調度數(shù)據(jù)網典型改造方案探索＊

沈曉東，蔣水中，許 琰，楊力強，黃 申

（國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州313000）

隨著特高壓電網架構的逐漸形成，電網備用調度系統(tǒng)的健全和完善，以及智能化電網建設工作的全面展開，對電網二次系統(tǒng)提出了實現(xiàn)技術進步、提高應用水平等新的需求.為適應電網發(fā)展的新需要，為備調建設及廣域全景分布式一體化調度技術支持系統(tǒng)提供可靠的支撐，需要對目前的調度數(shù)據(jù)網絡進行完善和擴充，全面提高網絡可靠性及業(yè)務保障能力.

1 現(xiàn)狀與建設目標

根據(jù)目前浙江省湖州電網運行管理體制以及電網規(guī)劃情況，湖州地調接入網設置了4個骨干匯聚節(jié)點，分別布置在湖州地調、湖州備調、長興縣調和德清縣調.共有核心層路由器2臺，匯聚層路由器8臺.示意拓撲圖如圖1所示.

湖州地調接入網嚴格按照《國家電網調度數(shù)據(jù)網第二平面（SGDnet－2）總體技術方案》《浙江電力調度數(shù)據(jù)網技術規(guī)范》《浙江電力調度數(shù)據(jù)網雙平面IP編碼規(guī)范》三個調度數(shù)據(jù)網規(guī)范進行改造建設［1］.完成改造后，湖州地調接入網將分別接入一平面和二平面，一體化技術支持系統(tǒng)前置機分別接入一、二平面，在平面層實現(xiàn)冗余，以提高系統(tǒng)的可靠性.改造完成后系統(tǒng)拓撲圖如圖2所示.

2 設計原則

各接入網的OSPF路由域劃分為兩個層次，即一個主干區(qū)和若干個子區(qū)，各個分區(qū)相對獨立，將網絡的主干部分劃分為OSPF主干區(qū)域（Area 0），在邊緣的支局子網配置為OSPF子區(qū)域（Area N（N＞0））.主干區(qū)域是其它子區(qū)域的核心，子區(qū)域與主干區(qū)域須有直連的物理鏈路.每個區(qū)域內路由的變化僅在區(qū)域內完成收斂，不影響其它區(qū)域［2］.區(qū)域劃分見表1.

表1 OSPF區(qū)域劃分表Table 1 OSPF partition table

按照層次結構確定路由反射規(guī)劃.對于湖州地調第一接入網路由反射規(guī)劃，接入網采用兩級路由反射規(guī)劃：一級路由反射器為接入網核心節(jié)點，客戶為接入網匯聚節(jié)點、備調和轄區(qū)廠站；二級路由反射器為接入網匯聚節(jié)點，客戶為接入網接入節(jié)點.

對于核心節(jié)點盡量采用RR的冗余配置，即在一個Cluster中配置兩臺RR，Client與兩個RR建立關系，實現(xiàn)出口備份；設置反射簇Cluster ID為地調核心的loopback地址.

湖州地調接入網的骨干層節(jié)點地調核心、第二核心作為一級RR，各縣局匯聚節(jié)點、備調、地調核心轄區(qū)內的廠站及地調核心轄區(qū)集控站作為客戶機；各縣局匯聚節(jié)點、備調同時作為二級RR，其轄區(qū)內的廠站作為客戶機.湖州地調接入網路由反射策略見表2.

表2 路由反射策略表Table 2 Routing table reflection strategy

在網絡安全方面，工程實施中關閉非必須服務，如http、ftp等，保留telnet、ntp、snmp等服務.在VTY和Console接口上啟用用戶認證，并給VTY配置入方向的ACL，所有會話超時時間設置為5分鐘.設備本地配置的密碼信息應該設置為cipher格式，避免以明文的形式出現(xiàn).

根據(jù)露天采場內巖石的分布情況，運距較遠的70%剝離巖石選用膠帶運輸方式，運距相對較近的30%的巖石采用公路—汽車運輸方式比較合適;以礦山年剝離巖石量1 408.4萬m3/a計算，約985.9萬m3可以選擇膠帶運輸方案(見圖1)，剩余每年30%的剝離巖石量約422.5萬m3采用汽車運輸方案排放。結合礦區(qū)地形地貌特點，每年70%的剝離巖石量985.9萬m3有三種可行的開拓運輸方式，分別為：

3 實施改造思路

依據(jù)地調接入建設規(guī)范，每個匯聚節(jié)點采用單臺路由器.目前湖州地調四級網（現(xiàn)網）每個節(jié)點都是采用雙設備冗余設計，因此地調接入網改造的設備將利用四級網中的其中一臺路由器作為匯聚路由器，另一臺路由器作為冷備.

