調度數據網與組網技術的探討

【摘要】電網調度數據網是為電力調度生產服務的專用數據網絡，是智能電網的順利運行的重要保障，對于智能電網調度系統的建設起著至關重要的作用，因此，構建良好的電網調度數據網至關重要。本文結合組網原則，對調度數據網技術和運用進行了詳細闡述，探討了調度數據網與組網技術。

【關鍵詞】調度數據網組網技術

一、前言

如今，計算機技術和網絡通訊技術發展得越來越快，網絡逐漸覆蓋了調度自動化系統。電網調度數據網是為電力調度生產服務的專用數據網絡，是智能電網的順利運行的重要保障，對于智能電網調度系統的建設起著至關重要的作用。調度數據網是電網專業化現代化管理的基礎，它對電力系統發電、送電、變電等方面起著協調的作用，能夠滿足電力系統信息傳輸的需要，保證電網安全可靠地工作，并盡可能地降低費用。

二、調度數據網及其組網原則

2.1 概述

調度數據網能夠實現電網的自動調度以及現代化管理，通過調度數據網，可以使電網更安全、更可靠，并優化網絡通道，使電網的運行更加經濟，可以在網絡上安全隔離生產與管理業務的數據。它對電力系統發電、送電、變電等方面起著協調的作用，能夠滿足電力系統信息傳輸的需要，使電力運行的各環節得到有效保障，如電力生產、水庫調度、繼電保護、遠動等，電力調度數據網的作用是不可替代的。調度數據網承載的主要業務為安全I區的控制性業務和安全II區的非控制性數據業務，變電站和調度中心是它的應用范圍。

電監會5號令要求，對于電力系統管理來說，調度數據網的使用需要專用的通道，并且應該具備獨立的設備組網。從物理的層面來看，調度數據網還應實現與其它數據網以及外部網絡的有效隔離。調度數據網運用的是基于TCP/IP的數據包交換，這種技術能合理地分配網絡帶寬，并且實現資源共享，使得信息的傳輸更為安全，使網絡配置得到優化。

2.2 組網原則

（1）高可靠性。高可靠性是電力調度數據網建設的首要原則。電力調度數據網擔負著傳送信息、調度指揮指令和安全控制等重任，傳輸著種種重要的數據，是電力系統安全穩定運行的重要網絡，高可靠性是其必須具備的特性。（2）實時性。電力調度數據網信息傳送的實時準確性具有嚴格的要求。（3）高安全性。安全防護對于電力數據調度來說十分重要，應當進行有效的網絡安全防護管理。在不同的業務之間實現安全和有效的隔離是必須的，如，控制生產業務與非控制生產業務的隔離。

三、組網方案及其技術

3.1 組網方案——拓撲結構

對于電力調度數據網來說，覆蓋的節點比較多，網絡的規模一般比較大，并且網絡的信息流傳輸方向大多是從站端向調度端，各個省之間或者各個地市之間信息交互相對來說比較少。根據電力調度數據網的這些特點，對于網絡的建設以及分級的時候可以利用現在一般使用的調度數據網的方法，將網絡分成兩個區域，分別是骨干和接入，這是兩級的自治區域。

對于骨干網來說，依據其特點，使用雙重化、雙平面的組網比較適合。接入網按照調度等級分為四個方面，分別國調、網調、省調、地調，這四個接入網應當進行相對獨立的單平面組網，平面組網指的是在廠站端運用雙設備，并依據調度關系接入不同的網絡，實現各接入網與骨干網之間的雙歸接入。利用這種結構能夠電網大量信息的傳輸提供雙套通道，這兩個網絡通道是完全獨立的，這樣將大大提高網絡的可靠性以及調度的靈活性，并且于此同時還能夠減少許多PCM設備的投資，使得機房屏位的數量大大降低，從而達到人力和物力的有效節約。

分層結構是骨干網和接入網常用的結構，分為三層，核心、匯聚以及接入。對于核心層來說，國調、網調都可被選為其節點，對于匯聚層來說，各省調可選為節點，而接入層一般選擇各地調為接入點。

