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摘要:电力调度数据网传送电网自动化信息、调度指挥指令、继电保护与安全自动装置控制信息等重要数据,是电力安全稳定运行的神经网络,本文阐述在电力调度数据网建设中所运用的主要技术,提出了电力调度数据网建设的具体方案。
关键词:电力自动化系统;调度数据网;建设方案
一、引言
电力调度数据网是电网调度自动化、管理现代化的基础,是确保电网安全、稳定经济运行的重要手段,是电力系统的重要基础设施,可靠、实时、安全是调度数据网三大要求。电力作为国家的基础设施,其安全可靠运行直接关系到国家的安全、社会的稳定。电力体制在不断完善,因为计算机信息、网络技术、通信技术已经在人们的日常生活与娱乐活动以及工作中占据越来越重要的地位,同样,这些技术在电力系统中的运用也越来越多,意味着它们在电力系统的工作中越来越重要。本文正是基于电力数据网络建设和维修的重要性来展开研究和探讨。
二、调度数据网概述
电力数据网通过虚拟专用网络将电力调度控制中心与变电站、发电厂以及其他各级的调度中心之间进行相互联系,简称为VPN。电力调度数据网的主要工作是对电力调度进行实时控制和承接在线生产的业务。依照现有的章程来讲,电力调度数据网一定要在专门的通道里运行,然后还要有单独的网络设置组网,并将其他的网络进行隔离,这样有利于数据网的安全。在进行隔离的时候,通常会分化为实时子网与非实时子网两大模块,然后它们再进行连接,同时电力调度数据网可以划分为以下3个层次,即核心层、骨干层以及接入层,如图1所示。
图1 电力调度数据网结构图
1、核心层
电力调度数据网最为重要的地方就是核心层,核心层是由地市级调度中心核心路由器与地区级调度中心核心路由器组合而成,它的主要工作内容之一是将网络报文极快地进行转发,要想完成这份工作内容就必须借助性能非常过硬的网络设备及以安全的网络环境。
2、骨干层
骨干层是由一部分县级路由器和地区级路由器以及集控站的路由器组合而成,它的主要工作内容是将它所管辖内所有的业务数据注入骨干层,这些业务数据主要是两大类:第一大类是管理业务,如操作票、电力收费信息以及数据管理等;第二大类是实时监控业务,其主要内容是远程终端控制系统和能量
管理系统的各级调度中心所交换的实时数据。
3、接入层
在互联网里直接面向用户访问的那一部分就是接入层,其主要目的在于允许用户连接网络。
三、调度数据网的主要技术
电力调度数据网的建设对网络环境的安全性要求很高,为了维持调度数据网的稳定运行,还需要网络设备具有较高的性能。安全可靠的网络环境是一个全方面的内容,性能优异的设备是基础部分内容,只有这两者的安全性能达到最高,电力调度持续健康发展才能够得到保证。
1、网络环境的安全要求
网络技术是电力调度数据网建设的重要保障,安全的网络环境要求工作人员有过硬的计算机知识和网络技术。
(1)双平面。在骨干层里,可以用双平面组网的方法强化业务的安全性。
(2)N-1。N-1电路最大的优点在于,无论将哪一条连线去掉都不会有损节点的连通性,但是也需要每个节点都有2个或2个以上的无关线路与其他的节点有连接。
(3)扁平化。因为电力调度的节点数非常多,导致接入节点的设计工作非常复杂,因此可以运用扁平化组织对网络设计进行优化。
(4)环网。从目前收集到的资料来看,广域网组网时会碰到一些难题,而出现频率最多的就是光纤资源有限,而环网却可以解决这个难题,因为它可以减少一部分光纤资源。
2、网络设备的性能要求
如果说网络技术是电力调度数据网建设的保证,那么网络设备就是它的基础。网络设备的性能优异主要体现在以下3个方面:
(1)链路检测及保护技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于数据网络节点数和连接线路越来越多,而当它们中间有一个出现某些问题时,要解决问题就必须找到问题的来源,因此要花费一部分时间和精力去寻找问题的根本,此时最为重要的是对这个问题进行准确定位,而这就是链路检测及保护技术的拿手好戏了,就像是现在运用非常广泛的双向转发链路检测技术。
