電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)模式在復(fù)雜大電網(wǎng)下的分析

顏敏

隨著我國通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對生活用電的需求量也是越來越大，這使得電力調(diào)度系統(tǒng)所承受的調(diào)度壓力也是越來越大，為了滿足不斷增加的電力供應(yīng)需求，需要對電力調(diào)度數(shù)據(jù)技術(shù)和運(yùn)行模式不斷進(jìn)行改革，其中組網(wǎng)模式中的三層網(wǎng)絡(luò)分層模式能夠有效提升了電力調(diào)度效率。本文主要對在復(fù)雜大電網(wǎng)下電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)原則和應(yīng)用效果進(jìn)行了分析探討，以期能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度部門提供一些意見。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度數(shù)據(jù) 組網(wǎng)模式 電網(wǎng)運(yùn)行

隨著人們生活方式的不斷轉(zhuǎn)變，生活用電供應(yīng)需求也是越來越大，單純電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)無法承受當(dāng)前超大負(fù)荷，逐漸向著更加復(fù)雜、規(guī)模更大的電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)方面發(fā)展，而系統(tǒng)的復(fù)雜和規(guī)模的擴(kuò)大就給電力調(diào)度帶來了一定的困難，如何有效提升電力調(diào)度的效率，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，是電力調(diào)度技術(shù)人員研究的重點(diǎn)。

1 大電網(wǎng)背景下的傳輸需求概述

當(dāng)前背景下電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)面臨的傳輸需求主要包括以下幾個(gè)方面：一是帶寬需求。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，其規(guī)模和各個(gè)環(huán)節(jié)之間的溝通也在不斷擴(kuò)大增強(qiáng)，使得電網(wǎng)朝著大電網(wǎng)的方向發(fā)展。新業(yè)務(wù)的加入必然會給網(wǎng)絡(luò)帶來一定的壓力，那么為了保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)的順利正常進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)帶寬就需要及時(shí)進(jìn)行升級，保證電網(wǎng)運(yùn)行過程中，各個(gè)控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都能夠順利傳輸。二是可靠性需求。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，如何保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定，對全網(wǎng)實(shí)施全程監(jiān)控是非常關(guān)鍵的，電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜性使得其一旦出現(xiàn)停電事故就會引起大面積的廣泛停電，且電網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度較高使得其排除故障也比較困難，因而如何有效保證復(fù)雜大電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性是電力調(diào)度的中心任務(wù)，包括對全電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證自動(dòng)化命令的快速實(shí)施和自我保護(hù)功能等，這些對于維持電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性都具有非常重要的作用。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的組網(wǎng)模式

2.1 技術(shù)體制分析

相對于電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展來說，電網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展比較緩慢，在當(dāng)前很多電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中仍然采用異步傳輸模式（ATM）、路由器技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)等，其中ATM技術(shù)在近年來受到帶寬的影響，技術(shù)發(fā)展幾乎停滯不前，很多地方的電網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)已經(jīng)放棄ATM技術(shù)的使用。而以太網(wǎng)技術(shù)雖然在帶寬上能夠滿足電網(wǎng)的運(yùn)行需求，但本身缺乏一定的保護(hù)機(jī)制，使得電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在運(yùn)行過程中容易受到安全威脅，因而就目前的情況來看，路由器技術(shù)在安全性、穩(wěn)定性和技術(shù)成熟性等方面表現(xiàn)都比較優(yōu)秀，因而會成為之后電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)的主要體制。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層次規(guī)劃分析

在復(fù)雜大電網(wǎng)的背景下，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與其他普通網(wǎng)絡(luò)也是不同，對其數(shù)據(jù)集成和結(jié)構(gòu)層次要求較高，只有層次結(jié)構(gòu)分明清晰才能為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和智能化控制管理提供保障，這也是經(jīng)過多年研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出來的結(jié)論。在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃上要求具有層次性，這樣才能滿足大電網(wǎng)背景下的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)中分層數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和集中匯聚處理的需求，在現(xiàn)階段根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)規(guī)模來看可將其分為三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別是核心層、匯聚層和接入層。其中接入層是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的末端，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集，運(yùn)用星型網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接上層的設(shè)備當(dāng)中。匯聚層是負(fù)責(zé)接收來自接入層的數(shù)據(jù)，通過環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯聚到一起，最終傳向上層的核心層。核心層是整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)中的核心部分，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率和安全，將匯聚層傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且通過調(diào)節(jié)路由器跳數(shù)來減少數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生的延時(shí)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)分析

