本發(fā)明涉及智能變電站信息流路徑確定技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能變電站的二次自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)筑在網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)上，信息網(wǎng)絡(luò)化傳輸可以實(shí)現(xiàn)高度信息共享，為實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的電網(wǎng)自動(dòng)化和智能化提供基礎(chǔ)。智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信一般采用以太網(wǎng)交換技術(shù)，信息流有采樣值(sampled value,SV)、面向通用對(duì)象的變電站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)、制造報(bào)文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)和對(duì)時(shí)等報(bào)文類型。智能變電站信息流都具有明確的信源和信宿，會(huì)經(jīng)過(guò)傳感和合并單元、以太網(wǎng)交換機(jī)和通信介質(zhì)、時(shí)間同步源、保護(hù)和控制單元等眾多設(shè)備，由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)信息流傳輸路徑的分配。由于各種類型報(bào)文的發(fā)送機(jī)制、訂閱關(guān)系和實(shí)時(shí)性要求并不相同，一般采用虛擬局域網(wǎng)(VLAN)技術(shù)將信息流限制在各個(gè)VLAN域內(nèi)，減少域間的數(shù)據(jù)沖突，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和通信質(zhì)量，保障信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

由此造成的問(wèn)題是，信息流傳輸路徑對(duì)用戶而言是不透明的，用戶缺乏對(duì)信息流路徑的直觀認(rèn)識(shí)，不利于進(jìn)一步確定信息流端到端時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)流量分布、網(wǎng)絡(luò)性能分析等。因此，如何確定智能變電站信息流路徑，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)確定智能變電站信息流路徑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法，包括：

步驟101、確定信息流的發(fā)出設(shè)備編號(hào)；

步驟102、根據(jù)所述設(shè)備編號(hào)從節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找非零元素，并從信息流基本屬性表中確定所述信息流的通信模式；

步驟103、利用與所述信息流的通信模式對(duì)應(yīng)的約束條件，從所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找與所述非零元素對(duì)應(yīng)的相關(guān)非零元素；按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑。

其中，若所述步驟102確定通信模式為發(fā)布/訂閱通信模式，則執(zhí)行步驟102之后，還包括：

根據(jù)所述非零元素的列值y_k從PVID屬性表中確定所述信息流的PVID值，并從VID配置表中查找VID值為所述PVID值的端口集合Q；

根據(jù)所述集合Q、交換機(jī)Trunk口集合T和交換機(jī)端口集合W確定所述發(fā)布/訂閱通信模式的約束條件。

其中，若所述通信模式為發(fā)布/訂閱通信模式，則所述步驟103包括：

步驟201、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述非零元素位于同一列的第一相關(guān)非零元素，且所述第一相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足若存在，則執(zhí)行步驟202；若不存在，則執(zhí)行步驟208；

步驟202、查找所述第一相關(guān)非零元素中是否存在第二相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟203；若存在，則執(zhí)行步驟204；

步驟203、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述第一相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟204、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述第二相關(guān)非零元素位于同一行的第三相關(guān)非零元素，且所述第三相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟208；若存在，則執(zhí)行步驟205；

步驟205、查找所述第三相關(guān)非零元素中是否存在第四相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟206；若存在，則執(zhí)行步驟207；

步驟206、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素、所述第二相關(guān)非零元素和所述第三相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟207、將所述第四相關(guān)非零元素作為所述步驟201中的非零元素，并繼續(xù)執(zhí)行步驟201，直至結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定；

步驟208、結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定。

其中，若所述步驟102確定通信模式為客戶端/服務(wù)器通信模式，則執(zhí)行步驟102之后，還包括：

根據(jù)所述信息流的信息流編號(hào)從信息流基本屬性表中確定所述信息流的目的地址a，并根據(jù)設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表確定與所述目的地址a對(duì)應(yīng)的端口編號(hào)b；

根據(jù)所述端口編號(hào)b和交換機(jī)端口集合W確定所述客戶端/服務(wù)器通信模式的約束條件。

其中，若所述通信模式為客戶端/服務(wù)器通信模式，則所述步驟103包括：

步驟301、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述非零元素位于同一列的第五相關(guān)非零元素，且所述第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足x_k+1＝b或者若均不存在，則執(zhí)行步驟306；若存在第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足x_k+1＝b，則執(zhí)行步驟302；若存在第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足則執(zhí)行步驟303；

