110 kV變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與實(shí)施

吳德芳

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨罅吭絹碓酱?。電力調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是變電站作為電力調(diào)度服務(wù)與電力生產(chǎn)服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，是變電站各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)年P(guān)鍵。文章通過概述110 kV變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其建設(shè)原則、構(gòu)建以及方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站；電力調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）14-0063-02

110 kV變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要承載著實(shí)時(shí)的電力調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)行等信息，從而為電力企業(yè)的調(diào)度與生產(chǎn)運(yùn)行提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)支撐，是保證電網(wǎng)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。另外，變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)還能夠?yàn)樽冸娬炯斜O(jiān)控、調(diào)度自動(dòng)化以及電能量自動(dòng)采集等系統(tǒng)業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)、信息支持。但由于我國當(dāng)前信息傳輸還存在實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性較差及帶寬較窄等問題，導(dǎo)致其發(fā)展還處于瓶頸階段。因此對(duì)110 kV變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)顯得無比迫切，以建設(shè)出符合當(dāng)前電力調(diào)度與生產(chǎn)運(yùn)行要求的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，從而不斷促進(jìn)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展。

1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)概述

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是一種專門為電力調(diào)度生產(chǎn)服務(wù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也是調(diào)度中心和廠站之間計(jì)算機(jī)監(jiān)控的數(shù)據(jù)通信設(shè)施。該網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的前提，主要進(jìn)行電力調(diào)度實(shí)時(shí)、通信監(jiān)測(cè)以及系統(tǒng)管理等數(shù)據(jù)信息的傳輸?，F(xiàn)階段，我國電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要?jiǎng)澐譃?個(gè)等級(jí)：①I級(jí)網(wǎng)，也就是國家電網(wǎng)公司級(jí)，主要包括國家電網(wǎng)公司、網(wǎng)公司、省公司及直屬發(fā)電廠站等；②II級(jí)網(wǎng)，也就是區(qū)域級(jí)，主要包括網(wǎng)公司、直屬省公司及直屬發(fā)電廠站等；③III級(jí)網(wǎng)，即省級(jí)，主要包括省公司，地方發(fā)電廠及樞紐變電站等；④IV級(jí)網(wǎng)，即地區(qū)級(jí)，主要由當(dāng)?shù)毓?jié)點(diǎn)組成。

2 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的原則

①采用路由技術(shù)組網(wǎng)的原則。因110 kV變電站調(diào)度與生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)通常是不變的，且數(shù)據(jù)流量也始終保持在較為穩(wěn)定的狀態(tài)，對(duì)實(shí)時(shí)性的要求比較高。按照《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在110 kV變電站內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)與信息管理網(wǎng)絡(luò)之間的隔離進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以提高電力調(diào)度與生產(chǎn)的效率、降低運(yùn)行成本以及簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作為出發(fā)點(diǎn)，在站內(nèi)不用再進(jìn)行安全I(xiàn)、II區(qū)VPN的細(xì)分。110 kV變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可采用路由技術(shù)組網(wǎng)的方法，在站內(nèi)不用進(jìn)行VPN的細(xì)分，而業(yè)務(wù)終端則都處在當(dāng)前調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的VPN中，并通過VPN 進(jìn)行各地區(qū)之間的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，而市縣則利用現(xiàn)有的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；而各省級(jí)調(diào)度主站則利用邏輯隔離設(shè)備接入到數(shù)據(jù)網(wǎng)中進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸；②根據(jù)分級(jí)分層的采集原則。110 kV變電站絕大多數(shù)是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都是在當(dāng)?shù)乜h公司與地方供電局之間的傳輸，根據(jù)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，變電站根據(jù)區(qū)域就近的原則，先與所屬市、縣公司進(jìn)行連接，再于該基礎(chǔ)上與省公司進(jìn)行連接；③根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流向的特點(diǎn)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)的方式，接入帶寬為2 Mb/s，而一些地區(qū)則以FE方式進(jìn)行匯聚層的接入；因縣公司需要與多個(gè)變電站進(jìn)行匯接，因此在縣到市公司之間傳輸采用的帶寬為10～20 Mb/s；同時(shí)要求傳輸層必須要具備自愈保護(hù)的功能，然后利用自愈保護(hù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、安全、可靠傳輸；④數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須要具備訪問權(quán)限的功能，在訪問權(quán)限控制下，以將一些非法業(yè)務(wù)流量屏蔽，有利于防止黑客、病毒的攻擊，從而保證網(wǎng)絡(luò)的正常、可靠運(yùn)行；⑤變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采用路由變換設(shè)備的形式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組織。

