紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)研究

沈 軍

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局，云南 蒙自 661100）

0 引 言

隨著地區(qū)電網(wǎng)的快速發(fā)展，地區(qū)電網(wǎng)管理的110 kV廠站越來(lái)越多，地調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)通道通過(guò)PCM方式傳輸，速率64 kb/s，效率較低，設(shè)備故障率高?，F(xiàn)有的通信方式無(wú)法滿足二次系統(tǒng)的要求，建設(shè)以IP數(shù)據(jù)傳輸為主的地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸平臺(tái)迫在眉睫。現(xiàn)有的光纖傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)已經(jīng)成熟，能夠滿足電網(wǎng)對(duì)二次安全防護(hù)的需求[1]。

MPLS技術(shù)提供了一個(gè)擴(kuò)展性良好的構(gòu)架，其所具有的特性達(dá)到了電網(wǎng)企業(yè)信息傳輸和交換的要求。

1 紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需求分析

1.1 建設(shè)目標(biāo)

紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是紅河電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的重要組成部分。2011年，紅河電網(wǎng)已建成覆蓋全省220 kV變電站的省級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)是建設(shè)一張覆蓋各地調(diào)、縣調(diào)、110 kV變電站和35 kV變電站的生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為各地調(diào)、縣調(diào)、集控中心提供生產(chǎn)業(yè)務(wù)承載平臺(tái)，并作為省級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的延伸[2-3]。

1.2 建設(shè)原則

1.2.1 一體化設(shè)計(jì)原則

地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)遵循已經(jīng)建成的云南省骨干調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)整體技術(shù)的特點(diǎn)，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，用于傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)資源與IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接，充分考慮云南省范圍內(nèi)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)的整體性和一致性。

1.2.2 高安全、高可靠性原則

整體網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需要擁有良好的抗損壞能力和容錯(cuò)能力，并要具備有多種保護(hù)方式，確保出現(xiàn)局部故障時(shí)不會(huì)對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。初期考慮實(shí)現(xiàn)N-1，并具備向N-2擴(kuò)展的能力。

1.2.3 低能耗、強(qiáng)管理能力原則

在需求得到充分滿足的情況下，考慮使用能耗較低的技術(shù)及設(shè)備，有效控制和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備、業(yè)務(wù)、性能以及故障等，并能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制和管理，形成良好的管理體系。

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、可擴(kuò)充性原則

設(shè)計(jì)遵循國(guó)內(nèi)電信和電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)；符合開放性原則，具有良好的互聯(lián)互通能力；整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)具有高可擴(kuò)充性，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的局部變化不會(huì)大面積影響全網(wǎng)業(yè)務(wù)。

1.2.5 簡(jiǎn)單、務(wù)實(shí)、先進(jìn)性原則

設(shè)計(jì)要求選擇成熟可靠、滿足需求的簡(jiǎn)單組網(wǎng)方案，選擇性價(jià)比高的設(shè)備配置，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用；設(shè)計(jì)要求結(jié)合紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的需求和發(fā)展規(guī)劃，符合通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、安全防護(hù)和管理平臺(tái)等方面具有一定的先進(jìn)性。

1.3 業(yè)務(wù)需求預(yù)測(cè)

1.3.1 話音業(yè)務(wù)

話音業(yè)務(wù)主要包括調(diào)度電話業(yè)務(wù)、行政電話業(yè)務(wù)。調(diào)度電話業(yè)務(wù)指為紅河電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)提供電話語(yǔ)音通信。調(diào)度電話要求可靠性較高、保密性強(qiáng)，一般需通過(guò)2條中繼接入調(diào)度交換網(wǎng)。在“十二五”期間，調(diào)度電話的覆蓋范圍會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，業(yè)務(wù)帶寬需求無(wú)較大變化。行政電話業(yè)務(wù)指為紅河電網(wǎng)生產(chǎn)管理等提供電話語(yǔ)音通信，可通過(guò)電力系統(tǒng)專網(wǎng)或公網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域電話通信。2010年，紅河電網(wǎng)建設(shè)軟交換平臺(tái)，在省中心配置1套軟交換核心設(shè)備，在昆明、德宏、保山、麗江、怒江、文山和迪慶等7個(gè)供電局大樓配置接入網(wǎng)關(guān)（AG）。在“十二五”期間，行政電話將逐步過(guò)渡到軟交換平臺(tái)，承載于綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)。

1.3.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)指能夠?yàn)榧t河電網(wǎng)提供各種數(shù)據(jù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)范圍，根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)當(dāng)前的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用屬性來(lái)看，主要包括生產(chǎn)業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)。

2 MPLS VPN技術(shù)簡(jiǎn)述

MPLS VPN是一種基于MPLS技術(shù)的VPN，是在路由和交換設(shè)備上應(yīng)用MPLS技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，可靈活滿足多種業(yè)務(wù)需求，也可以用于提供各種新業(yè)務(wù)。目前，MPLS L3 VPN，即BGP／MPLS VPN技術(shù)，已經(jīng)比較成熟并形成了標(biāo)準(zhǔn)。L2 MPLS VPN近段時(shí)間發(fā)展迅速，標(biāo)準(zhǔn)還處于草案階段。MPLS技術(shù)在其他方面的應(yīng)用還不成熟，比如MPLS流量工程、組播VPN技術(shù)。MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多協(xié)議標(biāo)簽交換的簡(jiǎn)稱，其用定長(zhǎng)的短標(biāo)簽封裝分組。