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中的核心，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的形式和方案對于網(wǎng)絡(luò)性能具有重要影響，是決定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率、運(yùn)行方案和運(yùn)行安全性的關(guān)鍵，因而網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行性能有著關(guān)鍵性影響，在設(shè)計(jì)上需要從電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的帶寬需求上出發(fā)，并且結(jié)合光纜站點(diǎn)和結(jié)構(gòu)位置來進(jìn)行綜合分析設(shè)計(jì)，保證在滿足當(dāng)前大電網(wǎng)背景下的數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸需求的同時(shí)保證數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。比如在OTN傳輸網(wǎng)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)雙平面骨干網(wǎng)，將葉子節(jié)點(diǎn)納入到骨干網(wǎng)當(dāng)中，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠在滿足當(dāng)前路由器技術(shù)的基礎(chǔ)上，滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求。

2.4 路由部署方案

從上面的分析中可以看出，為了滿足大電網(wǎng)下的數(shù)據(jù)傳輸需求，在技術(shù)體制上采用路由器技術(shù)，因而在網(wǎng)絡(luò)部署上也是從路由部署方案上進(jìn)行思考，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模對于路由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起著決定作用。在大電網(wǎng)背景下，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上采用層次分明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但其復(fù)雜程度較高，因而在路由自治域構(gòu)建方式上可以選擇多穿越和單自治域方式混合的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠有效增強(qiáng)整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)其他層次的隱藏功能，從而有效減輕路由的計(jì)算壓力，為整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行的安全性提供保障。并且這種單自治域和多穿越自治域的結(jié)合方式，還能夠?qū)⒏骶W(wǎng)絡(luò)層之間的網(wǎng)絡(luò)地址匯聚起來，從而能夠縮短路由表的長度，加快網(wǎng)絡(luò)在查詢網(wǎng)絡(luò)地址時(shí)的效率。

3 專用通道部署分析

在復(fù)雜大電網(wǎng)背景下，由于調(diào)度數(shù)據(jù)非常龐大，不同安全等級的業(yè)務(wù)之間處于相互隔離的狀態(tài)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這些隔離業(yè)務(wù)之間的相互溝通，需要通過MPLS VPN通道來滿足網(wǎng)絡(luò)信息安全要求。MPLS本身帶有流量工程能力，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，快速定位網(wǎng)絡(luò)中的故障，并對其進(jìn)行修復(fù)，可靠性表現(xiàn)比較出眾。根據(jù)安全要求向上劃分不同VPN，從而滿足不同地域之間的數(shù)據(jù)通信要求。在結(jié)構(gòu)上可以將其分為三層VPN技術(shù)，分別是實(shí)時(shí)VPN和非實(shí)時(shí)VPN，其中實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)安全一區(qū)的實(shí)施監(jiān)控功能，而非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)則能夠?qū)崿F(xiàn)安全二區(qū)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)和交易業(yè)務(wù)等，兩項(xiàng)業(yè)務(wù)通過交換機(jī)分別接入到相應(yīng)的供應(yīng)商路由器端口，并且邊緣路由器設(shè)備上對VPN進(jìn)行劃分，這樣既能夠滿足業(yè)務(wù)隔離需求，又能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸需求。

4 結(jié)語

隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)的不斷融入，復(fù)雜大電網(wǎng)已經(jīng)成為未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，而作為支撐整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的電力調(diào)度數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如何有效提升電力調(diào)度效率，保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性是電網(wǎng)技術(shù)研究的重點(diǎn)。本文中對于組網(wǎng)模式主要是從靈活、可靠和安全等方面進(jìn)行了考量，希望能夠?yàn)槲磥韽?fù)雜大電網(wǎng)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展提供一些參考方向。

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作者單位

國網(wǎng)湖南供電公司長沙供電分公司調(diào)度控制中心 湖南省長沙市 410015