3 網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)分析

110 kV變電站電力調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件主要由核心層、骨干層、接入層共同組成。其中，核心層的組成為電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，利用穩(wěn)定、安全、牢固的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)計(jì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的快速轉(zhuǎn)換；而骨干層則是由縣級(jí)、地區(qū)及集控變電站中的全部路由器共同組成，將通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)匯接入點(diǎn)進(jìn)行匯總；而接入層則是通過接入所屬地區(qū)的業(yè)務(wù)信息與數(shù)據(jù)，并匯接到骨干層。

4 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

4.1 設(shè)計(jì)技術(shù)

4.1.1 虛擬的局域網(wǎng)

在虛擬的局域網(wǎng)中，其網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)可根據(jù)相關(guān)要求隨意進(jìn)入虛擬網(wǎng)絡(luò)，不受地理地址的制約，使用靈活、方便。根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不同，其需求也是不同的，根據(jù)不同需求可劃分為自動(dòng)化、調(diào)度、方式、EMS以及保護(hù)等虛擬局域網(wǎng)，其在交換機(jī)上的端口也是不一樣的。而各個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)工作站與其所處網(wǎng)關(guān)通訊，而網(wǎng)關(guān)則會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)找出相應(yīng)數(shù)據(jù)的路由，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)以及數(shù)據(jù)包的傳輸。

4.1.2 多協(xié)議標(biāo)簽交換

多協(xié)議標(biāo)簽交換主要是用于數(shù)據(jù)包之間的交換，其能夠?yàn)閿?shù)據(jù)流量提供相應(yīng)的路由與交換，以進(jìn)行通信流的管理。MPLS所提供的IP地址可對(duì)固定標(biāo)簽進(jìn)行映射，然后用于包轉(zhuǎn)發(fā)與交換。MPLS的數(shù)據(jù)傳輸就是進(jìn)行路徑的交換，由于固定長度標(biāo)簽主要插在各個(gè)信元的開始處，并通過硬件進(jìn)行交換包的鏈接，因此能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換。通過應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)，能夠有效解決網(wǎng)路速度、網(wǎng)路流量、網(wǎng)路服務(wù)質(zhì)量以及網(wǎng)路可擴(kuò)展性等問題，且能有效解決IP中樞中的寬帶與服務(wù)問題。

4.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚褪墙⒃诰W(wǎng)絡(luò)的布局與形狀，具有特定的物理性連通。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的種類多種多樣，一般是指采用各種設(shè)備與傳輸媒體進(jìn)行連接所對(duì)應(yīng)的布局，也就是將通信網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備進(jìn)行連接。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類別多種多樣，一般可劃分為星型、網(wǎng)狀、環(huán)型、樹形、總線、蜂窩狀以及分布式等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其拓?fù)鋱D主要表現(xiàn)為服務(wù)器與工作站之間的相互配置及連接。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)時(shí)，必須要嚴(yán)格遵守流量?jī)?yōu)化、雙出口、可靠及時(shí)延等原則。

4.3 設(shè)計(jì)路由

110 kV變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)選用路由協(xié)議（IS-IS），其是一種高效、迅速以及能耗較低的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，且運(yùn)行非常穩(wěn)定。IS-IS支持主域、子域，通過對(duì)需求網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，然后初步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)路由器，并采用軟件進(jìn)行路由協(xié)議的合理分配，最后采用低級(jí)語言進(jìn)行匯編，并采用模擬電路軟件以實(shí)現(xiàn)帶寬占用及分散路由。另外，對(duì)網(wǎng)絡(luò)彈性的使用必須要充分考慮到骨干域的連通，不允許出現(xiàn)分離現(xiàn)象。

5 結(jié) 語

綜上所述，鑒于110 kV變電站電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的重要性，要想有效解決網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性較差及帶寬較窄等問題，就必須要加強(qiáng)對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，基于合理的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方案，以建設(shè)出符合我國電力調(diào)度與生產(chǎn)運(yùn)行要求的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，從而促進(jìn)我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展。

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