基于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)探討

羅超　高小芊　寇霄宇　何宇雄

摘 要：電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)運行中占據(jù)著重要位置，文章重點分析了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的相關(guān)問題，并從技術(shù)的角度出發(fā)，對該數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本內(nèi)容做詳細(xì)的研究，希望能對相關(guān)人員的工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)；MPLS CPN

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0061-02

Abstract： The power dispatching data network occupies an important position in the operation of the whole power system. This paper focuses on the analysis of the relevant issues of the power dispatching data network and starts from the technical point of view. The basic content of the data network to do a detailed study， hoping to help the work of relevant personnel.

Keywords： power dispatching； data network； MPLS CPN

前言

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力生產(chǎn)過程中完成信息實時傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，在跨地域電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)揮著重要作用，能夠有效滿足當(dāng)前電力生產(chǎn)過程對數(shù)據(jù)通信、過程監(jiān)測等工作的要求，具有良好的應(yīng)用價值。隨著我國社會進(jìn)一步發(fā)展，社會生產(chǎn)對電網(wǎng)運行提出了更高的要求，在這種情況下，就應(yīng)該深入了解電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)容，為進(jìn)一步提高電網(wǎng)運行提供保障。

1 MPLS技術(shù)

MPLS技術(shù)是建立在開放通信網(wǎng)絡(luò)上的，一種能夠完成引導(dǎo)數(shù)據(jù)高速、高效傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，MPLS技術(shù)能夠在無連接的網(wǎng)絡(luò)體系中引入連接模式，因此有助于改善傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且能夠兼容當(dāng)前各種主流的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此在當(dāng)前社會生產(chǎn)中應(yīng)用該技術(shù)，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為MPLS技術(shù)能夠構(gòu)建重疊模型，支持ATM與IP，能夠顯著增強(qiáng)流量工程、服務(wù)等級等各項針對性信息處理工作的開展，最大程度上保證了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。

在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，MPLS技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠簡化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程，通過簡單的標(biāo)記交換技術(shù)，取代了傳統(tǒng)路由器中的第三層查找功能，因此在技術(shù)應(yīng)用上具有更加明顯的先進(jìn)性。同時，MPLS技術(shù)在IP包裝封之外還能添加固定長度的標(biāo)記，并且這一標(biāo)記在每一跳過程中都能被交換成新的標(biāo)記，所以MPLS在處理信息交流問題時具有更強(qiáng)大的信息處理能力。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的技術(shù)確定

2.1 確定技術(shù)體制

為了確保MPLS技術(shù)能在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上發(fā)揮更大的作用，首先就應(yīng)該確定技術(shù)體制，通過這種方法提高該技術(shù)的使用效率。有學(xué)者認(rèn)為，在選擇網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，應(yīng)該確保其具有極強(qiáng)的可控制性與安全性，并且技術(shù)能夠滿足電力系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)的需求。結(jié)合MPLS技術(shù)的相關(guān)條件，決定采用IP業(yè)務(wù)形式。

根據(jù)IP業(yè)務(wù)的基本特征與MPLS技術(shù)的技術(shù)內(nèi)容，決定采用IP+光纖的方式，這是因為這種組合方式不需要直接支持IP，也不會像ATM網(wǎng)絡(luò)那樣需要在IP通信環(huán)節(jié)做額外開銷。因此這種組合方式能夠顯著增強(qiáng)交換機(jī)的運行效率，并且能夠保證成本，優(yōu)化其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理效果。

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

基于MPLS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括骨干層、核心層、接入層，其中核心層主要包括國調(diào)、省調(diào)、各網(wǎng)調(diào)等環(huán)節(jié)，其節(jié)點是IP網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分；骨干層的核心節(jié)點是各省調(diào)；接入層的各個節(jié)點為變電站、直調(diào)發(fā)電廠等，整個電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

根據(jù)圖1的所介紹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的核心是國調(diào)與網(wǎng)調(diào)，其中國調(diào)的相關(guān)節(jié)點主要包括運營業(yè)務(wù)中心與互聯(lián)網(wǎng)中心兩方面；而相對于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流處理，其網(wǎng)調(diào)是依靠一個2×2mb的主電路實現(xiàn)與國調(diào)連接的，只有這樣才能在最大程度上保障網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。

在該結(jié)構(gòu)中，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信中斷的情況后，那么每個節(jié)點的業(yè)務(wù)都能通過備用路由上傳到國調(diào)中心，并且確保其不超過3條，這就實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的低延時處理。

