構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)策略研究

古麗米拉·阿木提

（新疆交通通信信息中心，新疆 烏魯木齊 830000）

構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)策略研究

古麗米拉·阿木提

（新疆交通通信信息中心，新疆 烏魯木齊 830000）

新一代智能配用電通信網(wǎng)的構(gòu)建屬于新的技術(shù)領(lǐng)域，也是目前最重要并且難度最高的一項(xiàng)工作，因此必須重視這項(xiàng)工作。文章將簡(jiǎn)要地介紹智能配用電通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)，探討其行業(yè)需求及定制化方向，分析其構(gòu)建策略，以便為新一代智能配用電通信網(wǎng)提出合理的建議。

智能配用電通信網(wǎng)；結(jié)構(gòu)；定制化；構(gòu)建策略

智能電網(wǎng)是集信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與電力技術(shù)于一體的新興技術(shù)。其中智能配用電通信網(wǎng)更是項(xiàng)目中的重點(diǎn)，在新一代智能配用電通信網(wǎng)的建設(shè)中，需要解決技術(shù)需求與成本之間的矛盾等一系列問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，必須對(duì)智能配用電通信網(wǎng)的行業(yè)需求及定制化方向進(jìn)行探討，同時(shí)探討智能配用電通信網(wǎng)構(gòu)建的有效策略，為新一代智能配用電通信網(wǎng)的構(gòu)建提供有價(jià)值的參考。

1 配用電通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)

配用電通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與其電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)極為相似，能夠形成一個(gè)環(huán)形或者樹(shù)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，上行的終點(diǎn)為變電骨干通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，而下行的終點(diǎn)為用電信息采集與配電自動(dòng)化等終端，同時(shí)允許信息系統(tǒng)介入此結(jié)構(gòu)。

2 通信網(wǎng)行業(yè)需求及定制化方向

2.1 配用電通信網(wǎng)的定位

根據(jù)信息的應(yīng)用來(lái)區(qū)分，可以將智能配用電通信網(wǎng)分為以下3種類型：第一，遠(yuǎn)程監(jiān)控配電網(wǎng)與設(shè)備，設(shè)計(jì)配電監(jiān)控與自動(dòng)化等內(nèi)容。第二，電力企業(yè)與用戶間的互動(dòng)操作，使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行用電信息采集、費(fèi)用控制等。第三，提供現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音、視頻等輔助業(yè)務(wù)。配用電通信網(wǎng)必須具有安全性與實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，同時(shí)還要允許廣域多點(diǎn)接入，具有廣域工業(yè)控制網(wǎng)的特點(diǎn)。在信息流方面，這些業(yè)務(wù)的終端是沿著電力線分布的，信息的容量與流向與電能流向具有相似的特點(diǎn)。因此，這些業(yè)務(wù)具備工業(yè)控制與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征，是新一代智能配用電通信網(wǎng)的重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象與發(fā)展動(dòng)力。

