電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性分析

倪春雷　王飛　孟艷卿　李奇峰　琚永安　譚文剛

摘要：電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是電力調(diào)度中心日?；顒?dòng)的基本控制與管理對(duì)象，對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的電力調(diào)度目標(biāo)的前提，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是提高電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性的重要保障。文章對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行了分析，從而在此基礎(chǔ)上優(yōu)化電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用的效率與價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；結(jié)構(gòu)特性；電力系統(tǒng)；電網(wǎng)運(yùn)行 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM73 文章編號(hào)：1009-2374（2016）16-0124-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.060

1 概述

目前，如何有效地提高電力供給的質(zhì)量與安全性，需要將各種科學(xué)技術(shù)帶入電網(wǎng)運(yùn)行，使其具備信息化、自動(dòng)化與數(shù)據(jù)化的管理方式。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行來說，關(guān)系到各個(gè)環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全可靠性是電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的保障。現(xiàn)今隨著市場(chǎng)上的電力用戶增多，我國的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，如何保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性是黨建電力調(diào)度研究的重要課題。以下就針對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行特性的分析，從而優(yōu)化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全可靠性運(yùn)行。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)綜合概述

2.1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基本概述

目前隨著我國生活、生產(chǎn)與電力的需求不斷增多，電網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，并且隨著電力的需求增多，電力系統(tǒng)運(yùn)行的難度也不斷增加。在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)信息，增加了電力運(yùn)行管理的困難。對(duì)于電力系統(tǒng)來說，其中電力的發(fā)電環(huán)節(jié)、變電環(huán)節(jié)以及輸配電的環(huán)節(jié)看似獨(dú)立，實(shí)際上卻是互相聯(lián)系、互相作用，只有共同協(xié)調(diào)平衡才能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行環(huán)境。對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來說，采用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，通過虛擬的數(shù)據(jù)專用網(wǎng)絡(luò)將電力系統(tǒng)與運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)電力信息資源的共享，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不同，不僅可以更加方便地管理電力的運(yùn)行，還可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)電力輸送的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的警示，靈活管理電力的抄表計(jì)費(fèi)，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中應(yīng)用廣泛。

2.2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成

對(duì)于電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來說，主要由以下結(jié)構(gòu)組成，分別為電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入層結(jié)構(gòu)、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干層結(jié)構(gòu)、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的核心層結(jié)構(gòu)，這些是電力調(diào)度數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)組成，以下就針對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析：

2.2.1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入層結(jié)構(gòu)。對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入層結(jié)構(gòu)來說，實(shí)際上就是對(duì)信息的接入與采集，由發(fā)電廠與變電廠的重要組成結(jié)構(gòu)，主要對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的電力信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與傳送，一般情況下電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息接入層都是由鏈路組成，與電力調(diào)度中心的核心設(shè)備相連，方便電力數(shù)據(jù)與信息的安全采集與傳送。

2.2.2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干層結(jié)構(gòu)。對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干層結(jié)構(gòu)來說，主要是通過不同環(huán)節(jié)的電力傳輸方式與電力運(yùn)行的協(xié)議共同構(gòu)成，一般在電力的輸電供電區(qū)域都是由骨干的鏈路與發(fā)電廠相連或者是將本地區(qū)的電力設(shè)備與其他城市進(jìn)行聯(lián)系，在城市之間設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息交換的聯(lián)系點(diǎn)，可以保證城市與城市之間的電力信息與數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.2.3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的核心層結(jié)構(gòu)。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心層是整個(gè)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成，一般電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的核心層結(jié)構(gòu)都是在各個(gè)地區(qū)的中心位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全部電力系統(tǒng)的信息與數(shù)據(jù)交換。

2.3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)

對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行來說，前提基礎(chǔ)就是需要保障電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)包括兩點(diǎn)：第一是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硬件設(shè)施技術(shù)；第二是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。

2.3.1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硬件設(shè)施技術(shù)。為了保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性，就要保證連接鏈路的可靠安全性，避免由于某一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障缺陷問題導(dǎo)致整個(gè)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的故障，我們要選擇使用硬件設(shè)施的技術(shù)，可以是鏈路的自我檢測(cè)與保護(hù)技術(shù)，可以快速而準(zhǔn)確地找到故障的確切位置，避免出現(xiàn)電力信息數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。目前在鏈路的保護(hù)技術(shù)中，多采用一些雙向檢測(cè)的保護(hù)技術(shù)，防止故障發(fā)生對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。

