白小宇
国网山西省电力公司阳泉供电公司，山西省阳泉市，045000
摘要：随着科学技术和国民经济的迅速发展，群众在日常生活工作中开始使用新的科学技术，计算机网络通信安全技术就是其中之一。这对网络通信数据传输的安全性提出了更高的要求。基于此，提出基于环形拓扑结构的网络通信数据加密方法，从信息分组加密处理、RSA加密分析两方面进行设计。实验证明，笔者提出的数据加密方法的安全性远高于传统通信数据加密方法。
关键词：环形拓扑结构；主动配电网；分布式；经济调度
1 引言
计算机在国内迅速发展，网络通信的安全决定了计算机推广和普及的质量。计算机技术在国内各行各业广泛使用，其主要功能是加强数据传输，优化计算机运行。数据加密技术可以科学、有效确保数据传输过程的安全性，避免外部环境的不利因素造成消极影响。因此，有关单位必须加强网络通信数据加密方法的研究深度。网络节点通信受网络拓扑结构影响较大。环形拓扑结构是网络通信中最常用的拓扑结构，广泛应用于社交网络、空间网络，但环形网络拓扑结构的文献论述相对较少。
2 网元拓扑管理理论模型
网元拓扑处理适合用图论的方式来分析和解决。拓扑图论是研究点、线间关系的一门学科，属于应用数学的一部分。现实生活中，凡是涉及到事物间的关系，都可以抽象为图论模型。点表示事物，连线表示事物间的联系。整个求解过程为：网元拓扑——>图论建模——>运用图论相关理论求解——>转化为网元拓扑的解整个过程关键在于图论建模，所谓图论建模，就是明确点表示什么，连线表示什么，原问题转化为图论中的什么问题。每个节点代表一个实体（网元或者IT设备），每个关系代表两个节点的关联方式（网络连接或者部署关系）。图形数据库是一种在线数据库管理系统，具有处理图形数据模型的创建，读取，更新和删除（CRUD）操作。与其他数据库不同，关系在图数据库中占首要地位。这意味着应用程序不必使用外键或带外处理（如MapReduce）来推断数据连接。与关系数据库或其他NoSQL数据库相比，图数据库的数据模型也更加简单，更具表现力。图形数据库是为与事务（OLTP）系统一起使用而构建的，并且在设计时考虑了事务完整性和操作可用性。
3 主动配电网分布式经济调度的通信拓扑优化措施
3.1 微电网群多级控制
构建基于多智能体的多微电网集群协同分散控制系统，充分考虑到以多微网为基础的微电网集群结构的通信网络拓扑和物理拓扑的复杂性，通过所提出的基于增强学习通信拓扑优化来决定各个微电网的功率调度的通信拓扑。确定基于增强学习Q-learning的能量交换过程为一个连续有限的马尔科夫决策过程，在一个能量交换周期中，通过Q值的大小来确定最佳路线，而且需要确定的是起始事件的选取需要遵循高斯概率。确定状态，根据Q-learning的算法特性，选取各个能够提供能量的微电网作为状态，记为状态s，每个状态的选取都遵循高斯概率，保证状态的自然随机性。确定事件，事件作为状态和状态跳转的动机，当选择了一个事件就相当于从状态1s跳转到状态2s，例如根据微电网群的特性，选择能量从1BG传输到2BG作为事件，事件的发生也遵循高斯概率。构建奖赏函数，通过奖赏函数来体现动作的优劣性，在微电网群环境下的奖赏函数主要包含有功功率超额代价、储能装置的充放电代价。
3.2 时间序列长度对拓扑推断率的影响
在压缩感知中，观测矩阵行列数值比直接影响稀疏向量重构准确率。
通过改变式中时间序列长度与节点总数的比值ｎｔ，即φｉ行列数之比（ｎｔ＝ｍ／Ｎ），分析时间序列长度对拓扑推断的影响。拓扑成功推断率与时间序列长度成正相关。这是因为较短的观测时间内，某些链路并没有发生信息传输，导致网络链接的侦察数据不足，最终无法正确推断部分未发生信息传输的链路。压缩感知的重构算法，利用非满秩矩阵恢复稀疏向量，保证了较小的ｎｔ能有较高推断率。ｎｔ＞40％的情况下，链接准确率能达到90％以上。较短的时间序列意味着利用较短时间的观察就能准确地推断拓扑结构信息，这为算法适应网络变化提供了条件。
3.3 储能装置SOC控制
一般而言，控制器需要对微电网内部的每一个源采用下垂控制，确保将源两端的电流自动地注入到总线上以保证不造成微电网环流。这种控制通常是由内部电流、电压、功率环控制和下垂控制构成的。然而，微电网群内部由于有多个群，源的数量更加多。内部控制回路被设置为第一步控制用于在保证系统稳定的情况下调节电流和电压。这些回路一般由两个控制回路组成，外部电压环负责产生电流基准，内部电流环负责调节输出电流跟随该基准。在储能装置输出中，在内部回路设置一个表示下垂控制的虚拟输出电阻环，以便并联连接多个源，从而在各个单元之间共享负载电流。在这种情况下，一部分输出电流将从输出电压参考中被减去，以生成内部电压环的基准。这个虚拟循环将减少由逆变器和线路之间的物理差异所产生的循环电流。由于储能装置电流在微电网群中进行了重新分配，储能装置两端的电压由于V-I下垂控制会变得不稳定，产生轻微震荡，如何调节电压和稳定电压在三级控制中详述。通过一致性协议能够让微电网群中各个负责微电网能量传输的储能装置的荷电状态一致。
3.4 变化计算模块
获取前一天的端口变更表中的端口变化数据。同时获取变化端口的流量数据。具体算法如下：（1）对于新增端口，获取端口的描述信息以及设备上端口的连接链路，根据描述信息和链路生成端口的拓扑连接，通过拓扑绘制网元连接关系，同时根据网元连接关系两端的流量数据，来验证该连接是否在设备上已经激活。（2）对于已有端口1）如果是端口的描述信息以及端口的连接链路发生变化，根据描述信息有和链路更新拓扑连接，同步更新系统已有的拓扑网元连接关系，同时根据网元连接关系两端的流量数据，来验证该连接是否在设备上已经激活。2）如果是端口的状态发生变化（并且长期处于闭合状态）并且没有设备告警情况发生，也就是UP变成DOWN，说明该网元连接关系已经不存在，提示用户是否可以删除该网元连接关系。如果存在设备告警，说明设备存在故障，则该网元连接不能删除。3）如果是端口的状态发生变化，从DOWN变成UP，说明该网元连接关系刚刚建立，提示用户是否可以建立该网元连接关系。4）如果是端口的IP发生了变化，查看端口描述信息是否变化如果未变化，根据网元连接关系两端的流量数据，来验证该现有连接是否在设备上已经激活；如果变化，根据描述信息进行绘制网元连接关系，同时根据网元连接关系两端的流量数据，来验证该连接是否在设备上已经激活。
4 结束语
本文针对主动配电网分布式经济调度算法提出了通信拓扑优化模型。所提模型以邻接矩阵第二大特征值最小化为目标，将通信拓扑优化问题转化为便于求解的半定规划，有助于实现主动配电网对海量分布式可再生能源、可控负荷、储能等的分布式协调控制。
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