步驟302、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和行值x_k+1滿足x_k+1＝b的第五相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟303、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與行值x_k+1滿足的第五相關(guān)非零元素位于同一行的第六相關(guān)非零元素，且所述第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足y_k+1＝b或若均不存在，則執(zhí)行步驟306；若存在第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足y_k+1＝b，則執(zhí)行步驟304；若存在第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足則執(zhí)行步驟305；

步驟304、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素、行值x_k+1滿足的第五相關(guān)非零元素和列值y_k+1滿足y_k+1＝b的第六相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟305、將列值y_k+1滿足的第六相關(guān)非零元素作為所述步驟301中的非零元素，并繼續(xù)執(zhí)行步驟301，直至結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定；

步驟306、結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定。

其中，在所述步驟101之前，還包括

根據(jù)信息流的收發(fā)關(guān)系確定與每個(gè)信息流對(duì)應(yīng)的信息流編號(hào)，并確定智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的IED設(shè)備端口編號(hào)及交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)；

創(chuàng)建與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)的信息流基本屬性表，確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的PVID屬性表及VID配置表，以及與每個(gè)IED設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

根據(jù)所述交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)，確定交換機(jī)端口集合W和交換機(jī)Trunk口集合T，并創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)連接矩陣M。

其中，所述步驟103中的按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑，包括：

按照所述非零元素的行值、所述非零元素的列值、所述相關(guān)非零元素的列值和所述相關(guān)非零元素的行值的順序確定所述信息流的路徑。

一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)，包括：

設(shè)備編號(hào)確定模塊，用于確定信息流的發(fā)出設(shè)備編號(hào)；

通信模式確定模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備編號(hào)從節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找非零元素，并從信息流基本屬性表中確定所述信息流的通信模式；

信息流路徑確定模塊，用于利用與所述信息流的通信模式對(duì)應(yīng)的約束條件，從所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找與所述非零元素對(duì)應(yīng)的相關(guān)非零元素；按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑。

其中，還包括：

信息流編號(hào)確定模塊，用于根據(jù)信息流的收發(fā)關(guān)系確定與每個(gè)信息流對(duì)應(yīng)的信息流編號(hào)；

設(shè)備及設(shè)備端口編號(hào)確定模塊，用于確定智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的設(shè)備編號(hào)及設(shè)備端口編號(hào)；

信息流基本屬性表創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)的IED設(shè)備端口編號(hào)及交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)；

PVID屬性表確定模塊，用于確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的PVID屬性表；

VID配置表確定模塊，用于確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的VID配置表；

設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系確定模塊，用于確定每個(gè)IED設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

集合確定模塊，用于根據(jù)所述交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)，確定交換機(jī)端口集合W和交換機(jī)Trunk口集合T；

節(jié)點(diǎn)連接矩陣創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)連接矩陣M。

通過(guò)以上方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法，包括：步驟101、確定信息流的發(fā)出設(shè)備編號(hào)；步驟102、根據(jù)所述設(shè)備編號(hào)從節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找非零元素，并從信息流基本屬性表中確定所述信息流的通信模式；步驟103、利用與所述信息流的通信模式對(duì)應(yīng)的約束條件，從所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找與所述非零元素對(duì)應(yīng)的相關(guān)非零元素；按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

可見(jiàn)，在本方案中，以矩陣行列尋跡的方式獲取智能變電站信息流路徑，減少了人工繪制信息流路徑圖的工作量，適合通過(guò)編程應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，遵從不同通信模式的信息流均適用，不單單是組播報(bào)文，具有復(fù)雜度低，準(zhǔn)確度高、適用范圍廣的特點(diǎn)；本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)，同樣能實(shí)現(xiàn)上述有益效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的220kV D2-1型變電站單線圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的變電站通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)確定智能變電站信息流路徑。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定方法，包括：

