ارائه چارچوب جدیدی برای افزایش پایداری زیرساخت اندازه گیری شبکه‌های هوشمند برق

یکی از بخشهای مهم شبکه هوشمند برق، زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند می‌باشد. زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند به منظور اندازه‌گیری، جمع‌آوری و آنالیز داده‌های مربوط به مصرف برق، مورد استفاده قرار می‌گیرد. داده‌های کنتورهای هوشمند در تجمیع‌کننده‌های میانی، تجمیع شده و از آنجا به مرکز مدیریت داده‌ها ارسال می‌شوند. تجمیع‌کننده‌ها نقش بسیار حیاتی در زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند دارند. داده‌های تجمیع‌کننده‌ها باید از مسیرهای با کمترین تاخیر ارسال شوند. زمانی که یک تجمیع‌کننده با خطا مواجه شود، تمام ترافیکهای ارسالی توسط آن، از بین خواهند رفت و این امر باعث افزایش هزینه تولید برق در شبکه هوشمند برق خواهد شد. از اینرو طراحی ساختار ارتباطی قابل اطمینان برای زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند بسیار مهم و ضروری می‌باشد. در این مقاله با استفاده از شبکه نرم‌افزار محور ، ساختار جدیدی برای زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند پیشنهاد شده‌ است که باعث افزایش قابلیت اطمینان شده و بصورت بهینه، کنتورهای هوشمند را به تجمیع‌کننده‌های موجود در شبکه، اختصاص می‌دهد. در ساختار پیشنهادی در هر کنترل‌کننده یک تجمیع‌کننده مجازی وجود دارد که به عنوان یک کاربرد در کنترل‌کننده شبکه نرم‌افزار محور قرار می‌گیرد. این تجمیع‌کننده مجازی، کنتورهای هوشمند را بر اساس نیازمندیهای درخواستی به تجمیع‌کننده‌های موجود متصل می‌کند. علاوه بر این، روش مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس جدیدی، متناسب با نیازمندیهای این شبکه پیشنهاد شده است. در روش مسیریابی، کوتاهترین مسیر برای اتصال تجمیع‌کننده‌ها محاسبه شده و به منظور تضمین پارامترهای کیفیت سرویس، منایع مورد نیاز برای هر مسیر در شبکه، رزرو می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش پیشنهادی تاثیر بسزایی در کاهش تاخیر و افزایش قابلیت اطمینان در زیرساخت اندازه‌گیری هوشمند دارد.

A New Framework for Increasing the Sustainability of Infrastructure Measurement of Smart Grid

Advanced Metering Infrastructure (AMI) is one of the most significant applications of the Smart Grid. It is used to measure, collect, and analyze data on power consumption. In the AMI network, the smart meters traffics are aggregated in the intermediate aggregators and forwarded to the Meter Data Management System (MDMS). The infrastructure used in this network should be reliable, realtime and scalable in order to guarantee reliable and timely transmission of information. In this paper, we propose an SDN (SoftwareDefined Network)based infrastructure for the AMI networks which can enhance the reliability of the network and reduce network latency. In the proposed method, we have proposed a new method in which a dynamic aggregator is assigned to each smart meter, and, in addition, an appropriate routing algorithm is proposed in order to ensure the timely and reliable transmission of smart meter data to MDMS. The bandwidth required for each flow will be reserved in all links along the path. This approach increases the reliability of AMI network and satisfies the flow requirements such as bandwidth and delay. The simulation results show that proposed infrastructure significantly improves the AMI reliability and reduces the sensitivity to aggregator down.