郭偉

身份證號(hào)：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(duì)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報(bào)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(diǎn)的信息。接入層主要承擔(dān)各調(diào)度點(diǎn)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(shí)時(shí)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(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及地縣級(jí)調(diào)度、縣級(jí)市調(diào)度EMS之間交換的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。二是運(yùn)行管理業(yè)務(wù)。如發(fā)電、用電及聯(lián)絡(luò)線交換計(jì)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(yùn)行報(bào)表（日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)），電能計(jì)量計(jì)費(fèi)信息，故障錄波、保護(hù)和安全自動(dòng)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(jì)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(diǎn)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(gè)虛擬局域網(wǎng) （VLan）。因?yàn)閂Lan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(gè)該VLan的網(wǎng)關(guān)，并且分配一個(gè)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(shí)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(xiàng)信息的標(biāo)簽（label）或標(biāo)記（tag），實(shí)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(yùn)行MP-BGP，并可通過(guò)建立路由反射器（RR）來(lái)實(shí)現(xiàn)MP-BGP的路由交換。

2.2設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)，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(jì)便于組織網(wǎng)絡(luò)路由，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化廠站接入。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)。

2.2.1拓?fù)淇煽啃栽瓌t

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)應(yīng)遵循N-1的電路可靠性和N-1的節(jié)點(diǎn)可靠性原則。即要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少有2條不相關(guān)的鏈路與其他節(jié)點(diǎn)相連，去掉拓?fù)渲腥魏?條鏈路，對(duì)節(jié)點(diǎn)的連通性無(wú)影響。N-1的節(jié)點(diǎn)可靠性是指去掉拓?fù)渲腥魏?個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的連通性無(wú)影響，如某個(gè)節(jié)點(diǎn)故障應(yīng)不影響其他節(jié)點(diǎn)的連通。

2.2.2雙出口原則

國(guó)調(diào)局域網(wǎng)、每個(gè)網(wǎng)調(diào)局域網(wǎng)都有兩個(gè)出口。同時(shí)，為防止因外部原因（如停電）造成兩出口同時(shí)失效，兩個(gè)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(méi)有相關(guān)性。

2.2.3流量?jī)?yōu)化與時(shí)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(jì)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(kāi)后也可以保證主干區(qū)域不會(huì)分離。每個(gè)子域?qū)⑹≌{(diào)節(jié)點(diǎn)或較為重要的地調(diào)節(jié)點(diǎn)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(gè)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(gè)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(jì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

由于核心層站點(diǎn)匯聚了整個(gè)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息，所以對(duì)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(tái)路由器，2臺(tái)路由器通過(guò)快速以太網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)設(shè)備的備份。由于骨干層站點(diǎn)匯聚了各縣級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息，所以對(duì)可靠性要求較高，采用路由器+交換機(jī)方式。

2.5設(shè)計(jì)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(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段。核心、匯聚層節(jié)點(diǎn)間的連接共有9條鏈路，共需9個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段。接層節(jié)點(diǎn)上聯(lián)匯聚層節(jié)點(diǎn)的鏈路為90個(gè)變電站，其中82個(gè)110kVA變電站按單鏈路上聯(lián)鏈路計(jì)算，則共需82個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段，8個(gè)330kVA變電站按雙鏈路上聯(lián)鏈路計(jì)算，則共需16個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段。

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息傳送方式，為生產(chǎn)調(diào)度信息資源的充分開(kāi)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）.