湖州四級網（現(xiàn)網）目前所用的互聯(lián)地址、自治系統(tǒng)號等都需要參考地調接入網建設規(guī)范規(guī)劃，因此改造將重新配置這些參數(shù).

由于轄區(qū)內的廠站網絡（不包括業(yè)務）將割接到地調接入網，其業(yè)務將沿地調接入網—四級網—地調的路徑上送到地調前置，因此在地調接入網改造前首先要實現(xiàn)地調接入網與四級網之間的跨域連接；對于地調接入網改造完成后的新廠站，其業(yè)務將沿地調接入網—二平面—地調的路徑上送到地調前置，同時二平面主站業(yè)務接入同步進行.

在廠站鏈路方面，地調接入網技術規(guī)范要求2＊2M做捆綁，但是受時間及通信資源的限制，暫時采用單鏈路上行（配置參照2＊2M設計，等通信資源到位后既可符合技術規(guī)范要求），連接四級網的廠站也是單鏈路上聯(lián)，配置暫不做修改.本階段改造暫不涉及業(yè)務割接，縣局轄區(qū)的廠站業(yè)務還是按照原先的路徑上送到地調前置.

4 改造過程

4.1 新舊網跨域互聯(lián)

改造的第一步是把地調接入網與現(xiàn)網進行匯聚層的互聯(lián)，雖然此時新的地調接入網并無任何業(yè)務，但是整個改造過程就是把現(xiàn)網的所有網絡設備一臺臺地逐步遷移到新網上，同時根據(jù)新網IP地址規(guī)劃完成網絡設備的IP地址更改，滿足新的IP地址規(guī)范要求.為了數(shù)據(jù)網業(yè)務的不中斷，轉移到新網上的業(yè)務必須通過該互聯(lián)線實現(xiàn)從新網傳輸?shù)浆F(xiàn)網，再傳輸?shù)揭廊辉诂F(xiàn)網上的各主站系統(tǒng)中被采集.

新網與現(xiàn)網使用了不同的自治域，采用靜態(tài)路由的VRF－TO－VRF技術進行跨域.該方法可以人工控制路由并進行路由匯聚，可以最大限度地降低對舊的省網的影響.考慮以逆時針方式逐個遷移匯聚點上的單機.在地調核心6616上設置到現(xiàn)網業(yè)務的靜態(tài)路由到現(xiàn)網地調核心NE20－A，在NE20－A上設置到新網業(yè)務的靜態(tài)路由到新網地調核心6616上.一、二平面跨域互聯(lián)見圖3.

4.2 遷移三縣調變電所到新網

三縣調的遷移方式相似，下面以德清為例探討遷移過程.

首先將德清一臺匯聚路由器NE20B接入地調核心，兩邊配置新的互聯(lián)IP地址，新網地調核心SR6616－A和第二核心SR6616－B將互聯(lián)地址發(fā)布到OSPF并配置BGP、VPN參數(shù)，現(xiàn)網德清縣調NE20－B接口地址不發(fā)布.

通過新網SR6616－A登陸德清縣調NE20－B，關閉德清縣調NE20－B與現(xiàn)網德清縣調NE20－A、110 kV變電站、業(yè)務（實時、非實時）接口，使得德清縣調NE20－B逐步脫離現(xiàn)網.脫離過程需要注意觀察現(xiàn)網主站數(shù)據(jù)網各業(yè)務是否正常.

