2.东北电力设计院 吉林省长春市 130000）
摘要：电力调度通信网能够为电力系统的稳定运行保驾护航。在计算机技术快速发展的今天，电网调度逐渐向着调度自动化、管理现代化和运营市场化的方向发展，从而满足越来越高的电力调度通信功能的需求。本文首先结合乌克兰电网发生的停电事故，对电力调度通信网络可靠性提升的必要性进行了分析说明；最后举了三种目前研究和应用比较多的电力调度通信网络可靠性提升技术：SDH 光纤通信技术、LoRa技术、软交换技术。
关键词：电力调度；通信网络；可靠性提升；探讨
随着科技的快速发展，电力调度通信行业也逐渐发展并完善起来，目前电力调度已经实现双网运行，有对内和对外两种业务系统，也就是所说的内网和外网[1]。而电力通信网络的逐渐复杂，网络扩展逐渐增多，服务项目和服务内容逐渐向着复杂和高难度方向发展，在这种情况下，保障电力调度通信网络的可靠性就成为一个至关重要的方面[2]。在电力调度网络安全方面，一旦出现疏漏，不仅会造成数据被修改，更有甚者，可能导致电力系统瘫痪，给国民经济造成巨大损失。因此，研究如何提高电力调度通信网络的可靠性成为当前电力行业研究的一个热门，同时也是重点和难点。
1. 电力调度通信网络可靠性提升的必要性分析
乌克兰电网在2015 年12月 23 日，突然遭遇大规模的停电事故。根据媒体的报道数据显示，事故造成了大约80000 个用户出现突然停电问题，停电时间不等，一般在3~6 h 范围内，而导致本次停电事故的原因是 7 个变电站发生开关动作造成的。事故发生后，调查机构迅速展开调查，最终发现问题出在电力调度通信网络中，原因是电网遭受了恶意软件的侵害，最终信息安全组织将这次的事件定性为“网络攻击”造成的。
这次事件的发生充分说明了电力调度通信网络的重要性，一旦其出现安全问题，将会产生非常严重的后果。
2. 电力调度通信网络可靠性提升技术
2.1 SDH 光纤通信的应用
SDH 光纤通信是一种非常可靠的新型通信技术，不仅具有良好的传输质量，较宽的传输频带，同时还具有较大的通信容量，近些年来应用非常的广泛。SDH具有三个特点：①网络节点具有统一的接口。网络结点指的是传输设备与网络结点连接的接口，对于不同的网络结点，其功能也各不相同，因此，为了保证各个结点的兼容性，实现互通，应该选择结构相同、监控标准相同的结点。②兼容能力非常全面。不同频率信号的用户速率一致，因此，前向兼容性很好，可以满足带宽业务的应用要求。③网络同步的特点。不同的网络单元有各自的基准时钟情况下，采用SDH技术，能够保证上下级同步运行时钟，这样就能有效避免调整频率，而且能够提高网络性能。
通过SDH 光纤通信技术的应用，对电力调度通信网络产生的直接影响是保证了电网的安全稳定运行。因为SDH网络的结构非常稳定，业务具有强大的扩展性能，不仅能够保证现有电力通信网络的通畅运行，同时还能有效防止通道失效问题的发生，降低节点瓶颈问题造成的不利影响。而且SDH技术还有一些有利的间接影响：充分保证电力调度的通信质量，提高通信可靠性；能够同时满足其他的业务通信需求，大大促进了电力调度的智能化发展；有效提高电力通信网络的管理水平、管理效率，使整个电力调度工作更为流畅和有效。因此SDH技术的应用于电力系统中，其兼容性不仅保证通信网络的可靠性，还提高了服务质量，非常有应用前景。
2.2 LoRa技术的应用
低功耗广域网（简称为LPWAN）技术是物联网领域的一项创新技术，主要应用于接入环节，提供给大区域物联网一个全新的、低成本的解决方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在低功耗广域网领域，LoRa技术特点是灵敏度非常高，可以达到-148 dBm，具有较高的竞争优势。应用于距离为 15km以上的远距离通信，可以将接收电流控制在 10mA，而且能够达到小于 200nA的休眠电流，这种设备的电池寿命可使用5 年以上。而且，一般应用的频段都是免费的，组网也比较灵活。
