【摘要】 信息通信融和趨勢下電力通信網(wǎng)絡(luò)存在諸多問題，面臨轉(zhuǎn)型壓力。電力通信網(wǎng)體系架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)，建立全業(yè)務(wù)模型是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)前提。文章對電力通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分類和特征分析，對各級變電站、營業(yè)廳、局大樓等通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)斷面流量分析，并以浙江電力為例，給出了全業(yè)務(wù)流量模型。

【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 全業(yè)務(wù) 模型

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)和公司“三集五大”體系的推進(jìn)，電力通信系統(tǒng)的建設(shè)和管理得到進(jìn)一步深化，但仍面臨新形勢下諸多挑戰(zhàn)。電力業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)的單一保障電力通信向多業(yè)務(wù)、互動(dòng)化方向發(fā)展；承載方式從傳統(tǒng)核心單一業(yè)務(wù)保障向多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載、一體化方向發(fā)展。因此迫切需要對電力通信業(yè)務(wù)進(jìn)行研究、分析，建立局站全業(yè)務(wù)模型，從而為電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供客觀、可靠的定量依據(jù)，有效指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

一、研究思路

本文采用分層分?jǐn)嗝娴姆椒ń＃诜謱拥幕A(chǔ)上按照業(yè)務(wù)斷面進(jìn)行流量分析。

分層指將省內(nèi)電力通信業(yè)務(wù)分成省、地市、縣局三個(gè)層次，跨越500KV、220KV、110KV、35KV、10KV、0.4KV六個(gè)電壓等級。分?jǐn)嗝嬷甘褂脴I(yè)務(wù)斷面來進(jìn)行業(yè)務(wù)流量計(jì)算。這種斷面流量分析方法僅與斷面上的業(yè)務(wù)種類、業(yè)務(wù)數(shù)量、業(yè)務(wù)流向有關(guān)，而與承載業(yè)務(wù)的具體路由和通信方式無關(guān)。

二、業(yè)務(wù)分類及特征

本文按照電網(wǎng)生產(chǎn)、運(yùn)行及企業(yè)管理、經(jīng)營的特點(diǎn)，參考《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》將電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)劃分為三類：一類業(yè)務(wù)：電網(wǎng)調(diào)度通信業(yè)務(wù)，是電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)中為電網(wǎng)調(diào)度繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、自動(dòng)化系統(tǒng)和指揮提供數(shù)據(jù)、語音、圖像等服務(wù)的通信業(yè)務(wù)。二類業(yè)務(wù)：電網(wǎng)管理服務(wù)通信業(yè)務(wù)，是電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)中為電網(wǎng)企業(yè)行政交換、電視電話會(huì)議、應(yīng)急指揮通信、管理、辦公等提供信息化服務(wù)的通信業(yè)務(wù)。三類業(yè)務(wù)：外網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)。

為構(gòu)建業(yè)務(wù)模型，對各業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性、傳輸時(shí)延要求、誤碼率、通信方式、通信特點(diǎn)、數(shù)據(jù)流向等進(jìn)行分析。各業(yè)務(wù)特征如表1所示。

三、業(yè)務(wù)斷面流量分析

3.1 重要參數(shù)說明

本文以中等地市規(guī)模建模，具體地市可根據(jù)變電站規(guī)模取地市系數(shù)。對于重要業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，先分析其發(fā)生的業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)的流向，對該節(jié)點(diǎn)同流向的業(yè)務(wù)流量進(jìn)行計(jì)算。同流向業(yè)務(wù)流量=∑（每種業(yè)務(wù)的單節(jié)點(diǎn)流量*節(jié)點(diǎn)數(shù)量*可靠性要求*調(diào)整系統(tǒng)*并發(fā)系數(shù)）。

節(jié)點(diǎn)數(shù)量：該業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)所需的鏈路數(shù)量或該節(jié)點(diǎn)使用業(yè)務(wù)的人員數(shù)量；

可靠性要求：表示該業(yè)務(wù)是否有主備鏈路要求；對有備用鏈路要求的，可靠性系數(shù)取為2，如營業(yè)廳節(jié)點(diǎn)的行政電話業(yè)務(wù)，可靠性系數(shù)為2。

調(diào)整系數(shù)：該系數(shù)主要用于區(qū)分同類業(yè)務(wù)在不同場景下的單節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量。如35KV變電站的配用電業(yè)務(wù)，由于對配用電業(yè)務(wù)計(jì)算帶寬是以一個(gè)典型110KV變電站覆蓋范圍計(jì)算，考慮35KV變電站的覆蓋范圍略小于110KV變電站，取其匯聚的配用電業(yè)務(wù)調(diào)整系數(shù)為80%。另外是涉及權(quán)限控制因素的業(yè)務(wù)，例如外網(wǎng)VPN。

并發(fā)系數(shù)：用于視頻和部分時(shí)段性業(yè)務(wù)，視頻監(jiān)控類業(yè)務(wù)由于所需帶寬較大，所以采用本地存儲(chǔ)、上級需要調(diào)用的策略，調(diào)用時(shí)的并發(fā)流量通過并發(fā)系數(shù)反映，取5%。部分時(shí)段性業(yè)務(wù)包括站內(nèi)MIS系統(tǒng)、信息業(yè)務(wù)以及外網(wǎng)VPN，這部分業(yè)務(wù)流量呈現(xiàn)時(shí)段性變化，并發(fā)系數(shù)取50%。