2.3 MPLS VPN技術(shù)

MPLS VPN技術(shù)是MPLS技術(shù)在IP VPN網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)一步表達(dá)，能夠在公共網(wǎng)絡(luò)平臺上構(gòu)建電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)VPN。與IP VPN技術(shù)相比，MPLS VPN技術(shù)在安全性、業(yè)務(wù)拓展性等方面都有了明顯的提高，并且通過兩級標(biāo)記堆棧能夠構(gòu)建完整的IP隧道，支持MPLS各項功能的落實。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，MPLS VPN技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為：（1）具有一定的安全性與擴(kuò)展性。MPLS VPN能為用戶節(jié)點提供安全穩(wěn)定的通道，因此能保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息傳播質(zhì)量。同時，MPLS VPN具有更便捷的新增節(jié)點功能，從長遠(yuǎn)角度來看，隨著我國電力工程項目的進(jìn)一步開展，新的電力生產(chǎn)單位必然會大量出現(xiàn)，MPLS VPN的這項功能適合我國未來建設(shè)的需求。（2）方便管理。在采用MPLS VPN方法進(jìn)行組網(wǎng)后，能夠優(yōu)化傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且在該技術(shù)的支持下，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的廣域網(wǎng)維護(hù)工作能夠由專門的運營商承擔(dān)，用戶只需要維護(hù)單一的設(shè)備即可，因此在管理上具有優(yōu)勢，對于復(fù)雜的電力生產(chǎn)管理工作而言尤為適用。

3 其他技術(shù)支持

為了能讓電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行質(zhì)量達(dá)到預(yù)期，除了要使用MPLS技術(shù)外，其他的支持技術(shù)同樣必不可少，本文考慮到電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了很高的要求，因此主要從以下幾方面介紹了支持技術(shù)：endprint

3.1 設(shè)備技術(shù)

在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中，設(shè)備對于整個網(wǎng)絡(luò)的影響最為明顯，因此為了能切實保證設(shè)備運行質(zhì)量，在實踐中可以采用以下技術(shù)：

（1）鏈路檢測技術(shù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點出現(xiàn)故障后，如何快速的將這個信息傳遞到整個網(wǎng)絡(luò)中而減少故障損失，成為電力調(diào)度數(shù)據(jù)管理人員研究的重點內(nèi)容。針對這一問題，鏈路檢測技術(shù)應(yīng)運而生，為了達(dá)到快速檢測故障的目的，在工作中可以采用BFD雙向轉(zhuǎn)發(fā)鏈路檢測技術(shù)，通過將故障信息及時快速的發(fā)送到遠(yuǎn)端檢測設(shè)備中，讓相關(guān)責(zé)任人能快速掌握故障問題。同時在檢測到故障之后，可以采用鏈路保護(hù)技術(shù)FRR技術(shù)（快速重啟路由），讓流量能在50ms內(nèi)就能被款到備份鏈路上，最大程度上避免丟包問題的發(fā)生。

（2）網(wǎng)關(guān)技術(shù)。對于電廠、供電局等電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶而言，能夠時刻與上級單位保持聯(lián)系成為電力數(shù)據(jù)網(wǎng)運行的基礎(chǔ)。在一般情況下，電力系統(tǒng)中的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都會在主機(jī)內(nèi)設(shè)置一跳相同的缺省路由，通過指向出口網(wǎng)，支持主機(jī)與外部設(shè)備之間的信息傳輸，這樣一旦出現(xiàn)故障，那么主機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的交流就會受到影響。針對這種問題，可以采用配置多個出口網(wǎng)關(guān)的方法來強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)的可靠性，例如可以采用虛擬路由冗余協(xié)議，該技術(shù)能夠?qū)⒍鄠€獨立的物理網(wǎng)關(guān)虛擬成一個IP，這樣一旦出現(xiàn)故障之后，就能通過該設(shè)備處理信息傳輸問題。

3.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

根據(jù)上文介紹的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中可以采用環(huán)網(wǎng)的方法來強(qiáng)化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行水平。在技術(shù)應(yīng)用中，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的光纖資源有限經(jīng)常會對廣域網(wǎng)組網(wǎng)質(zhì)量造成影響，最終降低了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行水平。針對上述問題，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)該做到：（1）在建網(wǎng)之前就做好詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，降低出現(xiàn)問題的風(fēng)險；（2）在現(xiàn)有的光纖資源上構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)。

一般認(rèn)為，環(huán)網(wǎng)是一種先對成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且還具有節(jié)省光纖資源的優(yōu)勢。在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行故障之后，業(yè)務(wù)將會在環(huán)網(wǎng)上采用固定的方向，而且一旦出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)將會迂回到反方向。在扁平化的網(wǎng)絡(luò)體系中，核心層或者匯聚層經(jīng)常采用環(huán)網(wǎng)技術(shù)形式，這種網(wǎng)絡(luò)形式有助于MPLS VPN的使用，因此能滿足電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的應(yīng)用要求。

4 結(jié)束語

文章從MPLS技術(shù)入手，對其技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行分析。從各地區(qū)的應(yīng)用情況來看，MPLS技術(shù)能夠滿足電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用的要求，并且具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，能滿足電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運行的要求，所以應(yīng)該在更多地區(qū)做進(jìn)一步推廣。

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