步驟101、確定信息流的發(fā)出設(shè)備編號(hào)；

需要說(shuō)明的是，在所述步驟101之前，還包括：

根據(jù)信息流的收發(fā)關(guān)系確定與每個(gè)信息流對(duì)應(yīng)的信息流編號(hào)，并確定智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的IED設(shè)備端口編號(hào)及交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)；

創(chuàng)建與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)的信息流基本屬性表，確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的PVID屬性表及VID配置表，以及與每個(gè)IED設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

根據(jù)所述交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)，確定交換機(jī)端口集合W和交換機(jī)Trunk口集合T，并創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)連接矩陣M。

具體的，參見(jiàn)圖2，為本實(shí)施例提供的220kV D2-1型變電站單線圖和物理間隔示意圖，包含兩個(gè)變壓器間隔T1和T2、一個(gè)母線間隔S和六個(gè)饋線間隔F1～F6，其通信網(wǎng)絡(luò)的一般拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示，配置如下：每個(gè)變壓器間隔包含兩個(gè)MU IEDs、一個(gè)P&C IED、兩個(gè)breaker IEDs；每個(gè)母線間隔和饋線間隔，包含一個(gè)MU IED、一個(gè)P&C IED、一個(gè)breaker IED；每個(gè)間隔都有獨(dú)立的交換機(jī)，連接于中央交換機(jī)；站控層PC和服務(wù)器接于中央交換機(jī)。該案例中通信網(wǎng)絡(luò)采用了三層一網(wǎng)組網(wǎng)形式和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明的信息流路徑確定方法具有一般性，適用于目前智能變電站各種組網(wǎng)形式和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。參見(jiàn)表1，為本實(shí)施例提供的每個(gè)信息流對(duì)應(yīng)的信息流編號(hào)：

表1

對(duì)本方案中的IED設(shè)備和交換機(jī)設(shè)備的IP地址進(jìn)行劃分，通信網(wǎng)絡(luò)中各IED設(shè)備的IP地址設(shè)置為：172.16.254.x，x為相應(yīng)IED設(shè)備的端口號(hào)，具體的，本方案中的IED設(shè)備的設(shè)備編號(hào)可以用Ei表示，i與圖3中對(duì)應(yīng)IED設(shè)備端口的編號(hào)相同；172.16.253.1—172.16.253.10分別表示F1-F6、S、T1-T2間隔內(nèi)交換機(jī)和中央交換機(jī)的IP地址，且參見(jiàn)圖3，F(xiàn)1-F6、S、T1-T2間隔內(nèi)交換機(jī)和中央交換機(jī)的編號(hào)為E34-E43；參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中的IED設(shè)備端口編號(hào)為1～33，交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)為34～84。

本實(shí)施例中的通信網(wǎng)絡(luò)基于端口劃分虛擬局域網(wǎng)，VLAN的配置情況，見(jiàn)下面表2。

表2

具體的，參見(jiàn)表3，本方案中與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)的信息流基本屬性表中記錄了各信息流遵從發(fā)布/訂閱通信模式還是客戶端/服務(wù)器通信模式，以及遵從客戶端/服務(wù)器通信模式的信息流的目的地址；表3中Model值為1表示發(fā)布/訂閱通信模式，值為2表示客戶端/服務(wù)器通信模式，Destination-Address值指的是遵從客戶端/服務(wù)器通信模式的信息流的目的地址。

表3

參見(jiàn)表4，為本方案中的與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的PVID屬性表，記錄了各交換機(jī)端口的PVID值。

表4

參見(jiàn)表5，為本方案中的與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的VID配置表，VID配置表描述了各VLAN域所包含的交換機(jī)端口。

表5

參見(jiàn)表6，為本方案中的與每個(gè)IED設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表，描述了各IED設(shè)備的端口與自身地址的關(guān)系，Self-Address值指的是IED設(shè)備自身的地址；默認(rèn)情況下，交換機(jī)Trunk口支持所有VLAN，故表4和表5中，可不列出Trunk口信息。

表6

具體的，根據(jù)設(shè)備端口編號(hào)確定的交換機(jī)端口集合W＝{34-84}，交換機(jī)Trunk口集合T＝{37、41、45、51、55、61、65、69、73、74-80、83、84}，并且節(jié)點(diǎn)連接矩陣M分四部分表示：

