摘要:随着我国科学技术的飞速发展和经济水平的不断提高,人们生活工作的方方面面都已经离不开电能。现在,我国的电力系统的发展日新月异,业务越来越多,电厂的管理工作变得更加的复杂,造成了电网宽带经常出现网络延迟的问题。尤其是在我国实行智能电网之后,就更加需要一个高效率、高质量、沟通率高、管理制度好的基础的通讯平台,和一张优秀的智能电网来承载更多的IP业务,在智能电网电力通信中应用分组传送网技术,可以很好的解决这一问题。
关键词:分组传送网技术;智能电网;电力通信;应用;探究
引言
现代化的发展对电力系统的要求越高,基于新时期工业化、经济化的发展要求,新型电力系统功能、结构、组成都相对复杂,不仅要保障各环节的安全性、可靠性,处理繁杂的业务,同时还要兼顾对发电厂、变电站的管理,由此智能化的电网电力通信系统基于互联网而产生。近年来,国家电网逐步改造,电力通信技术与互联网技术、宽带技术等融合,实现了众多IP业务”。由此,提升宽带利用率,使信息传送的速率更快,可靠性更高,成为当前的重要任务。
一、分组传送网的相关技术
(一)PTN传送网络的构架
PTN传送网络主要包括通道层、电路层、段层和物理层。通道层主要是由高阶通道层和低阶通道层组成,其分别也被称为TMP通道层和TMC通道层。低阶通道层主要是为了给客户提供端到端的信息传输业务,通过对业务净荷适配封装,从而保证对业务层的实时监控。而高阶通道层则可以同时为多个客户提供各大的信息传送网络通路,并且可以对复用段层的适配和传送网络通道进行连接和监控。段层主要是由再生段层和复用段层组成,其又分别被称为物理媒介层和TMS层。再生段层的主要功能就是对比特流的传送,并且对网络故障做到实时的定位和监控。复用段层则主要是为了保证物理连接和相邻点的信息的完整,并且承载固定传送网络通道的任务,同时还可以监控到网络通路质量的好坏。
(二)PTN的特征
1、网络同步质量高
通过同步以太技术,解决频率同步问题,采用类SDH的时钟同步方案,源站点通过以太物理层的Bit流携带从BITs或其它源获得的高精度时钟信息,接收节点可以从以太物理层中恢复出数据和时钟信息,通过物理层串行比特流提取时钟,实现网络时钟(频率)同步。时钟的质量等级信息可以通过专门的SSM帧进行传送,以太信号以8B/10B的长度编码,它的好处是不会出现连续的‘1’或者‘0’(不超过8位),有利于提高时钟恢复的精度。PTN的同步通过边界时钟(BC)和透明时钟(TC)两种方式实现,BC模式的特点为:时间树的中间转发节点运行PTP协议,按照主从方式逐跳转发精确时间,每个同步链上的相邻节点逐跳运行主从时钟模式(上游为主、下游为从),逐级同步,最终PTN全网同步。TC模式特点为:每个同步链上仅首末两个节点运行主从时钟模式,中间节点运行TC模式,时间树上的中间转发节点不运行PTP协议,只对时戳包补偿节点转发延时。
2、QoS机制
在QoS机制方面,这样的机制主要是在Ethernet接口处,对数据进行流量的分类、监控或者整形等,从而保证数据传输的畅通,然后调整数据的队列,最后再从Ethernet接口输出。这里的流量分类主要是通过ACL技术和IP优先技术来实现的。分类的结果放在不同的模块进行处理,流量的控制主要是通个特定的规则丢弃进行分组,保证整形业务的流量的速率。流量整形是对报文流量的一种限制,对超出约定的部分进行缓冲。对网络堵塞问题主要是通过对队列调整或者进行优先选择从而缓解其堵塞的状况。队列的调度就是不同优先级的报文放在不同的队列中,从而保证网络流量数据的有序进行和传送。PTN的QoS机制很好的实现了声音、视频和其他数据的同时传送。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、OAM功能
