基于電力調度數據網相關技術探討

羅超　高小芊　寇霄宇　何宇雄

摘 要：電力調度數據網在整個電力系統運行中占據著重要位置，文章重點分析了電力調度數據網的相關問題，并從技術的角度出發，對該數據網的基本內容做詳細的研究，希望能對相關人員的工作有所幫助。

關鍵詞：電力調度；數據網；MPLS CPN

中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0061-02

Abstract： The power dispatching data network occupies an important position in the operation of the whole power system. This paper focuses on the analysis of the relevant issues of the power dispatching data network and starts from the technical point of view. The basic content of the data network to do a detailed study， hoping to help the work of relevant personnel.

Keywords： power dispatching； data network； MPLS CPN

前言

電力調度數據網是電力生產過程中完成信息實時傳輸的網絡，在跨地域電力數據網絡通信中發揮著重要作用，能夠有效滿足當前電力生產過程對數據通信、過程監測等工作的要求，具有良好的應用價值。隨著我國社會進一步發展，社會生產對電網運行提出了更高的要求，在這種情況下，就應該深入了解電力調度數據網絡的基本內容，為進一步提高電網運行提供保障。

1 MPLS技術

MPLS技術是建立在開放通信網絡上的，一種能夠完成引導數據高速、高效傳輸的網絡技術。與傳統技術相比，MPLS技術能夠在無連接的網絡體系中引入連接模式，因此有助于改善傳統的網絡結構，并且能夠兼容當前各種主流的網絡技術。因此在當前社會生產中應用該技術，多數學者認為MPLS技術能夠構建重疊模型，支持ATM與IP，能夠顯著增強流量工程、服務等級等各項針對性信息處理工作的開展，最大程度上保證了網絡擴展性。

在電力調度數據網絡中，MPLS技術具有明顯的應用優勢，能夠簡化電力調度數據網中的數據轉發流程，通過簡單的標記交換技術，取代了傳統路由器中的第三層查找功能，因此在技術應用上具有更加明顯的先進性。同時，MPLS技術在IP包裝封之外還能添加固定長度的標記，并且這一標記在每一跳過程中都能被交換成新的標記，所以MPLS在處理信息交流問題時具有更強大的信息處理能力。

2 電力調度數據網的技術確定

2.1 確定技術體制

為了確保MPLS技術能在電力調度數據網上發揮更大的作用，首先就應該確定技術體制，通過這種方法提高該技術的使用效率。有學者認為，在選擇網絡技術中，應該確保其具有極強的可控制性與安全性，并且技術能夠滿足電力系統相關業務的需求。結合MPLS技術的相關條件，決定采用IP業務形式。

根據IP業務的基本特征與MPLS技術的技術內容，決定采用IP+光纖的方式，這是因為這種組合方式不需要直接支持IP，也不會像ATM網絡那樣需要在IP通信環節做額外開銷。因此這種組合方式能夠顯著增強交換機的運行效率，并且能夠保證成本，優化其數據業務的處理效果。

2.2 網絡拓撲結構設計

基于MPLS的網絡拓撲結構主要包括骨干層、核心層、接入層，其中核心層主要包括國調、省調、各網調等環節，其節點是IP網絡的重要組成部分；骨干層的核心節點是各省調；接入層的各個節點為變電站、直調發電廠等，整個電網網絡拓撲結構如圖1所示。

根據圖1的所介紹的拓撲結構可以發現，這一拓撲結構的核心是國調與網調，其中國調的相關節點主要包括運營業務中心與互聯網中心兩方面；而相對于網絡數據流處理，其網調是依靠一個2×2mb的主電路實現與國調連接的，只有這樣才能在最大程度上保障網絡通信質量。

在該結構中，一旦出現網絡通信中斷的情況后，那么每個節點的業務都能通過備用路由上傳到國調中心，并且確保其不超過3條，這就實現了網絡的低延時處理。

2.3 MPLS VPN技術

MPLS VPN技術是MPLS技術在IP VPN網絡中的進一步表達，能夠在公共網絡平臺上構建電力調度數據網VPN。與IP VPN技術相比，MPLS VPN技術在安全性、業務拓展性等方面都有了明顯的提高，并且通過兩級標記堆棧能夠構建完整的IP隧道，支持MPLS各項功能的落實。

