遼寧電力通信網容災體系建設

趙宏昊，孟凡博，王 杰，齊智剛

(遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006)

電力通信網是電力系統的支撐系統，其穩定性、安全性及生存性對電網調度和管理信息化的穩定運行起著決定性作用。為了配合電網備用調度系統和信息容災體系的建設，結合遼寧省實際情況，制定傳輸網、調度交換網、綜合數據網、監控系統及網管系統的優化改造方案，確保在地 (縣)調失效情況下，所轄各地 (縣)均可完成對各調度對象信息 (數據、語音、設備狀態)的采集、上傳工作;并在省公司數據中心失效情況下，各單位用戶能訪問省公司備用數據中心 (備調、信息容災中心等) 的相關數據［1］。

1 通信網絡現狀及分析

1.1 傳輸網現狀

1.1.1 省級傳輸網

遼寧省通信傳輸網主要由華為DWDM系統和ECI、NEC SDH系統組成。其中，DWDM系統由華為OSN6800設備組成40×10 G傳輸網，覆蓋遼寧省調、遼陽變、北寧變、渤海變、錦州地調和大連地調等站，主要用于承載大連、錦州和遼陽等地至遼寧省調GE及以上大顆粒業務;SDH系統由10 G/2.5 G核心光環網、環沈10 G/2.5 G光環網、沈丹大2.5 G光環網、沈阜錦2.5 G光網絡組成，承載綜合數據網、調度數據網和調度交換網等業務，是省電力通信系統的基礎承載網。

1.1.2 地級傳輸網

遼寧省14個供電公司骨干層均形成了A/B網兩套光傳輸網絡，主要采用華為、中興兩廠家設備搭建10 G/2.5 G環網結構，覆蓋了地調、集控中心、500 kV變電站及220kV變電站;接入層主要覆蓋66 kV變電站，網絡結構以622 M/155 M環網、支鏈為主。

1.2 調度交換網現狀

遼寧省調度交換網覆蓋到了省調、地調、操作隊及變電站，形成了以省調、本溪備調為一級匯接中心，地調和集控中心為二級匯接中心，變電站及電廠為端站的多級匯接與環形結構相結合的復合型網絡 (見圖1)。

1.3 綜合數據網現狀

1.3.1 省級綜合數據網

遼寧省綜合數據網已形成以省調2臺思科7613、本溪備調1臺思科7609為核心，各地調2臺思科7609雙星形上聯的網絡結構，核心節點設置已具備容災能力，但各地調2臺思科7609安裝在同一物理地址，無法抗單節點失效 (見圖2)。

1.3.2 地市級綜合數據網

地市級綜合數據網分三層建設，其中地調為骨干層，集控中心、部分500 kV變電站及220kV變電站為匯聚層，220kV變電站、66 kV變電站及供電所為接入層。從鏈路結構看，接入層至二級匯聚層為單鏈路、單節點上聯，二級匯聚層至一級匯聚層為雙鏈路、雙節點上聯，一級匯聚層至地調為雙鏈路、單節點上聯 (見圖3)。

圖1 調度交換網網絡結構示意圖

1.4 通信網管現狀

遼寧省通信網管系統由傳輸網、調度交換網、綜合數據網及動力環境監控系統四大網管系統構成。其中，綜合數據網、調度交換網網管系統采用集中式架構進行建設，已經具備容災能力;傳輸網僅在各地調配置了網管服務器，不具備容災條件;動力環境監控系統主要由中興、艾默生兩廠家設備搭建，各變電站采集終端與地調數據服務器、視頻服務器采用2 M專線組網，不具備容災功能。

1.5 存在問題及容災能力分析

a.DWDM系統覆蓋區域不全，未設置本溪備調節點，不具備容災能力;骨干層部分重要節點低階交叉能力不足、設備槽位受限，部分66 kV變電站未實現與骨干網節點的雙歸屬組網，存在單匯聚及支鏈組網的情況，具有一定的安全隱患［2］。

b.省調、本溪備調、地調、集控中心的調度交換網組網模式已實現全網異地容災，但個別供電公司2臺IP調度機在同一局址，無法抗單節點失效;各變電站、操作隊IP調度臺、IP電話通過綜合數據網分別注冊于2臺IP調度機，已經滿足容災要求。

c.省級綜合數據網邏輯路由已形成雙歸屬組網，具備容災能力，但各地市的2臺思科7609核心路由器均安裝在同一機房內，無法抗單節點失效;地市級綜合數據網接入層至二級匯聚層為單鏈路、單節點上聯，不具備容災能力;二級匯聚層至一級匯聚層為雙鏈路、雙節點上聯，具備容災能力;一級匯聚層至地調為雙鏈路、單節點上聯，不具備容災能力。

圖2 省級綜合數據網網絡結構示意圖

圖3 地市級綜合數據網網絡結構示意圖

2 第二匯聚節點選擇原則

第二匯聚節點起到信息傳輸承上啟下作用。在地 (縣)調失效后，可完成所屬區域調度對象信息的數據采集、匯總、傳輸功能。具體選點原則如下。

a.物理位置應與地 (縣)調、備調所在地不同，相對獨立，并與地 (縣)調保持一定距離。

b.優選交通便利、機房空間充裕、光纜資源豐富的集控中心、500 kV、220kV變電站，便于維護和管理。

c.地市級第二匯聚節點至省調、本溪備調電路，不應與地調至省調、本溪備調有共同的交叉節點;縣調至地調、地市級第二匯聚節點電路，不應與縣級第二匯聚節點至地調、地市級第二匯聚節點有共同的交叉節點，即各市、縣應具有兩個及以上的物理出口。