(2)接入可靠性。在现在社会的电力调度数据网络建设中运用最多的接入方式是双归属接入方式,为了达到增强汇聚节点与接入点链接安全性的目的,人们经常会在二层网络中运用Monitor link与Smart link两者相互合作的方式。
(3)网关可靠性。电力调度所包含的范围极大,在地域上包含省市、县镇以及农村地区;在电力场所包含变电站、发电厂以及供电局这些地方,但不管是城市还是农村、不管是供电局还是电厂,它们在各个调度中心必须保持即时通信,因此对网关有非常高的要求,在现实生活中,也一定要避免各调度中心间出现通信受阻与通信中断问题。
四、调度数据网建设方案
1、VPN技术
VPN即虚拟局域网技术,是可以根据具体要求或者需求将网络中的站点加到任意逻辑子网中。在电力调度数据网中可以从业务方面分为不同的虚拟局域网,例如方式、调度以及保护等。由于虚拟局域网之间不是连通状态的,因此无论在什么链路的最后一个交换机上必须划分不一样的虚拟局域网端口,并且在这些端口上共同使用一个虚拟局域网的网关,如此一来这个虚拟局域网只用和这一个网关进行联系。这样不仅为工人的工作节省了许多时间,还可以加强数据网的安全性。
2、网络拓扑结构
网络拓扑结构是一个虚拟的排列方式,一共有核心层、骨干层和接入层3层,这种结构需要满足以下几点要求:
(1)可靠性原则。网络拓扑的设计最好要按照N-1的可靠性原则,N-1电路最大的优点在于,将任何一个节点去掉都不会对节点的连通性有损,例如:一个地方出现故障,绝对不会导致临近地点也出现类似故障,但是它的要求是需要每个节点都有2个或2个以上的无关线路与其他的节点有连接。
(2)双出口原则。双出口原则就是每个局域网都应该有两个出口,并且为了防止2个出口都受到相同因素的影响而导致不能工作,这2个出口之间应该有一定的距离,设置在不同的地区,但是也不宜过远,并且2个出口的外连电路应该有2个或2个以上的电路无关联。
(3)流量优化原则。以网络的流量与流向为基础,科学合理地配置带宽。流量如果分布均匀,那么每个电路的带宽就可以得到高效利用。
3、网络节点
所有地区的电力调度数据将会全部聚集在核心层站点里,因此就必须保证其安全可靠性,而交换机和路由器组合的方式是最符合条件的,所以在对其进行规划的时候就要加入1台路由器,这样一来一共就有了2台路由器,这2台路由器将会对站点的设备进行复制或者备份。因为骨干层站点中包含着该电力调度数据网中所有的数据信息,所以对安全可靠性能的要求相对于其他的要高出很多,使用路由器与交换机相结合的方式无疑是最好的选择。
4、IP分配原则
为了方便寻找地址,IP地址必须没有任何雷同,它是独一无二的编码。为了保持其独一无二,可以将地址和编码相结合,在分配的方式上选择三十位掩码方式。接入层与核心层节点之间的连接链路一共有9条,因此需要9个子网网段。
5、路由策略
我们只要对路由协议进行深层次分析,就可以知道电力调度数据网最为优先选择的路由协议是OSPF,但是这个协议仅仅支持子域以及主干域这2层结构,因此可以进行路由分散处理,从而降低对网络宽带的占用。采用该协议还有一个首要条件,那就是要骨干区域的流通性得到保障,即使随便哪一条链路断开,对主干区域都不会有什么影响。所有的子域都必须将具有重大意义的调节点放在这个区域的边界上,路由器为ABR。
五、总述
电力调度网络是调度系统重要支撑平台,网络安全是调度系统安全稳定的保障,数据网络是安全防护的基础,专网表现于网络互联、边界和用户的可控性。电力调度数据网的应用提高了信息传送通道的质量,增强了这些数据的精准度,并将冗杂的信息数据分门别类,为供电系统中电力调度的发展作出了巨大贡献。
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[4]国家电网公司.国家电网调度数据网省网建设指导意见,2006
论文作者:刘敏峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/21
标签:数据论文; 电力论文; 网络论文; 节点论文; 路由器论文; 骨干论文; 核心论文; 《电力设备》2017年第20期论文;