PTN的OAM可以提供与故障管理相关的OAM功能,具有连续性检测和连通性验证、告警抑制、踪迹监视、锁定指示等特点。在端口、节点或链路故障时,能够快速定位故障,通过环回检测,准确定位到故障端口、节点或链路,快速检测故障。检测到故障后,启动报警机制,在服务层MEP向客户层上插该OAM报文,并转发至客户层MEP,实现对客户层的告警进行压制,避免大量冗余告警。同时该功能还可以根据需求对故障点进行监视,以检测故障节点间及内部故障,为了便于管理,启动中断业务后,源端MEP发送该OAM报文,将该信息通告宿端MEP,并上插客户层,进行告警压制,避免引起不必要的冗余告警。当客户层自身不支持告警压制/故障通告机制时,发送该OAM报文,将客户层信号故障信息转发至对端MEP,实现客户层故障信息传递,提高应对堵塞的灵活性。
二、分组传送网技术在智能电网电力通信中的应用
目前,分组传送网技术在智能电网电力通信中的应用主要分为四种形式,具体应用如下:
(一)IP可视化网络管理
采用IP可视化网络管理系统后,针对PTN承载网实现远程管理、业务端到端自动发放、可视化业务配置和批量业务发放,业务部署效率提升80%;通过可视化故障分析、多级排障策略,减少90%无效告警,直击根源,实现快速故障定位;提供TCAT工具保证网络智能扩缩容,确保网络调整无忧。仅从技术角度来看,PTN承载的远程管理、可视化业务配置以及业务部署都有较大的提升空间。利用IP可视化网络管理,能够通过对网络安全等级和传输速率的评估,帮助网络运维人员提供有针对性的防范措施,从而限制提升网络性能,这对于分组传送网的进一步优化和发展起到了积极推动作用。
(二)以分组化为基础,采用PTN组建主干传输网
对于实时性要求很高的监控、调度等业务,可采用刚性管道;对于OA等大带宽普通数据业务,可采用统计复用的弹性管道,极大提升电力通信带宽与效率。通过打造刚柔并济的分组传送网络,为特定用户或特定业务提供刚性管道,采用专用带宽,避免并管理网络拥塞,降低报文丢失率,调控网络流量。
(三)SDH与PTN结合的分组传送技术
在区域性的智能电网中,采用硬管道(SDH)和软管道(PTN)相融合的组合方式,具有以下优势:第一,能够有效提高数据获取速率,降低应数据信息在宽带传输过程中出现的损耗,并有效预防了网络延迟、网速缓慢等问题的发生,尤其是在视频传输业务中,极大的提升了视频图像的清晰度;第二,自动化业务的发展得到了保障,例如目前常用的办公自动化、远程会议、视频监控等,都可以利用SDH和PTN结合的方式实现。第三,解决了PCM设备和传输工具之间系统不兼容的问题,对于解决系统运行过程中信号不稳定、操作不方便等问题也有明显帮助。
(四)分组传送网技术在保护智能电网电力通信中的应用
电力系统对通信的安全性较高,承载业务均为实时保护稳控自动化业务,安全性较低可能直接导致电网瘫痪及大面积停电。
三、结束语
在我国的智能电网电力通信中,分组传送网技术是不可或缺的重要内容,在不断的完善和改进的过程中,其技术日益成熟。在智能电网电力通信中运用分组传送技术,能够充分满足不断增加的IP业务,使得电力通信形式实现全面升级,促进我国智能电网里的电力通信的可靠性、互动性以及实时性的提高,有效降低维护电力通信的成本投入。在智能电网电力通信中运用分组传送网技术,能够促进电网的健康可持续发展,提高电网经济水平,对促进我国社会的经济发展和社会发展有着积极的作用。
参考文献
[1]贾娜,彭波.分组传送网技术在智能电网电力通信中的应用[J].科技创新与应用,2017(16):192-192.
论文作者:王继平
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签:电网论文; 业务论文; 技术论文; 智能论文; 网络论文; 节点论文; 时钟论文; 《电力设备》2019年第20期论文;