2.2 配用電通信網(wǎng)需要滿足的要求

配用電通信網(wǎng)需要滿足以下3點(diǎn)要求：（1）平臺(tái)化要求。具有平臺(tái)化特點(diǎn)的通信網(wǎng)能夠提高網(wǎng)絡(luò)利用效率。通信和信息平臺(tái)化需要由面向各業(yè)務(wù)部門的應(yīng)用層、承擔(dān)信息處理任務(wù)的信息層以及實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ艑咏M成。想要實(shí)現(xiàn)這一要求就需要在配用電通信網(wǎng)的同時(shí)考慮配用電業(yè)務(wù)的承載能力與設(shè)備間的接口統(tǒng)一與擴(kuò)展能力等。（2）對(duì)傳輸性能要求。目前的配用電業(yè)務(wù)還處在整合時(shí)期，10 kV配電變壓器的監(jiān)測(cè)終端、饋線集中器與采集器等終端的單點(diǎn)數(shù)據(jù)量一般在10 kb/s的級(jí)別，而變電站匯聚數(shù)據(jù)量則要達(dá)到10 Mb/s的級(jí)別。因此，工業(yè)控制的數(shù)據(jù)量要遠(yuǎn)小于公網(wǎng)數(shù)據(jù)量，但更注重信息的可靠性與實(shí)時(shí)性。（3）安全性要求。配用電業(yè)務(wù)一般都存在于網(wǎng)絡(luò)邊緣，需要對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容與用戶身份進(jìn)行加密認(rèn)證。同時(shí)還要確保通信傳輸通道與設(shè)備的安全，也就是數(shù)據(jù)包與設(shè)備的保密性、完整性以及可用性，以減少被攻擊的可能性。具體的要求如下：①使用獨(dú)占的傳輸通道或介質(zhì)來(lái)完成物理隔離，避免信息傳輸是發(fā)生物理介質(zhì)泄露。②應(yīng)用WPA，SSL以及IPsee等算法對(duì)傳輸通道進(jìn)行加密，避免信息傳輸時(shí)出現(xiàn)通信數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容發(fā)生外泄。③傳輸中應(yīng)用遠(yuǎn)端設(shè)備的接入認(rèn)證與數(shù)據(jù)包過(guò)濾等防護(hù)技術(shù)，避免出現(xiàn)非法通信設(shè)備或非法數(shù)據(jù)包的入侵。④傳輸時(shí)使用轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址與建立隔離區(qū)等措施增加關(guān)鍵信息設(shè)備的隱蔽性，降低被攻擊的概率。

2.3 智能配用電網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的特別要求

智能配用電網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的特別要求體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，必須具有剛性管道分配能力。智能配用電通信網(wǎng)使用的是“電路交換”的專用通道方式，并未使用公共電信網(wǎng)的帶寬復(fù)用方式。前者強(qiáng)調(diào)保障工業(yè)控制信息的實(shí)時(shí)性與安全性，后者則重視提高帶寬的利用率。只有具備剛性管道分配能力，才能夠防止業(yè)務(wù)復(fù)用信道帶來(lái)的信息延時(shí)、泄漏等問(wèn)題。所以，配用電通信網(wǎng)的資源分類原則必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以保證傳輸性能與資源利用率的平衡。第二，實(shí)現(xiàn)通信與信息的一體化。智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中存在技術(shù)與利用率間的矛盾，想要解決這種矛盾，就必須向更高層面的ICT方向發(fā)展。由于公共電信網(wǎng)的規(guī)模過(guò)大，運(yùn)營(yíng)商與用戶分離，實(shí)現(xiàn)通信與信息的融合有較大的難度。但電力企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)信息與通信的一體化，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。首先，公共電信網(wǎng)業(yè)務(wù)隨機(jī)性很強(qiáng)，無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)信息流，配置資源。企業(yè)網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)的終端設(shè)備位置、業(yè)務(wù)流程等都能夠按規(guī)定指標(biāo)設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)通信層的定制設(shè)計(jì)。其次，企業(yè)信息網(wǎng)采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)?？偩€由多個(gè)專用服務(wù)器組成，每個(gè)部門都有信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維負(fù)擔(dān)。

3 配用電通信網(wǎng)構(gòu)建策略

3.1 配用電通信網(wǎng)的發(fā)展

隨著社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著不可替代的作用。在目前配用電通信網(wǎng)的發(fā)展中，通信網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的語(yǔ)音聯(lián)網(wǎng)以及調(diào)度控制，而是向著更加全面的服務(wù)發(fā)展，其中包括地理信息系統(tǒng)、視頻會(huì)議以及IP電話等服務(wù)。這些服務(wù)地出現(xiàn)在配用電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行中發(fā)揮著更加重要的作用，能夠?yàn)槠涮峁└尤娴男畔⑼ㄐ欧?wù)。

3.2 公用網(wǎng)絡(luò)與專用網(wǎng)絡(luò)組合建網(wǎng)