3.2 組網技術

3.2.1組網技術的三種方法

調度數據網MPLSVPN的傳輸通道一般可以分為以下三種：第一，各種El的連接方式通過SDH提供。這種方法可以由在路由器上配置多個E1端口來具體實現，采用多鏈路捆綁協議將多個E1電路捆綁成一個整體的的邏輯通道。目前，E1技術已經發展得比較成熟。這種方法仍然有一定的局限性，在拓展網絡的時候需要增加El線路，應為但網絡帶寬以2兆為單位。并且，需要注意的是物理端口應該同時相應地增多，這會加大消耗路由器資源。該方法的可靠性降低，造價比較高，一般不使用在對寬帶要求較高的網絡，如骨干接入。目前，由于接入層上傳數據并不多，因此不會對帶寬有太高的需求，并且現在所有變電站都具有E1端口，因此，采用El做為接入層比較適合，湘西地調數據網的接入節點采用的就是此種方式。第二，連接采用SDH的POS端口。該方案通過SDH提供POS端口，路由器采用SDH連接和POS端口。目前，該方式的技術已經比較成熟，界面清晰易于分辨，并且，由于運用的是POS155M互聯，帶寬固定為155M，達到了目前電力調度數據網絡的要求。第三，通過SDH（MSTP）的FE端口或者CPOS端口進行連接。該方案通過MSTP設備提供FE以太網端口或CPOS端口，此方案的路由器的連接方式是FE端口或CPOS端口與MSTP設備連接。在MSTP上采用級聯技術將n個VC-12（2M電路）捆綁在一起形成一個整體VC-12-n，在VC-12-n所支持的凈負荷C-12-1中建立一個LAPS（或HDLC）鏈路在SDH網中傳送。

3.2.2三種組網技術的比較

（1）擴展性比較。通過以上的幾種組網技術方式可以得出，方案一和方案二都需要提高與之對應的物理端口數量，而方案三增加帶寬的方式則有所不同，它是通過增加VC一12來實現的，并不需要增加端口的數量，所以方案三的擴展性比方案一和方案二的強。（2）成熟度比較。以上三種方發都已經發展得較為成熟，方案一代表技術發展的趨勢。（3）經濟性比較。由上述三種方案的比較可以知道，在方案一中，需要給路由器配置上El端VI，方案二中，需要給路由器和MSTP設備配置POS端口，在方案三中，路由器與MCTP需要配置的設備不同，路由器需要配置的是以太網口，MSTP設備則需要配置以太網板卡。從造價方面來看，方案一的造價低于方案二和方案三，其中，方案二造價是三種方案里面最高的。

綜上所述，對于FE端口連接的方法來說，此方法的擴展性比較強，造價低廉，一般適合于接入層鏈路傳輸。對于設備E1技術來說，該技術比較成熟，傳輸界面清晰、易于分辨，對接入層鏈路也較為適合。MSTP、POS技術則適用于組建MPLSVPN骨干網絡。

四、調度數據網組網應用分析

依據以上對電力調度數據網各方面的分析，現在進行舉例來對電力調度數據網進行詳細說明：以湘西地區調度數據網為例，首先，應搭建適宜的網絡構架，以確定網絡的不同層面。湘西地調自動化機房作為地區調度數據網的核心層。匯聚層選擇在湘西地區各個縣調，縣調的各種保障條件要比變電站更好。220Kv/110kV/35kV級廠站往往作為接入層。網絡連接為220kV變電站和市區的110kV/35kV變電站直接接入核心層，各縣區的變電站分別接入各縣調的匯聚層，通過匯聚層再接入核心層。湘西地區調度數據網的設備配置為核心層和匯聚層分別使用華三公司的高端路由器，使用光纖方式的CPOS接口互聯。核心層、匯聚層互聯帶寬為16×2Mb/s。接入層則使用華三公司的低端路由器，通過E1接口上聯，接入層帶寬為2×2Mb/s。

在進行組網規劃的時候，需要特別注意的方面有：（1）對于電力調度數據網核心層和匯聚層的設備來說，需要使雙設備冗余，設備在具備條件的情況下還應該考慮雙主控板的冗余。（2）除接入層以外，在電力調度數據網的各層的每個節點，具備的上聯和互聯鏈路數量應大于兩個，接入層的上聯鏈路需具備兩條。匯聚層節點和比例為l：N考慮，N小于等于1O。除此之外，業務端到端的跳數應該小于5。（3）應將各級的數據統一進行網絡化管理，從全局對其進行管理，并且對其進行監測與檢測。

五、結語

電網調度數據網是為電力調度生產服務的專用數據網絡，它的應用范圍是變電站和調度中心，對電力系統發電、送電、變電等方面起著協調的作用，能夠滿足電力系統信息傳輸的需要，保證電網安全可靠地工作，并盡可能地降低費用。調度數據網是智能電網的順利運行的重要保障，對于智能電網調度系統的建設起著至關重要的作用，因此，構建良好的電網調度數據網至關重要。

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