合理優化電網調度數據網建設探索

□任 峰 張國斌 王黎軍 李曉斌

為了保障國網中的智能電網可以安全、可靠地運行，合理優化與建設電力調度數據網顯得尤為重要。國網電力調度數據網是通過虛擬的專用局域網絡VPN，并發揮互聯網的優勢，實現了電力系統各級調度中心之間的信息相通、調度中心與相關發電廠之間的聯系、變電站與變電站之間交流的及時性。主要是通過專用通道的交換設備IP 路由器組成的虛擬網絡，通過網絡操作完成國網電力系統內公用的電力信息電能量的計費系統、繼電保護的信息管理系統、動態預警監測系統、安全自動裝置等信息在SDH 或PDH 層面上的數據傳輸業務。

一、電力調度數據網的結構層次

(一)電力調度數據網的結構層次中的核心層。電力調度數據網的結構層次中的核心層主要是由省電力調度中心與地區電力調度中心的核心路由器組成的，屬于電力調度數據網的主干部分。電力調度數據網的結構層次中的核心層的工作內容是:一是建立220KV 電壓的變電站;二是提供統一調度發電廠的網絡接入功能;三是運用具有強大性能的網絡設備與安全可靠的網絡拓補結構完成電力報文等文件信息的高速轉發。

(二)電力調度數據網的結構層次中的骨干層。電力調度數據網的結構層次中的骨干層主要是由地區電力調度中心、部分縣級電力調度中心以及以集控站為主的監控中心的路由設備組成。工作內容是負責匯接好一定管轄區域內的所有的接入層節點的電力信息管理工作。例如:電力調度數據網的實時監控業務，是實現能量管理系統(簡稱EMS)與遠程終端控制系統(簡稱RTU)、變電站的自動化系統、地級或者縣級電力調度中心、市級電力調度中心或者縣級電力調度中心等之間的電力信息數據的實時傳輸。

(三)電力調度數據網的結構層次中的接入層。電力調度數據網的結構層次中的接入層的工作是將電力信息數據匯入骨干層，負責各個電力調度點的業務接入。工作內容包括:一是發電、用電、聯絡線的交換計劃;二是聯絡線的檢測與考核;三是調度生產運行的日報、月報、季報的報表;四是保護安全自動裝置的相關管理數據，以及包括調度票、操作票、檢修票在內的票據數據管理業務、故障錄波、電能量計量計費信息等等。

二、合理優化電力調度數據網建設的實施策略

合理優化電力調度數據網建設的實施策略中包括:虛擬的局域網技術、設計路由策略、設計IP 規劃方案與網絡節點、加強調度人員的素質培養四個部分。

(一)虛擬的局域網技術。虛擬的局域網技術(簡稱VPN)是指網絡站點不受地理位置限制，可以根據需要建立不同邏輯的子網的一種網絡應用技術。虛擬局域網(簡稱Vlan)根據業務的不同需求可以分為:EMS 型局域網、自動化型局域網、保護型局域網、模式型局域網、調度型局域網等等。每一個Vlan 之間的關系是不相通的，使用的Vlan 端口也是不一樣的，端口上的網關是整個Vlan 公用的，每一個Vlan 控制著一個子網。因此，VPN 的工作主要是解決Vlan 工作站點與該網關的通訊后，該網關在為這些數據尋找路由設備，將IP 地址與網關中的地址保持一致，設置好相應的網關和掩碼就可以實現電力信息的數據包傳輸工作了。

(二)設計好路由策略。電力調度數據網的路由策略，首先要從路由協議(簡稱OSPA)開始著手，為了減少帶寬占用率，根據路由器的主干域和子域的協議支持結構，可以將主干域和子域進行分散路由處理。然后要保障電力調度數據網主干區域的連通性，即使出現子域的某種Vlan 斷開的現象，也要完全保證主干域的穩定運行。為了保證電力調度數據網的可靠性與冗余性，在電力調度數據網結構部署方面可以分為子域模塊與OSPA 區域模塊。其中的子域模塊是將邊界路由器(簡稱ABR)設置在省電力調度節點亦或是比較重要的地級電力調度節點中，并將每一個子域都采用分布式體系結構，以維持與保證電力調度數據網的彈性管理;OSPA 區域模塊指的是OSPA 中0～7 的8個區域，其中的區域0 指的是地級電力調度節點與省電力調度中心的相互聯系的路由器接口;區域1～7 各地級電力調度節點與管轄范圍內的下水變電站之間聯系的路由接口。

(三)設計IP 規劃方案與網絡節點。為了保證電力調度數據網的地址的唯一性，電力調度數據網的網絡地址編碼、分配應該是與網絡拓補、地址管理體制結合實施的。因此，電力調度數據網的網絡地址編碼應該采用30 位掩碼的分配方式，每一條連接通道采用一個子網網段。例如:核心層與骨干層節點之間的連接有10 條鏈路，那么就需要10 個子網網段。接入層與骨干層之間的鏈路如果是120 個變電站，其中的110VA 的變電站100 個，按照上聯鏈路的單鏈路方式計算，一共需要100 個子網網段;而330VA 的變電站20 個，按照上聯鏈路的雙鏈路方式計算，一共需要40 個子網網段。網絡節點的設置，在核心層、骨干層與接入層上的設置有相同之處也有各異之處。由于核心層、骨干層與接入層都是對安全性有要求的，因此都適合采用的設備是路由器+交換機。核心層的特點是整個地區調度中心的網絡數據，并且對可靠性的要求是非常高的。路由器通過與太網的快速相連，將站點設備數據備份。骨干層是各個縣級電力調度中心數據的匯聚節點，與接入層的業務接入的網絡節點設置更復雜些。

(四)加強調度人員的素質培養。由于電力數據網的運行工作是由電力調度人員操作執行的，因此，電力調度數據網的調度人員是電網安全、優質、經濟運行的重要保障，電力數據網的調度人員的技術素質直接決定了電網安全運行措施的落實情況，加強電力調度人員的素質培訓，不但可以使電力調度人員成為一名合格的指揮者、出色的高素質者。可以在電力行業里通過理論學習與技能訓練，逐步成為專家型的人才，而且可以為國家電網的電力調度數據網的科學發展保駕護航。

三、結語

綜上所述，電力調度數據網建設的合理優化，主要是針對電力調度數據網的核心層、骨干層與接入層的科學、系統的制定與實施部署好的調度計劃，才能實現電力調度數據網的安全、經濟、高效運行，從而使調度人員在對電網進行電網管理時，根據調離調度數據網提供的數據信息，及時發現并調整好電網的運行參數并投入運行相關設備，以保證整個電網可以處于最佳的運行狀態，更好地發揮電網調度自動化的作用，為電力生產的數據運行在高速、穩定的網絡通道中提供一個良好的網絡環境。

［1］劉伯宇.統一平臺下的電力調度數據網設計［D］.鄭州大學，2011

［2］楊晨.電力調度數據網在濟南電網的應用與研究［D］.山東大學，2011

［3］齊聰.鷹潭地區電力調度數據網組網分析及規劃［D］.南昌大學，2012

［4］劉守逸.電力調度數據網網絡仿真系統設計與實現［D］.東北大學，2013