3 紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)組網(wǎng)技術(shù)研究

3.1 組網(wǎng)方案

紅河電網(wǎng)公司地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的長(zhǎng)距離、中等帶寬的網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)，有以下幾種網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)可供選擇，以下逐一進(jìn)行比較分析。第一，OTN方案。采用OTN方案時(shí)，將整個(gè)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在OTN網(wǎng)絡(luò)上承載，網(wǎng)絡(luò)分為骨干層和接入層，骨干層之間采用OTN鏈路連接，端口可靈活采用GE，接入層之間采用地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)承載，帶寬以FE或E1為主。第二，POS方案。采用POS方案時(shí)，將整個(gè)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)分為骨干層和接入層，骨干層之間采用2.5G POS連接，接入層之間采用622M POS連接。第三，MSTP GE方案。MSTP GE方案與POS方案類似，整個(gè)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)分為骨干層和接入層，骨干層之間采用1 000M GE連接，接入層之間可采用MSTP FE接口連接。第四，RPR over SDH方案。由于RPR技術(shù)對(duì)傳輸網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)有一定要求，如全網(wǎng)采用RPR組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)需要分為多個(gè)環(huán)網(wǎng)并在環(huán)網(wǎng)交界處進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；如采用RPR技術(shù)，需要考慮省地互聯(lián)鏈路的冗余上聯(lián)，并考慮云南地區(qū)傳輸網(wǎng)設(shè)備對(duì)RPR技術(shù)的支持程度。

3.2 方案比較分析

從安全可靠性、通用性和運(yùn)維管理等方面來(lái)說(shuō)，POS方案具有更多優(yōu)勢(shì)。基于MSTP的GE方案具備靈活性，帶寬能夠根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求進(jìn)行調(diào)整。OTN方案具有更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢(shì)且具有靈活性[4]。從云南地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求考慮，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬需求不高，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)采用較成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)，單個(gè)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)帶寬滿足2 M帶寬即可。綜合比較分析，可采用POS方案組建設(shè)紅河電網(wǎng)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)（部分鏈路可以采用MSTP FE作為補(bǔ)充）。

3.3 拓?fù)浞桨?/h3>

地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用地區(qū)專網(wǎng)建設(shè)方案，分為三層來(lái)建設(shè)，分別為核心層、匯聚層、接入層。其中：核心層以地調(diào)為核心節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間采用半網(wǎng)狀或環(huán)狀互連，組成一個(gè)可靠的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)核心層；匯聚層選擇傳輸網(wǎng)上樞紐為220 kV、110 kV的變電站或者縣調(diào)節(jié)點(diǎn)作為匯聚節(jié)點(diǎn)，任意一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)采用兩條不同路由的傳輸鏈路連接到核心層節(jié)點(diǎn)；接入層指本地網(wǎng)范圍內(nèi)除骨干、匯聚層節(jié)點(diǎn)外的其余各縣調(diào)、110 kV變電站和地調(diào)電廠作為接入層節(jié)點(diǎn)。接入層節(jié)點(diǎn)通過(guò)E1鏈路上連至匯聚層節(jié)點(diǎn)。核心層互連帶寬可選GE、622 Mb/s或155 Mb/s，匯聚層上連至核心層帶寬為155 Mb/s，接入層上連帶寬為2 Mb/s。

3.4 地調(diào)接入方案

在通信機(jī)房安裝地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)核心路由器設(shè)備，在地調(diào)調(diào)度自動(dòng)化機(jī)房安裝地調(diào)接入設(shè)備（建議采用中檔交換機(jī)）。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間采用GE裸光纖互聯(lián)，地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)核心路由器上運(yùn)行MPLS BGP路由協(xié)議，作為本地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)全網(wǎng)P設(shè)備，同時(shí)作為地調(diào)機(jī)房接入的PE設(shè)備，以節(jié)省設(shè)備投資。在調(diào)度自動(dòng)化機(jī)房安裝的接入設(shè)備不參與全網(wǎng)BGP路由更新、MPLS VPN更新等進(jìn)程，僅作為實(shí)現(xiàn)用戶接入的延伸設(shè)備（在接入設(shè)備后還有縱向加密裝置和防火墻等設(shè)備）。地調(diào)自動(dòng)化機(jī)房的各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)分別按照業(yè)務(wù)屬性接入到所屬的實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)VPN中。

4 結(jié) 論

實(shí)踐中需注意幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。一是地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)在匯聚層、核心層。為保證匯聚層、核心層穩(wěn)定、可靠，其均應(yīng)配置雙套設(shè)備，且每套設(shè)備對(duì)應(yīng)傳輸網(wǎng)的一套設(shè)備，每個(gè)匯聚層節(jié)點(diǎn)設(shè)備至少?gòu)膬蓚€(gè)方向接入；二是省、地兩級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)選擇兩點(diǎn)互聯(lián)，一點(diǎn)為地調(diào)節(jié)點(diǎn)，另一點(diǎn)選擇220 kV以上變電站且光纖資源較為豐富的節(jié)點(diǎn)。