電力調度數據網絡的建設與應用問題探討

【摘要】本文主要探討了電力調度數據網絡的建設與應用相關問題，在介紹網絡結構的基礎上，探討了網絡節點規劃和網絡拓撲設計等相關問題，最后就路由策略分析進行分析。

【關鍵詞】電力調度;數據網絡;網絡結構;路由策略

1.引言

對于電力調度數據網絡的應用和建設來說，能夠有效使得傳輸信息的穩定性和可靠性有所加強，對于其數據專網的自愈功能以及網絡迂回特點能夠得以充分利用，另外，對于公共信息網絡和物理層的安全隔離還能有效實現隔離作用，這是因為生產治理信息能夠在傳輸層徹底和電力調度信息進行分離，這樣無疑能夠有效保證電力調度的現代化治理水平的提高[1，2]。所以，應該充分對于電力調度數據網絡的應用和建設予以重視，并且保證電力電度數網絡健康穩定地發展。

2.網絡結構

層次結構設計則一般往往采用在大型IP網絡中，兩層結構一般在路由域中，包括相關的主干區一個，若干個子區。結合實際情況，在相關的省地合一原則建設下，從相關的調管等級和覆蓋電網來看，該電力調度數據網都已經超過兩層，這就需要合理設計相關的數據網分層分區結構，以滿足能夠實現省區內35kV及以上電網的全覆蓋的要求。

3.網絡節點規劃

在分析此電力調度數據網節點中，其主要包括以下幾個方面，500～35kV電廠、集控站、縣調、地調、省調以及相關的變電站等節點，另外，接入節點、骨干和核心則是根據不同的功能而劃分[3]。

3.1 接入節點

數據網的末端則是接入節點，能夠進行訪問控制以及質量保證，功能就是能夠使得用戶業務網絡化接入得以實現。

3.2 骨干節點

接入節點和核心節點之間就是骨干節點，其具有一定的延伸網絡能力，能夠有效實現數據在子區內的相互交換功能，以及相關的分發和匯聚數據的作用，另外，還能夠對外進行鏈路擴展，輻射能夠接入多個節點。區內廠站和地縣調控、各個調度端、廠站之間的相關的各類業務都在這種一體化的電網運行智能系統中的骨干層得以集中。在充分考慮相關的業務數據流向、光纖傳輸網拓撲、電網規模的基礎上，合理進行規劃骨干節點則是為了更好能夠承載上述業務，其中，骨干節點位置則是由數據流和子區傳輸網拓撲所確定，骨干節點的數量則是由子區電網規模所確定。

3.3 核心節點

全網業務的交匯中心則是在核心節點，其主要功能包括實現數據的高速交換，對于一體化電網運行智能系統來說，地縣一體和省地互備則是其特點，省網主要的調控運行業務系統能夠通過省調來完成，還需要對于全網的各類數據業務在系統中進行有效匯集。

在此電網中，除去骨干節點的廠站，接入節點則是其余的廠站。本地生產運行業務的訪問和接入相關問題則是由路由器負責，其僅為網絡的終端節點。骨干節點可以通過靜態路由進行上聯，但是，橫向鏈路并不設置，也不具備一定的網絡延伸能力。

4.網絡拓撲設計思考

4.1 總體拓撲結構分析

在調度數據網中，上下級節點的縱向鏈路則往往是根據調管關系進行相關設置，相關的具有較小規模的橫向互聯鏈路也在同級的調控機構節點間進行設置，星型拓撲則是網絡整體結構。靜態路由往往采用在配置比較為簡單的網絡路由， 路由轉發延遲并沒有在調度結構和廠站的數據傳輸中，因為具有獨享的通道寬帶。但是，以下問題則是在網絡效率和功能上的不足：一是，對站間數據傳輸的有效支撐還不夠，只有在遠方調控中心節點交換轉發作用下，才能進行相鄰廠之間的作用，具有迂回嚴重的電路;二是，以太網業務的接入在原有光纖電路上進行，不能有效發揮數據網三層網絡功能，具有不高的設備利用率;三是，時隙資源的疊加消耗則往往是由于大量遠距離多跳專線電路的緣故，不能有效進行通道寬帶的共享。