M(1:33,1:33)部分元素全為0；

M(1:33,34:43)部分：

M(34:43,1:33)部分與M(1:33,34:43)部分相比，矩陣轉(zhuǎn)置，元素中的x值與y值對(duì)調(diào)；

M(34:43,34:43)部分：

步驟102、根據(jù)所述設(shè)備編號(hào)從節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找非零元素，并從信息流基本屬性表中確定所述信息流的通信模式；

具體的，參見(jiàn)表3，在信息流基本屬性表中記錄了與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)通信模式，因此，在此根據(jù)信息流的信息流編號(hào)就可以確定信息流的通信模式，從而以對(duì)應(yīng)的方式獲取信息流的路徑。

步驟103、利用與所述信息流的通信模式對(duì)應(yīng)的約束條件，從所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找與所述非零元素對(duì)應(yīng)的相關(guān)非零元素；按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑。

其中，所述步驟103中的按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑，包括：

按照所述非零元素的行值、所述非零元素的列值、所述相關(guān)非零元素的列值和所述相關(guān)非零元素的行值的順序確定所述信息流的路徑。

需要說(shuō)明的是，節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中的行列代表設(shè)備，矩陣元素代表設(shè)備間存在的連接端口對(duì)，并且節(jié)點(diǎn)連接矩陣元素(x,y)內(nèi)的端口x和端口y相連代表設(shè)備間的硬連接關(guān)系，元素間的端口相連代表交換機(jī)內(nèi)部的虛擬連接關(guān)系，記錄路徑時(shí)，行尋跡篩選出的元素(x_k,y_k)與列尋跡篩選出的元素(x_k+1,y_k+1)的端口y_k和y_k+1相連，列尋跡篩選出的元素(x_k,y_k)與行尋跡篩選出的元素(x_k+1,y_k+1)的端口x_k和x_k+1相連?？梢岳斫獾氖?，在尋跡的過(guò)程中，行尋跡和列尋跡交替進(jìn)行，不斷篩選出符合條件的元素，直至符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，結(jié)束尋跡過(guò)程。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種具體的智能變電站信息流路徑確定方法，相對(duì)于上一實(shí)施例，本實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案作了進(jìn)一步的說(shuō)明和優(yōu)化。具體的若所述步驟102確定通信模式為發(fā)布/訂閱通信模式，則執(zhí)行步驟102之后，還包括：

根據(jù)所述非零元素列值y_k從PVID屬性表中確定所述信息流的PVID值，并從VID配置表中查找VID值為所述PVID值的端口集合Q；

根據(jù)所述集合Q、交換機(jī)Trunk口集合T和交換機(jī)端口集合W確定所述發(fā)布/訂閱通信模式的約束條件。

具體的，在此以信息流編號(hào)為GOOSE28為例，根據(jù)表1及IED設(shè)備端口編號(hào)可知，信息流編號(hào)為GOOSE28的發(fā)出設(shè)備編號(hào)E12，則找到矩陣M中第12行的非零元素，有：(12,48)，搜索表3獲知信息流GOOSE28遵從發(fā)布/訂閱通信模式，搜索表4獲知端口48的PVID值為31，搜索表5獲知VID值為31的端口集合Q＝{38,47,48,49}。

相應(yīng)的，若所述通信模式為發(fā)布/訂閱通信模式，則所述步驟103包括：

步驟201、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述非零元素位于同一列的第一相關(guān)非零元素，且所述第一相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足若存在，則執(zhí)行步驟202；若不存在，則執(zhí)行步驟208；

步驟202、查找所述第一相關(guān)非零元素中是否存在第二相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟203；若存在，則執(zhí)行步驟204；

步驟203、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述第一相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

具體的，在非零元素(x_k,y_k)所在列中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口若符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定；若轉(zhuǎn)至步驟204；若轉(zhuǎn)至步驟203，記錄路徑：x₀→y₀→y₁→x₁→…→x_k→y_k→y_k+1→x_k+1