同時(shí)為了提高電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的鏈路信息傳輸?shù)陌踩€(wěn)定性與速度，我們還要保證電力網(wǎng)絡(luò)的接入具備良好的安全可靠性，采用雙向的歸屬接入技術(shù)，可以保障網(wǎng)絡(luò)接入的安全性。此外，我國電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的涵蓋面積非常廣闊，會(huì)涉及到各個(gè)部門，所以在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，要保證電力調(diào)度的中心系統(tǒng)與子系統(tǒng)部門之間的聯(lián)系通暢，設(shè)置安全可靠性比較強(qiáng)的網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)，避免在實(shí)際的電力數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，還要增加網(wǎng)關(guān)的數(shù)量設(shè)置，加強(qiáng)對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全性，常用硬件設(shè)備的保護(hù)技術(shù)，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。

2.3.2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全不僅要靠硬件的設(shè)施保護(hù)技術(shù)，還需要應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比如說電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)技術(shù)，可以采用雙平面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，也可以選擇扁平化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)。這要根據(jù)實(shí)際的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干業(yè)務(wù)情況進(jìn)行選擇，若是電力調(diào)度數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)比較多，一般就采用雙平面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)，不僅可以降低業(yè)務(wù)處理的難度，還可以有效地保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。而伴隨著電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的不斷增加，整體結(jié)構(gòu)層次更加復(fù)雜，所以采用扁平方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)往往更能優(yōu)化電力的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性分析

3.1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特性分析

在實(shí)際的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中可以發(fā)現(xiàn)，很多電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，但是在實(shí)際的應(yīng)用中依然按照標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的層次分布設(shè)計(jì)，一般都是網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)或者是雙星形狀的結(jié)構(gòu)。對(duì)于雙星形狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來說，主要是可以降低網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的布置，以中心地區(qū)的調(diào)節(jié)點(diǎn)作為核心的控制層，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干層與核心層之間聯(lián)系多為雙星形狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而最外的接入信息采集層則是覆蓋整片地區(qū)的發(fā)電與變電廠。網(wǎng)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是將省地區(qū)的電力調(diào)度中心作為核心層，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)相連成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而在骨干層的地方再將連接的節(jié)點(diǎn)與核心層構(gòu)成環(huán)狀。隨著電力業(yè)務(wù)的增多，電力調(diào)度數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)就不斷的增多，使得整體的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就更為復(fù)雜，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際的運(yùn)行中更難控制，這是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特性。

3.2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的脆弱特性分析

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的脆弱特性。對(duì)于靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脆弱特性來說，主要是指在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中有些節(jié)點(diǎn)具有不同的攻擊破壞效果，但是這具有隨機(jī)性質(zhì)。電力調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)某些節(jié)點(diǎn)被外力破壞去除就會(huì)造成整體結(jié)構(gòu)的破壞，一般雙星形狀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較容易被破壞，因?yàn)殡p星結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)是一種沒有標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)，一旦遭受到有選擇性的供給，其中的網(wǎng)絡(luò)連通性就會(huì)受到破壞，表現(xiàn)出極大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脆弱性。但是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)比較均勻緊密，所以對(duì)節(jié)點(diǎn)的攻擊破壞具有較強(qiáng)的防御性。

而電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)脆弱特性是指，一旦某一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障問題，會(huì)導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷變化分配，從而形成其他方面的故障，表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)的脆弱性質(zhì)。在運(yùn)行的過程中，若是其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，電力傳輸?shù)呢?fù)荷就需要重新分配，這就會(huì)形成新的故障，實(shí)際上就是連鎖反應(yīng)引起的連鎖故障。隨意選擇一個(gè)初始的故障點(diǎn)，刪除掉其連接的邊，這樣節(jié)點(diǎn)周圍的負(fù)荷就會(huì)隨著最短路徑的變化而產(chǎn)生變化的分布狀況，一旦出現(xiàn)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷超過規(guī)定范圍，就會(huì)引起連鎖的故障發(fā)生，網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)小世界，一旦其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)遭到破壞，整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都會(huì)隨之發(fā)生故障，所以會(huì)發(fā)生較高的連鎖故障率。對(duì)于雙星結(jié)構(gòu)來說，主要是一種無標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)，因而即使某一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，也不會(huì)引起較多的連鎖故障。

3.3 電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的其他特性分析

電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還具有即時(shí)性，通過電力調(diào)度進(jìn)行信息的傳輸，可以保障較快的速度。電力調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)電力生產(chǎn)與傳輸?shù)倪^程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，保障了電力數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽啃浴４送?，電力?shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)命令傳輸進(jìn)行，在信息傳達(dá)的過程中，保障了整體調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性?，F(xiàn)在電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信特性都是以數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)，通過較小的寬帶實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力的周期性傳輸，數(shù)據(jù)信息具有分層傳輸、分布采集、集中匯聚的特點(diǎn)。

4 結(jié)語

總之，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性比較復(fù)雜，我們應(yīng)該研究電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與其安全穩(wěn)定性之間的聯(lián)系，從而保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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