電力調度數據網絡結構特性探討

趙梓帆 張鍇 崔鑫華 上官東霞 張軍亮 趙家龍

【摘 要】在當今電力系統中，電網安全運行的基礎條件即為調度自動化系統，它是整個電力系統運行條件的核心部分。調度自動化系統所得數據可以作為電力企業生產和管理的基礎依據，而自動化的通信網是屬于計算機管理網的一部分。下文中針對具體供電企業為例分析電力企業調度自動化系統及數據網絡系統。

【關鍵詞】電力調度;數據網;結構特性

1 引言

隨著國民經濟水平高的快速發展，廣大用電用戶對電力供應的需求不斷提高。綜合數據平臺的建設是電力調度工作的重要革新，但在其建設和應用的過程中，也出現了一系列新的問題比如系統存在較多的獨立建設部門，系統建設難以達成一個統一的標準規范。因此，有必要對電力調度綜合數據平臺的體系結構和相關技術進行探討，促進平臺體系結構優化與運行效率的提升。

2 電力調度數據網絡基本概述

目前隨著我國生活、生產與電力的需求不斷增多，電網的運行結構更為復雜，并且隨著電力的需求增多，電力系統運行的難度也不斷增加。在運行過程中會產生較大的數據信息，增加了電力運行管理的困難。對于電力系統來說，其中電力的發電環節、變電環節以及輸配電的環節看似獨立，實際上卻是互相聯系、互相作用，只有共同協調平衡才能夠保證電力系統的穩定運行環境。對于電力調度數據網絡來說，采用計算機的網絡結構作為基礎，通過虛擬的數據專用網絡將電力系統與運行的各個環節聯系在一起，實現各個環節電力信息資源的共享，電力調度數據網絡與傳統的網絡不同，不僅可以更加方便地管理電力的運行，還可以有效地實現對電力輸送的靜態與動態的警示，靈活管理電力的抄表計費，在電力系統的運行中應用廣泛。

3 電力調度數據網絡中的主要技術

3.1硬件設施技術

為確保電力調度的數據網絡具備良好的安全性以及穩定性，首先要確保連接鏈路能夠呈現出較好的安全可靠性，防止因為某個連接點位置由故障或者缺陷出現，導致數據網絡整體癱瘓。這就要求對硬件設施技術做出更好的選擇和應用，可以選擇鏈路自檢以及保護技術，繼而更為快速和準確的將故障出現的位置找出，防止信息數據出現丟失的情況。目前，我國采用的鏈路保護技術多是雙向檢測形式的技術，避免在故障出現之后數據網絡整體運行受到過大影響。

與此同時，為了提升數據網絡鏈路信息在傳輸過程具備更好的穩定性以及速度，應該確保電力網絡接入的情況十分可靠，利用雙向歸屬接入的方法，能夠有效保證網絡接入具備的安全性能夠符合要求。因為我們國家在電力調度的數據網絡方面所覆蓋的面積通常比較廣泛，而且會涉及到很多部門，因此在數據網絡處在運行狀態的時候，需要確保電力調度中心系統跟子系統之間能夠保持通暢的聯系。還要設置更加安全、可靠的網關結構，防止在電力傳輸中有短路問題出現。要盡量增加對網關數量的設置，增強針對數據網絡節點安全性的設置，有效確保電力調度的數據網絡能夠處在一個穩定的運行狀態當中。

3.2網絡應用技術

數據網絡的安全不僅需要依靠硬件設施對其進行保護，還應該結合網絡技術，例如拓撲結構技術。通常應該將雙平面形式的網絡拓撲技術融入到其中，也可以利用偏平形式的網絡拓撲技術。具體的選擇需要結合數據網絡中骨干業務的實際情況，要是數據骨干網絡在業務方面比較多，對雙平面形式的網絡拓撲技術加以利用能夠有效降低業務處理難度，為數據網絡的運行提供保障。而隨著我國電力調度的數據網絡節點在數量和規模上不斷的提升，所呈現的整體結構層次也更加的復雜，因此利用偏平網絡拓撲技術通常會取得更好的效果。