4.2 節點鏈路配置

在相關一體化運行的智能系統業務需要中，根據實際的調度數據網總體拓撲結構和對應的電網調控管理關系，進行電力調度數據網各層節點的鏈路配置的相關分析。

第一，在核心層中，2路互聯鏈路至少在每個核心節點中具備，同時，其帶寬則是在622Mb/s之上;對于省調、防災備調核心節點來說，則通過直接鏈路與對于其他核心節點進行互聯;互聯鏈路則設置在相鄰地調核心節點之間。

第二，在骨干層中，備2路互聯鏈路至少在每個骨干節點中，其帶寬則是在2×34Mb之上;骨干節點要求具有不少于2個與主干區相聯的邊界在每個子區中進行設置;對于每個變電站或縣調骨干節點來說，要求具有不少于一路的就近互聯鏈路，且具有一路至本地調核心節點鏈路。對于次拓撲結構來說，具備相應的原有的廠站端至調度端直達網絡鏈路，另外，還能夠具有一定的站間互聯鏈功能，能夠提供比較好的數據網絡支撐給未來智能電網業務;相比于星形拓撲下形成的最短路徑樹，對于調控中心為根構造來說，兩者相同。

第三，在接入層中，簡單星形拓撲的構成則是以骨干節點為中心。比如，在500/220kV廠站接入節點中，則應該具備兩路以上的就近不同骨干節點的鏈路，且要求帶寬能夠在2×2Mb/s之上;對于110～35kV廠站來說，接入節點則應該最少有1路至就近骨干節點鏈路，且要求能夠滿足2Mb/s之上。

5.路由策略分析與思考

5.1 自治系統

在省地合一的建設原則下，該電力調度數據網要求能夠對于省、地、縣各級調度機構進行覆蓋，包括省內35kV以上的廠站。電力調度數據網則根據省區電力數據網的網絡規模和控制策略，可以看作為一個自治系統（AS），AS號則是經過上級電網進行統一分配。

5.2 域內路由協議

中間系統到中間系統協議（IS-IS）或者開放最短路徑優先協議（OSPF）則可以再省自治域中采用而作為路由協議，其適用于大中型的網絡，均為具有分層結構的鏈路狀態協議。在考慮網絡規模的情況下，可進一步對于域內進行分區，各個子區相對獨立，形成若干子區和1個主干區，在區內可完成區內路由變化的收斂。通過層次化的路由能夠有效使得路由收斂速度提高，路由復雜度降低，網絡地址匯聚能在層間進行，使得路由尋址效率有所提高，路由表長度則能縮短。

其中，IETF推薦的IP內部網關協議（IGP）則是OSPF，而由ISO提出的一種路由選擇協議則是IS-IS，經過分析，這兩種路由協議盡管在廠家支持、協議支撐、路由算法、鏈路狀態數據庫、網絡拓撲類型等方面存在不同，但是，都能滿足電力數據網絡的總體技術方面的相關要求。

5.3 域間路由協議

邊界網關協議（BGP）在跨域互聯協議在AS內節點和其他AS網絡節點中采用。路由反射模式的層次化設計，能有效使得整網系統的可靠性有所提高，內部邊界網關協議（IBGP）鄰居數目有效減少，使得路由反射器（RR）與客戶端的會話數量有所降低。其中，在根據省區數據網節點規模和其相應的層級關系中，二級RR模型在設計中采用。其中，一級RR則是備調和省調，第二出口路由器、各地區的子網的主出口則是客戶機;對于二級RR來說，其為一級RR的客戶機，各子網中其他骨干節點路由器則是客戶機，主要包括各地調和樞紐廠站。

6.結語

由此可見，電力調度和生產服務能夠通過電力電度數據網絡得到專用的數據網絡，能夠保證整個電網安全生產的可靠、穩定和安全的生產，隨著電力調度技術的不斷發展，急需穩定而快速的通訊傳輸平臺，這樣則有利于進行調度生產治理，有利于進行系統的數據分析。

參考文獻

[1]張繼芬.省級電力調度數據網絡的設計與實現[J].電力系統通信，2005，26（2）.

[2]冷小潔.淺析電力調度數據網絡的安全防護策略[J].中國電子商務，2012，（2）.

[3]樊曉明，王輝茹.地區電力調度數據網絡路由協議及路由策略的選擇與設計[J].價值工程，2010，29（30）.