電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化對策研究

鐘 平

（廣東電網(wǎng)梅州興寧供電局,廣東 梅州 514500）

隨著國家智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力生產(chǎn)信息化進程不斷向前推進，電力通信承載著更大的信息量，以SDH為技術(shù)為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)難以滿足龐大的信息傳輸需求，電網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)急需要一個以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的高速、高帶寬、高安全性的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸下臺，將大量的生產(chǎn)管理、電量信息、遙視遙測、高清會議等數(shù)據(jù)信息進行高效采集傳送。電力通信網(wǎng)的安全可靠性又是綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺的重點，盡管多數(shù)電力通信網(wǎng)的設(shè)計上達到安全穩(wěn)定要求，但由于管理手段落后，受到自然、人為、設(shè)備線路老化等因素影響，使通信網(wǎng)可靠性日益下降，優(yōu)化工作迫在眉睫。

1 電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性

目前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)主要有話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)，包括生產(chǎn)管理電話、調(diào)度電話、會議電話、管理信息系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)、線路繼電保護和安全自動裝置數(shù)據(jù)、電力市場數(shù)據(jù)、調(diào)度自動化數(shù)據(jù)、電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)視和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)、變電站視頻監(jiān)視等應(yīng)急指揮中心應(yīng)用業(yè)務(wù)，隨著電力系統(tǒng)信息化工程建設(shè)進一步推進,調(diào)度MIS、財務(wù) MIS、營銷 MIS等應(yīng)用系統(tǒng)都會承載在綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)上，綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)沒有覆蓋網(wǎng)調(diào)及網(wǎng)調(diào)直管、直調(diào)單位就難以滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。另一方面，電力通信網(wǎng)絡(luò)正在向下一代網(wǎng)絡(luò)過渡，數(shù)據(jù)網(wǎng)是下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，有必要進行優(yōu)化，為電力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

2 電力通信網(wǎng)運行方式優(yōu)化的目標(biāo)與原則

電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo)和基本原則是滿足電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建安全可靠、技術(shù)先進，全方位覆蓋的高速寬帶電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，為電力生產(chǎn)和管理提供有效的、先進的保障和管理手段。具體來說，堅持網(wǎng)絡(luò)先進性和網(wǎng)絡(luò)擴展性原則，應(yīng)當(dāng)與通信技術(shù)緊密結(jié)合，與電網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合，充分考慮電網(wǎng)規(guī)劃對業(yè)務(wù)分布和通信網(wǎng)絡(luò)方面的影響；堅持網(wǎng)絡(luò)安全性原則，要結(jié)合電力安全生產(chǎn)實際，把握好設(shè)備生命周期，對設(shè)備進行嚴(yán)格的評估。一般而言，通信類設(shè)備生命周期為8-12年，ADSS和管道光纜為10-12年，OPGW光纜為20-25年，在設(shè)備已達到生命周期的終點時需要對設(shè)備進行評估，及時更換存在安全隱患的設(shè)備；堅持重要業(yè)務(wù)通道”N-1”可靠性原則，要求調(diào)度機構(gòu)和所有220KV及以上廠站安全系統(tǒng)、線路保護、調(diào)度自動化和調(diào)度電話等關(guān)鍵的生產(chǎn)業(yè)務(wù)通道務(wù)必具備兩種不同的通信方式，滿足電網(wǎng)“N-1”可靠性要求，不會因單一故障而導(dǎo)致所有廠站間安全自動裝置通信通道、繼電保護通道或調(diào)度機構(gòu)的自動化通信業(yè)務(wù)和調(diào)度電話通道中斷，確保電力安全生產(chǎn)；堅持網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟性原則，通過評估找出通信網(wǎng)絡(luò)使用存在的問題，再對通信網(wǎng)絡(luò)進行合理、科學(xué)的規(guī)劃、滾動修編，最終達到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的，促進網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置，深度挖掘網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運行維護成本，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的最大效益；堅持與標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)結(jié)合原則，建立通信設(shè)備配置的標(biāo)準(zhǔn)模型，全面覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)，借用公網(wǎng)資源對電力通信進行補充，以提高電力通信網(wǎng)絡(luò)的抗災(zāi)能力。