根據(jù)新網數(shù)據(jù)規(guī)劃重新配置新網中德清縣調NE20－B（德清縣調NE20－B的互聯(lián)接口地址都已發(fā)布到OSPF中，所有協(xié)議都已配置完畢），同時驗證新網德清縣調NE20－B VPN業(yè)務到現(xiàn)網地調、德清縣調110 kV變電站互通.驗證方式：德清縣調NE20－B配置loopback 100，綁定VPN配置IP地址（IP地址不能和現(xiàn)網重疊），在現(xiàn)網地調核心（市調）NE20－A上配置該loopback地址的VPN路由，在德清縣調NE20－B帶VPN ping現(xiàn)網地調核心（市調）NE20－A和德清110kV變電站VPN業(yè)務接口地址，正常后進行下一步操作.關閉現(xiàn)網德清縣調NE20－A與新網德清縣調NE20－B互聯(lián)接口.遷移德清縣調NE20－B見圖4.

變電站遷移步驟舉例：通過現(xiàn)網登陸德清所轄變電站新市變路由器，配置MP組（捆綁組）、IP地址（新規(guī)劃地址），將原先新市變和德清縣調NE20－B互聯(lián)接口加入到MP組，退出.通過新網登陸到新市變路由器，將配置上傳到設備上，重啟設備，在現(xiàn)網地調核心NE20－A上配置到新網的VPN靜態(tài)路由去往該變電站業(yè)務網段，在新網SR6616－A上配置到現(xiàn)網地調和現(xiàn)網德清縣調NE20－A業(yè)務的VPN路由，重啟完后測試電站業(yè)務是否正常.其他變電站遷移相同（針對每個廠站調整跨域靜態(tài)路由，需要在地調核心NE20－A上添加跨域靜態(tài)路由）.

遷移現(xiàn)網德清縣調主站業(yè)務到新網德清縣調，將新網德清縣調NE20－B接業(yè)務接口打開，關閉現(xiàn)網德清縣調NE20－A業(yè)務接口，在新網SR6616－A上刪除到現(xiàn)網德清縣調NE20－A業(yè)務的VPN路由，通過應用系統(tǒng)驗證業(yè)務是否正常.

關閉新市變路由器與現(xiàn)網德清NE20－A的互聯(lián)接口，根據(jù)通道的實際情況，如果現(xiàn)網110KV變電站的2條E1線路使用同一套傳輸設備，則變電站的鏈路可以利舊加入MP組，如果使用不同的傳輸，需要新申請1條E1鏈路加入到MP組.此次整改110KV只使用1＊E1鏈路接到匯聚點，后續(xù)通信資源到位再將該接口加到MP組中.

在新網上驗證廠站PING通道情況，最后驗證該廠站數(shù)據(jù)網業(yè)務是否正常.

將德清縣調NE20－B配置導出，導入德清縣調NE20－A作為冷備.所有主站、廠站業(yè)務遷移完成后如圖5所示.

4.3 遷移城區(qū)變電站到新網

通過現(xiàn)網登陸城區(qū)變電所路由器，配置MP組（捆綁組）、IP地址（新規(guī)劃地址），將原先和市調NE20－A互聯(lián)接口加入到MP組，退出；通過新網登陸到城區(qū)變路由器，將配置上傳到設備上，重啟設備，在現(xiàn)網地調核心（市調）NE20－A上配置到新網的VPN靜態(tài)路由去往該變電站業(yè)務網段，在新網SR6616－A上配置到現(xiàn)網市調NE20－A業(yè)務的VPN路由，重啟完后測試改變電站業(yè)務是否正常.其他變電站遷移相同（針對每個廠站調整跨域靜態(tài)路由，在地調核心（市調）NE20－A上添加跨域靜態(tài)路由）.遷移城區(qū)變電站見圖6.

5 結 語

隨著調度數(shù)據(jù)網的推廣應用，傳統(tǒng)遠動專線方式開始逐步退出.廣域分布式地縣調控一體化技術支持系統(tǒng)和備用調度系統(tǒng)的建成，高速、靈活的調度數(shù)據(jù)網提供了重要支撐，相對傳統(tǒng)專線方式，數(shù)據(jù)網的使用減少了不少的重復投資.到目前為止，湖州電網調度數(shù)據(jù)網共接入100多座變電所，通過調度數(shù)據(jù)網接入網的改造，增加了二平面的出口，提高了可靠性，自動化人員也積累了一定的網絡實施經驗.

［1］陳小平.電力調度數(shù)據(jù)網的建設［J］.電力系統(tǒng)通信，2004（10）：1－4.

［2］Pepelnjak I，Guichard J.MPLS和 VPN體系結構［M］.北京：人民郵電出版社，2001.