與傳統技術相比，MPLS VPN技術具有明顯的優勢，主要表現為：（1）具有一定的安全性與擴展性。MPLS VPN能為用戶節點提供安全穩定的通道，因此能保證電力調度數據網絡的信息傳播質量。同時，MPLS VPN具有更便捷的新增節點功能，從長遠角度來看，隨著我國電力工程項目的進一步開展，新的電力生產單位必然會大量出現，MPLS VPN的這項功能適合我國未來建設的需求。（2）方便管理。在采用MPLS VPN方法進行組網后，能夠優化傳統的數據網絡結構，并且在該技術的支持下，電力調度數據網的廣域網維護工作能夠由專門的運營商承擔，用戶只需要維護單一的設備即可，因此在管理上具有優勢，對于復雜的電力生產管理工作而言尤為適用。

3 其他技術支持

為了能讓電力調度數據網的運行質量達到預期，除了要使用MPLS技術外，其他的支持技術同樣必不可少，本文考慮到電力調度數據網對網絡的可靠性提出了很高的要求，因此主要從以下幾方面介紹了支持技術：endprint

3.1 設備技術

在電力調度數據網中，設備對于整個網絡的影響最為明顯，因此為了能切實保證設備運行質量，在實踐中可以采用以下技術：

（1）鏈路檢測技術。當網絡中的某一節點出現故障后，如何快速的將這個信息傳遞到整個網絡中而減少故障損失，成為電力調度數據管理人員研究的重點內容。針對這一問題，鏈路檢測技術應運而生，為了達到快速檢測故障的目的，在工作中可以采用BFD雙向轉發鏈路檢測技術，通過將故障信息及時快速的發送到遠端檢測設備中，讓相關責任人能快速掌握故障問題。同時在檢測到故障之后，可以采用鏈路保護技術FRR技術（快速重啟路由），讓流量能在50ms內就能被款到備份鏈路上，最大程度上避免丟包問題的發生。

（2）網關技術。對于電廠、供電局等電力調度數據網的用戶而言，能夠時刻與上級單位保持聯系成為電力數據網運行的基礎。在一般情況下，電力系統中的內部網絡都會在主機內設置一跳相同的缺省路由，通過指向出口網，支持主機與外部設備之間的信息傳輸，這樣一旦出現故障，那么主機與外部網絡之間的交流就會受到影響。針對這種問題，可以采用配置多個出口網關的方法來強化網絡的可靠性，例如可以采用虛擬路由冗余協議，該技術能夠將多個獨立的物理網關虛擬成一個IP，這樣一旦出現故障之后，就能通過該設備處理信息傳輸問題。

3.2 網絡技術

根據上文介紹的網絡拓撲結構，在網絡技術研究中可以采用環網的方法來強化電力調度數據網的運行水平。在技術應用中，電力調度數據網的光纖資源有限經常會對廣域網組網質量造成影響，最終降低了電力調度數據網的運行水平。針對上述問題，在網絡技術中應該做到：（1）在建網之前就做好詳細的網絡規劃，降低出現問題的風險；（2）在現有的光纖資源上構建完整的網絡。

一般認為，環網是一種先對成熟的網絡技術，并且還具有節省光纖資源的優勢。在出現網絡運行故障之后，業務將會在環網上采用固定的方向，而且一旦出現故障，業務將會迂回到反方向。在扁平化的網絡體系中，核心層或者匯聚層經常采用環網技術形式，這種網絡形式有助于MPLS VPN的使用，因此能滿足電力調度數據網的應用要求。

4 結束語

文章從MPLS技術入手，對其技術內容進行分析。從各地區的應用情況來看，MPLS技術能夠滿足電力調度數據網應用的要求，并且具有更強的適應性，能滿足電力調度數據網運行的要求，所以應該在更多地區做進一步推廣。

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