LoRa技术的设备终端由于具有较长的寿命和较大的覆盖距离，突破了传统WiFi、蓝牙等技术的传播距离，因此可以应用到智能通通信电网中，用于设备监测以及信息采集等重要环节。以LoRa为基础的电力通信网络一般由三个部分组成，包括：终端、节点、基站、网关和服务器。在进行频段选择时，信道优先选择电力专用，并选择合适的系统结构和节点工作模式。总之，在功耗低的广域网技术中，LoRa技术非常有应用前景，可提供给电力通信网络低成本互联的解决方案。
2.3 软交换技术的应用
电力调度通信网是组成电力通信网的一个分支，它的网络组成相对独立。在电力调度网络中，交换专业是其中比较重要的一个组成部分，可以将不同的设备进行转换和连接，防止重复使用造成的浪费。尤其近行年来的软交换技术快速发展，不仅实现了设备网络的联通，还大大降低了设备使用量和经济成本。由于电信网络不仅包括电话交换，还有计算机网络，他们的互联主要通过IP传输网络实现，软交换技术的应用实现了电力通信中不同网络之间的互通。电力调度通信的网络是专网通信，主要用于电力调度。传统的电力调度通信方式是语音传播，随着网络技术的发展，语音传播的方式已无法满足电力调度的需求，因此必须要用到软交换技术，在满足当前的网络需求的同时，还能拓展许多新型业务，比如视频、数据等业务。另一方面，通信网络的传播介质有许多种，微波、光纤、载波等是常用的介质，不同介质之间都有各自的独立网络，在这种情况下，软连接的存在保证了不同介质资源的整合，设备利用率得到大幅度提高。
对于现在的电力调度通信网络来说，可靠性越来越受到人们的关注。软交换技术的数据网络与传统的电路网络是隔开的，能够为电路交换网络提供保护和备份。对于双模调度台来说，软交换技术能够随时切换电路交换，从而实现网络双备份，既不会对现有的资源造成破坏，同时还保证了网络的安全性，使调度通信网络可靠运行。对于比较高级的软交换网络来说，可以对下级网络进行统一网络管理，实现资源的合理化配置。而且工作界面非常清晰，维护和操作也很方便简单，大大减少了操作人员的工作量，降低了人力成本和人为造成的操作，安全性和可靠性非常优良。因此，软件换技术的使用不仅能够实现双网和双技术融合，对原有的网络资源不造成破坏，同时提高网络的利用率，最主要的一点是为电路交换网络安全运行提供了保障，符合未来电网的可靠性要求，非常具有发展前景。
3. 结论
电力调度通信网络是一个相对特殊，出现时间又比较短的网络，其所受到的安全威胁也比较严重，因此，提升其可靠性是近些年来研究的热点。本文详细介绍了提升电力调度通信网络可靠性的思路，并举了三种应用比较好的技术。综上所述，只要选择有效的防护手段，包括文中提到企业自身建立防火墙等，采取的应对措施得当，就能保证电力调度通信网络的可靠性。
在未来将会有更为先进的网络架构、病毒防治软件，从而实现全方位的保护电力调度通信网络。还有一项重要的内容就是要有完善的安全管理制度和管理思想，不断提高人员的安全技术和安全意识，全方位提高企业的通信网络管理能力。而且随着智能电网技术的发展，智能的电力调度通信网也随之产生，只有不断研发新的、可靠的防护技术，才能在享受智能电网便利化的同时还享受到其可靠性。
参考文献
[1] 刘念 , 余星火 , 张建华. 网络协同攻击:乌克兰停电事件的推演与启示[J].电力系统自动化,2016,40(6):144~147.
[2] 金鑫. 高压直流输电系统极控信号通信网络可靠性分析[J]. 电力系统保护与控制,2015,43(12):110~116.
[3] 魏烁烁，黄颖志. 软交换技术在电力调度通信专网中的应用[J]. 数字通信世界,2016, (8):222~223.
论文作者:1张伯良,2曹亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
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