需要說(shuō)明的是，在本方案中元素(12,48)即為本方案中的非零元素，參見(jiàn)矩陣M，非零元素(12,48)所在列中尋找其他第一相關(guān)非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口有：(11,47)、(13,49)、(74,51)。而第一相關(guān)元素中(11,47)、(13,49)不滿足因此執(zhí)行步驟203，生成記錄路徑為：

而第一相關(guān)元素中的(74,51)滿足因此元素(74,51)為第二相關(guān)非零元素，并執(zhí)行步驟204。

步驟204、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述第二相關(guān)非零元素位于同一行的第三相關(guān)非零元素，且所述第三相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟208；若存在，則執(zhí)行步驟205；

步驟205、查找所述第三相關(guān)非零元素中是否存在第四相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足若不存在，則執(zhí)行步驟206；若存在，則執(zhí)行步驟207；

步驟206、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素、所述第二相關(guān)非零元素和所述第三相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟207、將所述第四相關(guān)非零元素作為所述步驟201中的非零元素，并繼續(xù)執(zhí)行步驟201，直至結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定；

步驟208、結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定。

具體的，在元素(x_k,y_k)所在行中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口若符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，轉(zhuǎn)至步驟208；若轉(zhuǎn)至步驟201；若轉(zhuǎn)至步驟206，記錄路徑：x₀→y₀→y₁→x₁→…→y_k→x_k→x_k+1→y_k+1。

具體的，在本方案中與第二相關(guān)非零元素(74,51)位于同一行的第三相關(guān)非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口有：(75,37)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)。

并在第三相關(guān)非零元素(75,37)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)中全部都為第四相關(guān)非零元素，因?yàn)樗鼈兊牧兄祔_k+1均滿足所以繼續(xù)執(zhí)行步驟201，在元素(75,37)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)所在列中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口經(jīng)查找，在第四相關(guān)非零元素(76,41)所在列有：(4,38)滿足條件，則記錄路徑為：12→48→51→74→76→41→38→4；

故信息流GOOSE28的路徑如下：

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了另一種具體的智能變電站信息流路徑確定方法，具體的，若所述步驟102確定通信模式為客戶端/服務(wù)器通信模式，則執(zhí)行步驟102之后，還包括：

根據(jù)所述信息流的信息流編號(hào)從信息流基本屬性表中確定所述信息流的目的地址a，并根據(jù)設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表確定與所述目的地址a對(duì)應(yīng)的端口編號(hào)b；

根據(jù)所述端口編號(hào)b和交換機(jī)端口集合W確定所述客戶端/服務(wù)器通信模式的約束條件。

具體的，在此以信息流編號(hào)為GOOSE2為例，根據(jù)表1及IED設(shè)備端口編號(hào)可知，信息流編號(hào)為GOOSE2的發(fā)出設(shè)備編號(hào)E2，則找到矩陣M中第2行的非零元素，有：(2,35)，搜索表3獲知信息流GOOSE2遵從客戶端/服務(wù)器通信模式，搜索表3獲知目的地址為172.16.254.29，搜索表6獲知信息流GOOSE2目的端口編號(hào)為29，因而b＝29。

相應(yīng)的，若所述通信模式為客戶端/服務(wù)器通信模式，則所述步驟103包括：

步驟301、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與所述非零元素位于同一列的第五相關(guān)非零元素，且所述第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足x_k+1＝b或者若均不存在，則執(zhí)行步驟306；若存在第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足x_k+1＝b，則執(zhí)行步驟302；若存在第五相關(guān)非零元素的行值x_k+1滿足則執(zhí)行步驟303；

步驟302、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和行值x_k+1滿足x_k+1＝b的第五相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

具體的，在元素(x_k,y_k)所在列中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口x_k+1＝b或若符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，轉(zhuǎn)至步驟306；若轉(zhuǎn)至步驟303；若x_k+1＝b，轉(zhuǎn)至步驟302，記錄路徑：x₀→y₀→y₁→x₁→…→x_k→y_k→y_k+1→x_k+1

具體的，在非零元素(2,35)所在列中尋找第五相關(guān)非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口x_k+1＝b或有：(75,37)，由于第五相關(guān)非零元素(75,37)的x_k+1不等于29，但是因此執(zhí)行步驟303。