在構(gòu)建配用電通信網(wǎng)時(shí)，為了解決投資規(guī)模等問(wèn)題，一般會(huì)采用租用電信公用網(wǎng)絡(luò)與自建專用網(wǎng)絡(luò)的組合建網(wǎng)方式。在這種方式中，專用網(wǎng)絡(luò)主要用于處理生產(chǎn)控制方面的業(yè)務(wù)，而公用網(wǎng)絡(luò)則用于處理輔助業(yè)務(wù)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性價(jià)比。在自建專用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持使用專用技術(shù)，以滿足業(yè)務(wù)內(nèi)容的安全性與實(shí)時(shí)性要求。但是，這些技術(shù)的成熟度與擴(kuò)展性關(guān)鍵特性都存在一定的不確定性，具有較高的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。因此，可以對(duì)成熟公網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行定制，用于實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的具體需求，租用公共網(wǎng)絡(luò)能夠降低電力企業(yè)的工作量與成本投入。而公用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與傳輸方式?jīng)]有對(duì)用戶進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，因此，在租用時(shí)必須要求運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)管理和傳輸方式上提供高層次服務(wù)。

3.3 通信網(wǎng)絡(luò)功能的整合與分離

智能配用電通信網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)功能的模塊化，防止單一功能的改進(jìn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響?？梢圆扇⒕W(wǎng)絡(luò)劃分為信息應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)管理層、傳輸層以及接入層的形式，并定義靈活的服務(wù)接口和通信接口。由于電信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大，固定網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是互相獨(dú)立的，因此對(duì)其進(jìn)行維護(hù)的難度就會(huì)減小。但是，這種狀態(tài)導(dǎo)致通信接入網(wǎng)絡(luò)的管道的重復(fù)建設(shè)、控制與管理設(shè)備的重復(fù)采購(gòu)。而對(duì)于規(guī)模較小的電力專用網(wǎng)絡(luò)而言，要以確保功能分離為前提，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行整合來(lái)降低實(shí)際工程中的設(shè)備與線路資源消耗。這樣不僅可以提高通信可靠性，還能夠在一定程度上降低構(gòu)建成本。

3.4 智能配用電通信網(wǎng)的演進(jìn)策略

在智能配用電通信網(wǎng)的演進(jìn)過(guò)程中，可以采取平滑演進(jìn)的策略，這種演進(jìn)策略是智能配用電通信網(wǎng)規(guī)劃的重要策略，對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效的利用，使用更加先進(jìn)的通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)與擴(kuò)容。智能配用電通信網(wǎng)主要特點(diǎn)是具有工業(yè)控制與廣域?qū)拵У奶匦?，在?duì)其進(jìn)行構(gòu)建的過(guò)程中可以堅(jiān)持公網(wǎng)管理專網(wǎng)化，專網(wǎng)技術(shù)公網(wǎng)化的原則，從配用電網(wǎng)的業(yè)務(wù)保障入手，做到以專用網(wǎng)絡(luò)為主，公用網(wǎng)絡(luò)為輔。而在進(jìn)行設(shè)備與技術(shù)選擇時(shí)，要堅(jiān)持以光纖網(wǎng)絡(luò)為主，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為輔的原則。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能配用電網(wǎng)是推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而智能配用電通信網(wǎng)的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)步驟。因此，必須做好業(yè)務(wù)信息整合、功能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化以及網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)體系等方面的工作，提高新一代智能配用電通信網(wǎng)的構(gòu)建質(zhì)量。

[1]王金麗，盛萬(wàn)興，王金宇，等.中低壓配電網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（18）：72-76.

[2]王益民.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究框架[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010（22）：1-6.

[3]苗新，張愷，田世明，李建歧，等.支撐智能電網(wǎng)的信息通信體系[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（17）：8-13.

Research on construction of a new generation of intelligent power distribution communication network strategy

Gulimila·A Muti
（Xinjiang Communications and Information Center, Urumqi 830000, China）

The construction of a new generation of intelligent power distribution communication network belongs to the new technical feld and is also the most important and diffcult work in current, so we must attach importance to this work. This article will briefy introduce the structure of intelligent power distribution communication network, and explore its industry demand and customization direction, analyze its construction strategy, so as to provide reasonable advice on the new generation of intelligent power distribution communication network.

intelligent power distribution communication network; structure; customization; construction strategy

古麗米拉·阿木提（1973— ），女，新疆烏魯木齊。