3 電力通信網(wǎng)運行方式優(yōu)化策略

電力通信網(wǎng)運行方式有多種，本文以綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)運行方式的現(xiàn)狀與優(yōu)化對策為對策展開研究。綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)優(yōu)化應(yīng)當(dāng)主要采用光纖直連技術(shù)方式為主，以IP over SDH技術(shù)為輔，全面覆蓋電廠、變電站、地區(qū)供電局、縣局、二級單位、供電所、營業(yè)所，按照核心層、匯聚層、接入層三層結(jié)構(gòu)來建設(shè)，其中核心層每個節(jié)點至少具備2條上聯(lián)或互聯(lián)鏈路，設(shè)備滿足雙設(shè)備冗余。采用MPLS三層VPN技術(shù)劃分VPN，使得各類業(yè)務(wù)安全性得以保障。同時需要確保各鏈路的帶寬冗余度大于50%，滿足5年內(nèi)的業(yè)務(wù)增長需要。各級高度數(shù)據(jù)網(wǎng)逐步實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管，增加入侵檢測、流量監(jiān)測等功能，具體方案如下：

3.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化方案

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要具體高可靠性是建設(shè)高可靠性、高可用性、高可管理性的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺的有力保證，在優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)采用分布式體系結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部位冗余，支持冗余電源，建立實時熱備份機制、散熱系統(tǒng)，定期對核心匯聚設(shè)備主控引擎進行倒換操作，保證備用引擎能隨時倒換。

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是核心層、匯聚層、接入層三層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在核心層優(yōu)化中，以主干環(huán)網(wǎng)的中心節(jié)點設(shè)備S8512為例，兩臺S8512設(shè)備出現(xiàn)CPU占用率過高，處理能力下降，就需要對軟件版本進行升級。對于廠家停產(chǎn)的設(shè)備及相關(guān)的硬件軟件，推薦主干環(huán)網(wǎng)上的中心節(jié)點S8512交換機進行設(shè)備更換，滿足多級多平面交換架構(gòu)，提供持續(xù)帶寬升級能力；在匯聚層優(yōu)化中，匯聚層所有設(shè)備都確保有2個或2個以上方向 與相鄰匯聚或核心 節(jié)點互聯(lián)，從而讓其構(gòu)成全冗余網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，組網(wǎng)方式也滿足綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)的功能與需求。同時要對現(xiàn)用的運行軟件進行升級，確保全網(wǎng)多個設(shè)備版本信息一致，提高整體運行的穩(wěn)定性，建議使用滿足以太網(wǎng)功能、IPv4、IPv6、MPLS VPN、ACL、QoS、NAT、網(wǎng)絡(luò)流量分析、組播、可靠性、安全性、無線控制模塊、系統(tǒng)管理、環(huán)境溫度與溫度、電源要求、安規(guī)達到S8505交換機參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的交換機進行替換；在接入層優(yōu)化中，組網(wǎng)方式主要以星型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)為主，對于一些二層業(yè)務(wù)產(chǎn)生環(huán)路的個別環(huán)型組網(wǎng)進行優(yōu)化調(diào)整，對嚴(yán)重短缺的設(shè)備進行替換。一般而言，使用一些新設(shè)備對有問題的現(xiàn)有設(shè)備進行平衡替換是不會對網(wǎng)絡(luò)造成大的影響。

3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)化方案

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)化主要是二層VLAN優(yōu)化和OSPF協(xié)議優(yōu)化。建議對一些無效的VLAN進行全局中的梳理和清除，對于不能清除的VLAN要進行重新規(guī)劃，為防止其生成樹對OSPF協(xié)議生產(chǎn)影響，VLAN接口應(yīng)該與OSPF接口使用不同的物理接口。OSPF協(xié)議優(yōu)化主要從骨干區(qū)以外的其他地區(qū)著手，在進行綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)ip地址規(guī)劃的同時也對其他地的設(shè)備loopback地址、Router-ID、鏈路互聯(lián)地址等等也進行規(guī)劃，使所有的ip地址都能進行最優(yōu)匯聚。

[1]洪憲平.電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)[J].中國電力,2012(02):38.