4 電力調度數據網絡結構的特性分析

4.1 電力調度數據網絡結構的復雜特性分析

在實際的電力調度數據網絡應用過程中可以發現，很多電力調度數據網絡的拓撲結構不同，但是在實際的應用中依然按照標準的網絡標準進行網絡的層次分布設計，一般都是網狀的結構或者是雙星形狀的結構。對于雙星形狀的網絡結構來說，主要是可以降低網絡節點的布置，以中心地區的調節點作為核心的控制層，電力調度數據網絡的骨干層與核心層之間聯系多為雙星形狀的網絡結構，而最外的接入信息采集層則是覆蓋整片地區的發電與變電廠。網狀的拓撲結構是將省地區的電力調度中心作為核心層，每一個節點相連成一個巨大的網絡結構，從而在骨干層的地方再將連接的節點與核心層構成環狀。隨著電力業務的增多，電力調度數據的網絡結構節點就不斷的增多，使得整體的電力調度數據網絡結構就更為復雜，電力調度數據網絡結構的復雜就會導致在實際的運行中更難控制，這是電力調度數據網絡結構的復雜特性。

4.2 電力調度數據網絡結構的脆弱特性分析

電力調度數據網絡結構具有靜態與動態的脆弱特性。對于靜態的網絡結構脆弱特性來說，主要是指在網絡結構中有些節點具有不同的攻擊破壞效果，但是這具有隨機性質。電力調度的網絡結構某些節點被外力破壞去除就會造成整體結構的破壞，一般雙星形狀的網絡拓撲結構比較容易被破壞，因為雙星結構的數據網數是一種沒有標度的網絡，一旦遭受到有選擇性的供給，其中的網絡連通性就會受到破壞，表現出極大的網絡結構脆弱性。但是網狀結構比較均勻緊密，所以對節點的攻擊破壞具有較強的防御性。

而電力調度數據網絡的動態脆弱特性是指，一旦某一個節點發生故障問題，會導致整體網絡結構的負荷變化分配，從而形成其他方面的故障，表現出動態的脆弱性質。在運行的過程中，若是其中一個節點出現故障，電力傳輸的負荷就需要重新分配，這就會形成新的故障，實際上就是連鎖反應引起的連鎖故障。隨意選擇一個初始的故障點，刪除掉其連接的邊，這樣節點周圍的負荷就會隨著最短路徑的變化而產生變化的分布狀況，一旦出現某個節點的負荷超過規定范圍，就會引起連鎖的故障發生，網狀的結構形成了一個小世界，一旦其中一個節點遭到破壞，整體的網絡結構都會隨之發生故障，所以會發生較高的連鎖故障率。對于雙星結構來說，主要是一種無標度的網絡，因而即使某一個節點發生故障，也不會引起較多的連鎖故障。

4.3 電力調度網絡結構的其他特性分析

電力調度網絡結構系統還具有即時性，通過電力調度進行信息的傳輸，可以保障較快的速度。電力調度的網絡結構系統可以對整個電力生產與傳輸的過程進行實時的監控，保障了電力數據傳輸的安全可靠性。此外，電力數據通過網絡的自動命令傳輸進行，在信息傳達的過程中，保障了整體調度網絡的安全可靠性。現在電力數據網絡的通信特性都是以數據處理為基礎，通過較小的寬帶實現整個電力的周期性傳輸，數據信息具有分層傳輸、分布采集、集中匯聚的特點。

5 結束語

綜上所述，分析和探討電力調度數據網結構特征不僅體現出可行性特征，同時還表現出一定現實意義，是電力企業以及電力領域良性發展的必然要求和重要前提。而為了優化電力調度數據網結構，不僅要求設計人員嚴格把握IP規劃程序以及路由設計程序，同時還需要嚴格把握網絡節點專業設計程序，通過對國內電力調度數據網創建程序進行不斷優化，有效提升其實踐價值與效率，從而推動電力企業實現良性發展目標，為其帶來更多社會效益以及經濟效率。

參考文獻：

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[2]張姝麗，尚鵬，金燦燦.我國電力調度數據網結構的特征分析[J].科技傳播，2014，6（13）：72+87.

（作者單位：國網山西省電力公司陽城縣供電公司）