本发明涉及电力通信领域，具体地，涉及一种新能源微网异构网络切换方法。
背景技术
电力线载波通信技术目前大量应用在远程抄表领域，窄带电力线通信的速率一般10kbps，难以满足新能源微网的运行监控需求，宽带电力线通信的速率可达mbps数量级，可以满足新能源接入、双向用电管理、电动汽车充放电、需求侧实时管理等业务的带宽传输需求。
但电力线不是专门的通信线路，载波通信的性能受到线路阻抗、干扰、衰减、多径反射等因素的影响，在大量分布式电源运行的环境下，其影响更加明显，宽带电力线通信的速率和可靠性都受到电力线信道环境的影响，在特别恶劣的情况下，甚至会出现“载波信息孤岛”现象，即使通过路径中继接力也无法进行通信；因此，单独通过宽带电力线载波通信难以满足新能源微网的信息传输需求。
与gprs/3g/4g等无线通信比较，微功自组织无线通信具有频率容易申请、没有基站设施、成本低廉等优势，适合新能源微网的地域特点，从通信速率而言，较小体积和设备成本的微功自组织无线电路在10kbps左右，对于分布式电源监控而言，难以承担大量节点的双向用电、电动汽车充电桩管理业务，但少量关键节点的运行监控信息传输是可以通过微功自组织无线通信进行；从通信性能而言，微功无线通信受到地域环境的影响，会地下室或为他信号盲区。
由于新能源微网的信道环境和地域特点，电力线与无线通信都具有无须架设专门通信线路的优势，但单一的通信模式难以保证新能源微网中的信息可靠传输，电力线与无线组合应用可以大幅提升通信性能；低压电力通信的性能受到电力线负载尤其新能源设备的制约，无线通信的性能受地形或障碍物的影响，电力线和无线组合应用可大幅提升通信性能。
在多媒介异构通信系统中，包括新能源微网监控接入网关、通信终端组成，接入网关和通信终端都同时具备宽带电力线和无线通信功能，通信终端通过rs485或其他方式进行分布式电源监控、双向用电等信息的采集，接入网关实现监控信息的汇集和远传，根据新能源微网不同业务对数据传输容量、实时性、可靠性要求，接入网关和通信终端共同完成电力线和微功无线通信通的网络优化、协同、信道选择，保证新能源微网业务的传输保障和资源的有效利用。
随着大量分布式电源的应用，建设高度智能的新能源微网已成为发展潮流，可靠的信息传输通道是其中的重要环节。由于新能源微网的信道环境和地域特点，电力线与无线通信都具有无须架设专门通信线路的优势，但单一的通信模式难以保证新能源微网中的信息可靠传输，电力线与无线组合应用可以大幅提升通信性能。
技术实现要素：
本发明提供了一种新能源微网异构网络切换方法，解决了现有的网络切换算法难以适应现阶段网络发展情况的技术问题，实现了保证接入网终端负载均衡的技术效果。
本申请结合新能源微网环境下电力线与无线异构组网方案，实现基于ahp(analytichierarchyprocess，层次分析法)异构网络切换算法，建立仿真模型。本申请结合两种通信方式的特点，分析两者的异构通信网络优化方案，提出具体的方案仿真与设计。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种新能源微网异构网络切换方法，所述方法包括：
步骤1：检测当前网络连接情况；
步骤2：判断连接的网络是否为单一网络，若是单一网络，则认为当前网络未最佳网络，并输出判断结果，结束流程；若不是单一网络，则收集每个网络的相关参数；
步骤3：构建多目标判决矩阵；
步骤4：对多目标判决矩阵进行归一化处理；
步骤5：对不同参数的特性进行分析比较建立相应的比较矩阵；
步骤6：计算比较矩阵的最大特征值及比较矩阵的对应归一化特征向量；
步骤7：对比较矩阵做一致性检验，计算一致性指标cr；
步骤8：当cr大于等于0.1时，则返回步骤5；当cr小于0.1时，计算备选方案效用值，并输出判断结果，结束流程。
进一步的，网络的相关参数包括：网络的可用宽度、端到端时延、丢包率、价格参数。
进一步的，所述步骤3具体包括：
获得所要选择的方案集合x，和用来做出判断的指标集合s；
其中x＝{x1,x2,x3,...,xm}，表示有m个备选方案，xm为第m个方案；s＝{s1,s2,s3,...,sn}，表示有n个判决指标，sn为第n个判断指标；
然后构建多指标判决矩阵：
其中，aij表示备选方案xi相对于判决指标si的结果。
进一步的，所述步骤4包括：
其中，b为归一化的多指标判决矩阵，bij为表示备选方案xi相对于判决指标si的结果的归一化值。
进一步的，所述步骤5具体包括：
通过对候选网络所涉及到的参数进行对比分析，以重要性程度为参考标准，对不同的属性进行层次划分；进而对不同层次上的影响因子进行两两比较，最终按照不同参数重要性程度比较表进行不同等级的评定；
利用不同参数重要性程度比较表，结合专家打分法的相关成果，对不同层次的参数进行两两比较，比较结果组成判决矩阵c＝[cij]，矩阵中cij表示参数i相对于参数j的重要性程度，cij>0，cij<1且cij＝1/cji；