3.2 營業(yè)廳節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)斷面流量分析

以縣局營業(yè)廳為例，主要為二類業(yè)務(wù)，上行至縣局的業(yè)務(wù)流量主要包括行政電話、營業(yè)廳視頻監(jiān)控、高清視頻會(huì)議、信息業(yè)務(wù)和教育培訓(xùn)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)流向?yàn)闋I業(yè)廳→變電站→縣局大樓。行政電話單節(jié)點(diǎn)流量2Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為1，可靠性要求為2，流量小計(jì)為4Mbit/s；營業(yè)廳視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，單節(jié)點(diǎn)流量4Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為10，并發(fā)系數(shù)為5%，小計(jì)流量為2Mbit/s。高清視頻會(huì)議業(yè)務(wù)，單節(jié)點(diǎn)流量4Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為1，小計(jì)流量為4Mbit/s。信息業(yè)務(wù)，單節(jié)點(diǎn)流量1Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為20，并發(fā)系數(shù)為50%，小計(jì)流量為10Mbit/s。教育培訓(xùn)業(yè)務(wù)的單節(jié)點(diǎn)流量1Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為20，小計(jì)流量為20Mbit/s。合計(jì)，縣局營業(yè)廳最終匯至縣局大樓的業(yè)務(wù)流量為40Mbit/s。

3.3 變電站節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)斷面流量分析

本文以110KV變電站為例，業(yè)務(wù)包含站內(nèi)與變電站匯聚業(yè)務(wù)兩大部分，站內(nèi)業(yè)務(wù)包含電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度與部分管理信息類業(yè)務(wù)，配用電業(yè)務(wù)接入直調(diào)站點(diǎn)匯聚。營業(yè)廳與供電所業(yè)務(wù)，就近接入變電站傳輸設(shè)備。營業(yè)廳數(shù)量按變電站的1/10估計(jì)。業(yè)務(wù)流量組成如表2所示：

3.4 局大樓節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)斷面流量分析

局大樓包括縣局大樓、地市局大樓和省局大樓三個(gè)節(jié)點(diǎn)。以地市局大樓為例，該節(jié)點(diǎn)的自身業(yè)務(wù)，一類業(yè)務(wù)主要為調(diào)度電話，二類業(yè)務(wù)包括行政電話、高清視頻會(huì)議、信息業(yè)務(wù)、教育培訓(xùn)，三類業(yè)務(wù)包括外網(wǎng)VPN。其中教育培訓(xùn)業(yè)務(wù)為本地帶寬，其余業(yè)務(wù)流向一致，為地市局大樓→省局大樓。合計(jì)，地市局大樓自身業(yè)務(wù)最終匯至省局大樓的流量為302Mbit/s。

四、業(yè)務(wù)流量模型

本文在上述分析基礎(chǔ)上，以浙江省電力通信網(wǎng)為例，對該省電力通信網(wǎng)的各個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)規(guī)模做了不同階段預(yù)測，形成全業(yè)務(wù)流量模型，如表3所示。

本課題最終形成省—地—縣三層的業(yè)務(wù)流量模型，甚至可以區(qū)分現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求和未來業(yè)務(wù)需求兩部分。業(yè)務(wù)流量帶寬需求與業(yè)務(wù)流向、組網(wǎng)拓?fù)溆忻芮嘘P(guān)系，組網(wǎng)拓?fù)涞淖兓瘯?huì)影響到匯聚節(jié)點(diǎn)、核心節(jié)點(diǎn)的流量帶寬需求，如配用電業(yè)務(wù)的用電信息采集，現(xiàn)網(wǎng)是采用公網(wǎng)上行，而在本模型中已經(jīng)假定當(dāng)終端通信接入網(wǎng)建設(shè)到一定規(guī)模，配用電業(yè)務(wù)就近接入至35KV或110KV變電站。此外，新技術(shù)的引入也會(huì)改變業(yè)務(wù)模式，如未來云計(jì)算方式的引入，可能將大大改變目前的業(yè)務(wù)流向和計(jì)算方式。

在業(yè)務(wù)的梳理過程中，可見視頻業(yè)務(wù)是現(xiàn)有業(yè)務(wù)、也是未來業(yè)務(wù)中對網(wǎng)絡(luò)帶寬需求最大的業(yè)務(wù)。在本課題的模型計(jì)算中，假定視頻業(yè)務(wù)通過管理信息網(wǎng)，存儲(chǔ)在110KV變電站，5%的流量上行作為視頻上行調(diào)用的需求。而現(xiàn)網(wǎng)則是視頻業(yè)務(wù)通過公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)上行，存儲(chǔ)在地市公司主站。后續(xù)工作需進(jìn)一步對視頻業(yè)務(wù)的存儲(chǔ)點(diǎn)、存儲(chǔ)開銷與網(wǎng)絡(luò)開銷進(jìn)行衡量，建立適當(dāng)?shù)囊曨l業(yè)務(wù)模式，優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)，避免帶寬浪費(fèi)。

五、結(jié)語

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)推進(jìn)，大量新型業(yè)務(wù)涌現(xiàn)，業(yè)務(wù)顯現(xiàn)出數(shù)據(jù)化、大顆粒的特征，配電自動(dòng)化、分布式能源及微電網(wǎng)、用電信息采集及互動(dòng)用電的實(shí)現(xiàn)，將對現(xiàn)有的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)提出新的更高的要求。只有建立合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)才能適應(yīng)智能電網(wǎng)時(shí)代多業(yè)務(wù)承載的需求。而構(gòu)建規(guī)范、合理、可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)是對電力通信各據(jù)站點(diǎn)接入業(yè)務(wù)種類、流量及流向進(jìn)行科學(xué)、全面的分析。從基礎(chǔ)上對智能電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)研究、統(tǒng)籌規(guī)劃，確保網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。