步驟303、在所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找是否存在與行值x_k+1滿足的第五相關(guān)非零元素位于同一行的第六相關(guān)非零元素，且所述第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足y_k+1＝b或若均不存在，則執(zhí)行步驟306；若存在第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足y_k+1＝b，則執(zhí)行步驟304；若存在第六相關(guān)非零元素的列值y_k+1滿足則執(zhí)行步驟305；

步驟304、按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素、行值x_k+1滿足的第五相關(guān)非零元素和列值y_k+1滿足y_k+1＝b的第六相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑；

步驟305、將列值y_k+1滿足的第六相關(guān)非零元素作為所述步驟301中的非零元素，并繼續(xù)執(zhí)行步驟301，直至結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定；

步驟306、結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定。

具體的，在元素(x_k,y_k)所在行中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口y_k+1＝b或若符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，轉(zhuǎn)至步驟306；若轉(zhuǎn)至步驟305；若y_k+1＝b，轉(zhuǎn)至步驟304，記錄路徑：x₀→y₀→y₁→x₁→…→y_k→x_k→x_k+1→y_k+1。

具體的，由于與第五相關(guān)非零元素(75,37)位于同一行的第六相關(guān)非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口y_k+1＝b或的有：(82,29)、(74,51)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)。在上述的第六相關(guān)非零元素中有第六非零元素(82,29)中的y_k+1＝b，因此記錄路徑：2→35→37→75→82→29。

在上述的第六相關(guān)非零元素中有第六非零元素(74,51)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)中的因此將上述第六相關(guān)非零元素作為所述步驟301中的非零元素繼續(xù)執(zhí)行步驟301，繼續(xù)在元素(74,51)、(76,41)、(77,45)、(78,61)、(79,55)、(80,73)、(83,69)、(84,65)所在列中尋找其他非零元素(x_k+1,y_k+1)，使得端口x_k+1＝b或經(jīng)查找符合條件的元素個(gè)數(shù)為零，因此結(jié)束對(duì)信息流路徑的確定，故信息流GOOSE2的路徑為：2→35→37→75→82→29。

因此根據(jù)上述路徑確定方法，可以得出表1中的每個(gè)信息流的路徑參見(jiàn)表7：

表7

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)進(jìn)行介紹，下文描述的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)與上文描述的智能變電站信息流路徑確定方法可以相互參照。

參見(jiàn)圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于矩陣行列尋跡的智能變電站信息流路徑確定系統(tǒng)，包括：

設(shè)備編號(hào)確定模塊100，用于確定信息流的發(fā)出設(shè)備編號(hào)；

通信模式確定模塊200，用于根據(jù)所述設(shè)備編號(hào)從節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找非零元素，并從信息流基本屬性表中確定所述信息流的通信模式；

信息流路徑確定模塊300，用于利用與所述信息流的通信模式對(duì)應(yīng)的約束條件，從所述節(jié)點(diǎn)連接矩陣M中查找與所述非零元素對(duì)應(yīng)的相關(guān)非零元素；按照預(yù)定的路徑確定規(guī)則，及所述非零元素和所述相關(guān)非零元素，確定所述信息流的路徑。

基于上述技術(shù)方案，本方案還包括：

信息流編號(hào)確定模塊，用于根據(jù)信息流的收發(fā)關(guān)系確定與每個(gè)信息流對(duì)應(yīng)的信息流編號(hào)；

編號(hào)確定模塊，用于確定智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的IED設(shè)備端口編號(hào)及交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)；

信息流基本屬性表創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建與每個(gè)信息流編號(hào)對(duì)應(yīng)的信息流基本屬性表；

PVID屬性表確定模塊，用于確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的PVID屬性表；

VID配置表確定模塊，用于確定與每個(gè)交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的VID配置表；

設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系確定模塊，用于確定每個(gè)IED設(shè)備端口編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

集合確定模塊，用于根據(jù)所述交換機(jī)設(shè)備端口編號(hào)，確定交換機(jī)端口集合W和交換機(jī)Trunk口集合T；

節(jié)點(diǎn)連接矩陣創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)連接矩陣M。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。