进一步的，所述步骤7包括：
对比较判决矩阵c做一致性检验：
其中，n表示比较矩阵的阶数，λmax(c)表示比较矩阵c的最大特征值，ci表示一致性指标，ri表示平均随机一致性指标，cr表示随机一致性比率。
进一步的，当cr<0.1时，则表明层次分析法构造出的比较矩阵c一致性校验合格，cr≥1时，则表示层次分析法构造出的比较矩阵c一致性校验不合格，需要重新构造判决矩阵a，直到一致性校验合格为止。
进一步的，计算单个准则下各种业务之间的相对权重w，根据下式得到备选方案与最优解的贴近程度：
通过式(8)得出当效用值最大时所对应的方案，并且此时为最佳方案：
fahp*＝max(fi|i＝1,2,3,…m)(8)
其中，wj为单个准则下各种业务之间的相对权重，fi为备选方案与最优解的贴近程度，fahp为异构网络切换的最佳方案。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明首先结合新能源微网特点，分析了新能源环境对电力线通信和无线通信的影响，并结合两者的互补性特点提出异构组网的网络协同与优化方案；通过对新能源微网的异构网络切换算法性能需求分析，提出一种基于层次分析法的网络切换方法，并进行仿真结果分析。
本发明提出一种层次分析法(analytichierarchyprocess，ahp)的异构网络切换方法，层次分析法是通过结合专家打分法及相关研究成果，从不同方面对影响一个问题的不同因素进行分析，并形成两两比较的有序的层次对比，最终实现相对重要性的描述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是层次分析法的示意图；
图2是新能源微网异构网络切换方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
基于ahp的切换方法分析：
对于异构网络中的切换算法的研究已经有很多，包括以接收信号的强度为依据的切换算法，特点是复杂度较低，并且实现起来相对容易，但是因为其主要偏向于简单网络，考虑因素太少，所以现已不适合当前的通信网络；基于模糊逻辑与神经网络的算法，其特点是复杂度很高，有效性非常好，缺点是不适合较为简单的网络，成本较高。针对此，本发明提出一种层次分析法(analytichierarchyprocess，ahp)的异构网络切换方法。
层次分析法是通过结合专家打分法及相关研究成果，从不同方面对影响一个问题的不同因素进行分析，并形成两两比较的有序的层次对比，最终实现相对重要性的描述。其主要步骤如图1所示。
(1)构建多指标判决矩阵
首先，在分析问题目标的基础上，得出所要选择的方案集合x，和用来做出判断的指标集合s。
其中x＝{x1,x2,x3,...,xm}，表示有m个备选方案。s＝{s1,s2,s3,...,sn}，表示有n个判决指标。
然后构建多指标判决矩阵：
其中，aij表示备选方案xi相对于判决指标si的结果。
(2)向量规范化方法
这一步使矩阵a归一化。
(3)对不同参数的特性进行分析比较建立相应的比较矩阵
通过对候选网络所涉及到的参数进行对比分析，以重要性程度为参考标准，从而对不同的属性进行层次划分。进而对不同层次上的影响因子进行两两比较，最终按照表1进行不同等级的评定。
表1不同参数重要性程度比较表
注：2、4、6、8表示相邻尺度的中间值
利用表1，结合专家打分法的相关成果，对不同层次的参数进行两两比较，比较结果组成判决矩阵c＝[cij]，如式(4)所示，矩阵中cij表示参数i相对于参数j的重要性程度，cij>0，cij<1且cij＝1/cji。
(4)对比较判决矩阵c做一致性检验。
其中，n表示比较矩阵的阶数，λmax(c)表示比较矩阵c的最大特征值，ci表示一致性指标，ri表示平均随机一致性指标，cr表示随机一致性比率。
表21-10阶矩阵ri值比较
当cr<0.1时，则表明ahp构造出的比较矩阵c一致性校验合格，cr≥1时，则表示ahp构造出的比较矩阵c一致性校验不合格，这时需要重新构造判决矩阵a，直到一致性校验合格为止。
(5)计算单个准则下各种业务之间的相对权重w，根据下式得到备选方案与最优解的贴近程度：
最后，通过式8可以得出当效用值最大时所对应的方案，并且此时为最佳方案。
fahp*＝max(fi|i＝1,2,3,…m)(8)
因此，结合上述分析过程，本节基于层次分析法，提出在新能源微网领域，以bplc和微功率无线这两种接入方式所代表的不同网络作为异构网络，以时延、带宽、丢包率和经济性作为判决指标的多目标决策方法，其方法流程图如图2所示。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。