3 網絡容災方案

3.1 傳輸網容災方案 (見圖4、圖5)

a.逐步建設大容量OTN網絡，使其覆蓋省調、本溪備調、地調及地市級第二匯聚節點，主要用于承載GE及以上大顆粒業務。

b.核心網節點與各地市本地網建議采用大顆粒通道對接，盡量減少低速率小顆粒電路轉接。

c.匯聚節點的設備盡量利用舊設備，以擴容為主;新增設備應選擇大低階交叉、多槽位的傳輸設備，配置密度高的光/電口板，以節約有限的設備槽位。

d.組建雙歸屬型網絡，匯聚環網/接入環網上節點控制在5～6個，盡量避免組建邏輯環網;資源單薄的星型縣級網絡，建設縣級光纜環網。

e.為提高三級、四級傳輸網所承載業務網的可靠性和安全性，應以復用段、通道和SNCP幾種保護方式相結合的方式對不同業務類別制定不同的保護方式，根據實際情況采用“雙路由”方式承載，最大限度保證通道安全，電路示意圖如圖6所示。

圖4 傳輸網容災示意圖

圖5 傳輸網容災分層結構示意圖

f.縣級傳輸網的容災重點在于節點選擇和目標架構搭建上，結合各縣傳輸網的現狀，選擇不同模型組建網絡，具體如圖7所示。

3.2 調度交換網容災方案

a.省級調度交換網已經實現網絡異地容災，只需在省調增加3個調度臺，作為調度交換網容災專用調度臺使用，并將各地市調度交換機上聯至本溪備調的2 M電路調整至各地市第二匯聚節點即可，無需對調度交換網絡進行調整 (見圖8)。

圖6 電路通道組織示意圖

圖7 傳輸網容災網絡結構示意圖

b.集控中心在調度交換系統中處于樞紐位置，將成為容災體系建設的重點。1個集控中心的供電公司，2臺IP調度交換機在同一局址，無法抗單節點失效，需將其中1臺IP調度交換機搬遷至其他節點，并對各集控中心至省調、備調的電路路由進行優化;多個集控中心的供電公司，調度交換機分布在不同局址，已滿足異地容災要求，僅需調整2 M中繼電路路由。

圖8 調度交換網容災網絡結構示意圖

c.因縣調的備調在地調，所以需在各地調增加2部IP調度臺，并設置專用坐席，作為所轄縣調的備用調度臺使用;各變電站、操作隊IP調度臺、IP電路通過綜合數據網分別注冊于2臺IP調度交換機，即可滿足容災要求。

3.3 綜合數據網容災方案

a.地調2臺核心路由器在同一局址，不具備容災能力。建議相鄰地市第二匯聚節點之間建立備用鏈路，實現該地市綜合數據網的雙物理出口。但考慮到要減輕傳輸網帶寬壓力，組網方案宜以光纖直驅為主，MSTP承載為輔，具體示意圖如圖9所示。

圖9 綜合數據網容災網絡結構示意圖

b.增加一級匯聚層至第二匯聚節點、接入層至匯聚層的鏈路路由，實現逐層雙歸屬;部分偏遠節點可采用“物理單路由、邏輯雙歸屬”組網，以達到抗單節點失效目的。

3.4 網管系統容災方案 (見圖10)

a.綜合數據網、調度交換網在省調、備調設置網管系統，采用分權分域管理，各地調、地市級第二匯聚節點采用遠程終端模式進行訪問，以滿足容災要求。

圖10 傳輸網管系統容災示意圖

b.傳輸網網管系統采用異地備份方式實現，在各地市第二匯聚節點增加相應傳輸網管設備，并與第二網關網元及原網管服務器互聯，實現數據的定期備份。在主網管系統故障情況下，實現對本地網絡的管理功能。

c.全省動力環境監控系統主要由中興、艾默生兩廠家設備搭建，各變電站采集終端與地調數據服務器、視頻服務器采用2 M專線組網，不具備容災功能。建議各地市第二匯聚節點增加數據、視頻服務器及前置機各1臺，并將原有2 M專線承載的業務調整為綜合數據網承載，以滿足容災要求。

4 結束語

本文通過對遼寧電力通信網現狀分析，闡述了省調、地調及其第二匯聚節點選取原則，提出了傳輸網、調度交換網、綜合數據網、網管系統容災體系建設方案，使得通信系統抵御自然災害及突發事件的能力進一步增強，從而確保電力調度指揮及信息管理等系統的可靠運行，為建設堅強智能電網提供堅實的網絡支撐和技術保障，同時也為后期通信網絡的建設提供有力的理論依據。

［1］王慕維，劉文軍，胡紅艷.河南電力通信網容災建設探討［J］.電力系統通信，2011，32(11):13－16.

［2］陳守用.OTN的保護方式及應用探討 ［J］.信息通信，2011(3):35－37.