淺談電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)

郭偉

身份證號：412926197805200011

淺談電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)

郭偉

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本文結(jié)合電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性，對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的技術(shù)體制、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、路由策略、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及IP規(guī)劃等方面進(jìn)行了分析闡述。

電力調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)；虛擬局域網(wǎng)技術(shù)

1　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1.1核心層

核心層是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的主干部分，由位于省調(diào)和地調(diào)的核心路由器組成，利用可靠的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報文的高速轉(zhuǎn)發(fā)，并提供220kV變電站和統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)接入功能。

1.2骨干層

骨干層由位于地調(diào)和部分縣調(diào)、監(jiān)控中心（集控站）的路由器組成，負(fù)責(zé)匯接管轄范圍內(nèi)的所有接入層節(jié)點的信息。接入層主要承擔(dān)各調(diào)度點的業(yè)務(wù)接入及數(shù)據(jù)匯入骨干層的作用。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)承載的調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)大致可分為以下兩類：一是實時監(jiān)控業(yè)務(wù)。包括EMS（能量管理系統(tǒng)）與RTU（遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)）或變電所自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)及地縣級調(diào)度、縣級市調(diào)度EMS之間交換的實時數(shù)據(jù)。二是運行管理業(yè)務(wù)。如發(fā)電、用電及聯(lián)絡(luò)線交換計劃，聯(lián)絡(luò)線考核，調(diào)度票、操作票、檢修票等，調(diào)度生產(chǎn)運行報表（日報、月報、季報），電能計量計費信息，故障錄波、保護(hù)和安全自動裝置有關(guān)管理數(shù)據(jù)。

2　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)方案

2.1設(shè)計電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)體制

2.1.1虛擬局域網(wǎng)技術(shù)

虛擬局域網(wǎng)技術(shù)（VPN）是指網(wǎng)絡(luò)中的站點不拘泥于所處的物理位置，可以根據(jù)需要靈活地加入不同的邏輯子網(wǎng)中的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求劃分了幾個虛擬局域網(wǎng) （VLan）。因為VLan間是不通的，所以在鏈路末端的交換機(jī)上可以劃分屬于不同VLan的端口。在這些端口上公用一個該VLan的網(wǎng)關(guān)，并且分配一個子網(wǎng)，這樣接在該VLan上的工作站只需與該網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊。這樣，不同業(yè)務(wù)的工作站只需接到自己的VLan端口，將自己的IP地址改為網(wǎng)段中的地址，再設(shè)上相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)和掩碼即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)［1］。

2.1.2多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議

多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議（MPLS）是核心路由器利用含有邊緣路由器在IP分組內(nèi)提供的前項信息的標(biāo)簽（label）或標(biāo)記（tag），實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層交換的一種交換方式。由于骨干網(wǎng)內(nèi)全網(wǎng)部署MPLSVPN，為降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，需要在全網(wǎng)PE上運行MP-BGP，并可通過建立路由反射器（RR）來實現(xiàn)MP-BGP的路由交換。

2.2設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌═opology）結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的成員間特定的物理的即真實的、或者邏輯的即虛擬的排列方式。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用分層設(shè)計，內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為核心層、骨干層和接入層三層。三層設(shè)計便于組織網(wǎng)絡(luò)路由，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簡化廠站接入。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計原則應(yīng)遵循以下幾點。

2.2.1拓?fù)淇煽啃栽瓌t

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湓O(shè)計應(yīng)遵循N-1的電路可靠性和N-1的節(jié)點可靠性原則。即要求每個節(jié)點至少有2條不相關(guān)的鏈路與其他節(jié)點相連，去掉拓?fù)渲腥魏?條鏈路，對節(jié)點的連通性無影響。N-1的節(jié)點可靠性是指去掉拓?fù)渲腥魏?個節(jié)點，對其他節(jié)點的連通性無影響，如某個節(jié)點故障應(yīng)不影響其他節(jié)點的連通。

2.2.2雙出口原則

國調(diào)局域網(wǎng)、每個網(wǎng)調(diào)局域網(wǎng)都有兩個出口。同時，為防止因外部原因（如停電）造成兩出口同時失效，兩個出口應(yīng)位于不同的地理位置，兩出口的外聯(lián)電路中至少有兩條沒有相關(guān)性。

2.2.3流量優(yōu)化與時延原則

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的流量和流向，合理配置電路及其帶寬。網(wǎng)絡(luò)流量分布均勻，各電路帶寬得到較充分的利用，不存在網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸，并適度考慮“N-1”情況下的網(wǎng)絡(luò)流量。

2.3設(shè)計路由策略

根據(jù)路由協(xié)議的分析可知，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)首選路由協(xié)議為OSPF，而該協(xié)議支持兩層結(jié)構(gòu)，即主干域和子域，從而分散路由處理，減少網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。使用OSPF協(xié)議必須考慮到骨干區(qū)域的連通性，即使某條鏈路斷開后也可以保證主干區(qū)域不會分離。每個子域?qū)⑹≌{(diào)節(jié)點或較為重要的地調(diào)節(jié)點設(shè)置為該域的邊界路由器ABR。為保證網(wǎng)絡(luò)的彈性，每個子域ABR均應(yīng)考慮采用分布體系結(jié)構(gòu)，以滿足可靠性、冗余性要求。系統(tǒng)OSPF劃分為8個區(qū)域，區(qū)域0加入到區(qū)域0中的接口是各地調(diào)上聯(lián)省調(diào)路由器的接口，與其他地調(diào)路由器互聯(lián)；區(qū)域1～7分別為各地調(diào)及下屬變電站的相關(guān)接口［2］。

2.4設(shè)計網(wǎng)絡(luò)節(jié)點

由于核心層站點匯聚了整個地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息，所以對可靠性要求極高，宜采用路由器+交換機(jī)方式。遠(yuǎn)景規(guī)劃在地調(diào)網(wǎng)絡(luò)中心增加1臺路由器，2臺路由器通過快速以太網(wǎng)相連，實現(xiàn)站點設(shè)備的備份。由于骨干層站點匯聚了各縣級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息，所以對可靠性要求較高，采用路由器+交換機(jī)方式。

2.5設(shè)計ⅠP規(guī)劃方案

地址編碼的基本原則是滿足地址的唯一性。為使尋址更加有效，且保證地址的唯一性，網(wǎng)絡(luò)地址編址編碼及分配應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼暗刂饭芾眢w制相結(jié)合?？刹捎?0位掩碼的分配方式，每條鏈路（如為N×E1則視為1條鏈路）采用1個子網(wǎng)網(wǎng)段。核心、匯聚層節(jié)點間的連接共有9條鏈路，共需9個子網(wǎng)網(wǎng)段。接層節(jié)點上聯(lián)匯聚層節(jié)點的鏈路為90個變電站，其中82個110kVA變電站按單鏈路上聯(lián)鏈路計算，則共需82個子網(wǎng)網(wǎng)段，8個330kVA變電站按雙鏈路上聯(lián)鏈路計算，則共需16個子網(wǎng)網(wǎng)段。

3　結(jié)語

通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)，從根本上改變了傳統(tǒng)的點對點信息傳送方式，為生產(chǎn)調(diào)度信息資源的充分開發(fā)和優(yōu)化配置提供了基礎(chǔ)，大大改善了信息傳輸通道的質(zhì)量，提高了信息的準(zhǔn)確性和冗余度，為電力調(diào)度和電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通道保障。

［1］陳小平.電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)［J］.電力系統(tǒng)通信，2004 （10）.

［2］荊銘，邱夕兆，延峰.電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全技術(shù)及其應(yīng)用［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2008（S2）.