湯明偉

(國網(wǎng)河南柘城縣供電公司 河南商丘 476200)

摘要: 隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，人們?cè)谌粘５纳詈凸ぷ鞯倪^程中，對(duì)電力依賴程度隨之不斷提高，因而，人們對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化與數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了更高的要求。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是控制電網(wǎng)及對(duì)其進(jìn)行合理監(jiān)測的重要系統(tǒng)，關(guān)系著電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性。而電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)系統(tǒng)近年的高速建設(shè)發(fā)展，原有調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)顯露出不足，對(duì)全網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行及日常維護(hù)造成影響，因此，本文對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面進(jìn)行簡要分析。

關(guān)鍵詞: 電力調(diào)度;自動(dòng)化系統(tǒng);數(shù)據(jù)網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)技術(shù);分析

1引言

隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及技術(shù)的不斷完善，調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)已經(jīng)成為電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。由于調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)是近幾年才發(fā)展起來的通信網(wǎng)絡(luò)，因此，在建設(shè)和維護(hù)過程中需要進(jìn)一步提升調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)。

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)作為調(diào)度自動(dòng)化專用網(wǎng)絡(luò)通道，以中心輻射式結(jié)構(gòu)將各變電站數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)與中心主站前置服務(wù)實(shí)現(xiàn)路由連接，通過BGP協(xié)議、OSPF協(xié)議實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)信號(hào)的通信，但只適用于廠站信號(hào)采集業(yè)務(wù)。對(duì)于主站系統(tǒng)而言，各服務(wù)器及其服務(wù)節(jié)點(diǎn)間因采用分布式服務(wù)和信息處理，形成主干局域網(wǎng)，以滿足多節(jié)點(diǎn)、主備調(diào)系統(tǒng)、維操工作站等不同的業(yè)務(wù)要求;加之配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)等數(shù)據(jù)交互連接，使調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須滿足安全分區(qū)隔離，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息流分類交互通信具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述分析

2.1電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作用

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要作用是在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，為提高其穩(wěn)定性而提供一定信息數(shù)據(jù)采集服務(wù)及系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)，涉及:系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的各種軟件，為電網(wǎng)系統(tǒng)提供在線運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性。同時(shí)為電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行提供一定決策分析工具及控制方式，從而實(shí)現(xiàn)處理運(yùn)行數(shù)據(jù)的目的。

2.2構(gòu)成方面

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括:主站系統(tǒng)、子站設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸通道等。而自動(dòng)化系統(tǒng)則包括發(fā)電廠以及變電站內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，同時(shí)涉及各個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中安裝的主要的結(jié)構(gòu)設(shè)備，共同構(gòu)成了能通過一定的通信介質(zhì)來自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化系統(tǒng)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也獲得了極大的發(fā)展，在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展及運(yùn)行的過程中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)能起到良好的調(diào)度及維護(hù)作用，但其本身必須具備一定的安全性及可靠性。另外，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)還能實(shí)時(shí)規(guī)范數(shù)秒級(jí)，并在公網(wǎng)與報(bào)價(jià)系統(tǒng)及市場信息發(fā)布系統(tǒng)間建立適當(dāng)?shù)逆溄樱虼藬?shù)據(jù)網(wǎng)必須進(jìn)行嚴(yán)格的加密及隔離處理。

3調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題分析

3.1規(guī)劃問題

隨著電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)系統(tǒng)近些年的高速建設(shè)發(fā)展，原有調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)規(guī)劃逐步顯露出一些不足，因而對(duì)全網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行及日常維護(hù)造成一定影響，主要問題包括:數(shù)據(jù)流向與網(wǎng)絡(luò)分層不符;骨干節(jié)點(diǎn)設(shè)置滯后電網(wǎng)二次系統(tǒng)建設(shè);專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不能及時(shí)適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)整;缺少長期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，從而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)快速增長問題凸現(xiàn)。

3.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題

3.2.1數(shù)據(jù)流向

因電力公司下屬的行政機(jī)構(gòu)調(diào)整，導(dǎo)致原有設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)流向發(fā)生變化，致使合并后分公司數(shù)據(jù)流向出現(xiàn)不合理的地方。如:變電站數(shù)據(jù)流需要先到達(dá)核心層調(diào)度通信中心，再經(jīng)核心設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到主站及集控中心，從而造成核心層設(shè)備性能和通道帶寬的浪費(fèi)。

3.2.2骨干結(jié)點(diǎn)設(shè)置問題

因公司行政機(jī)構(gòu)調(diào)整及主站、二次監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，導(dǎo)致部分骨干結(jié)點(diǎn)位置、功能喪失。如其無數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，同時(shí)因非通信網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)缺少接入節(jié)點(diǎn)接入能力，因此，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中此類結(jié)點(diǎn)從規(guī)劃、運(yùn)行角度的存在將失去意義。

3.2.3網(wǎng)絡(luò)性能方面

因受原有網(wǎng)絡(luò)匯聚層結(jié)構(gòu)限制與缺乏網(wǎng)絡(luò)整體建設(shè)規(guī)劃，隨著近年來大量基建變電站投運(yùn)開通，部分基建站低層2M電路連接方向與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不符，造成了部分站點(diǎn)數(shù)據(jù)流向不合理及運(yùn)行維護(hù)困難，同時(shí)在OSPF路由協(xié)議區(qū)域劃分過程中，出現(xiàn)ABR路由器接入過多區(qū)域，造成網(wǎng)絡(luò)性能下降，及非優(yōu)選路由出現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的收斂性等性能指標(biāo)造成影響。

4電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化原則分析

綜合以上其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在的問題，因而，在制定網(wǎng)絡(luò)調(diào)整原則時(shí)要充分考慮以下原則:

一是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)高速擴(kuò)展要求;二是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及鏈路方向與應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸方向一致;三是IP地址、路由協(xié)議等設(shè)置便于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展;四是匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置優(yōu)選通信網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)。

5提高電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施分析

5.1完善管理制度，加強(qiáng)相關(guān)管理

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，制度管理是確保其運(yùn)行穩(wěn)定的重要條件和基礎(chǔ)，因此，為了確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，必須不斷完善數(shù)據(jù)網(wǎng)安全管理制度，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)較高的可靠性，促使數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的作用最大發(fā)揮。

為了更好保障數(shù)據(jù)流向的順暢，應(yīng)盡量使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)應(yīng)用流向一致，以縮短數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳遞的路徑，以便故障檢查處理。同時(shí)結(jié)合低層傳輸設(shè)備的組網(wǎng)情況，切合實(shí)際情況調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

5.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)整

利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的原則，重點(diǎn)針對(duì)決定網(wǎng)絡(luò)整體框架的核心層進(jìn)行調(diào)整，核心層:增加調(diào)度通信中心核心層路由器，與原有NE40路由器雙機(jī)備份運(yùn)行，同時(shí)擴(kuò)充原有設(shè)備的骨干鏈路接入能力;利民道集控中心因高壓集控即將切改至海光寺集控中心保留原設(shè)備及通道運(yùn)行;海光寺集控中心、吉林路集控中心由骨干節(jié)點(diǎn)升級(jí)為核心節(jié)點(diǎn)，仍使用原骨干層路由設(shè)備僅增加通道板卡運(yùn)行。

5.3配置調(diào)整及IP地址劃分

該部分主要為調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)全網(wǎng)參數(shù)規(guī)劃、配置及未來擴(kuò)容的原則性定義，主要涉及數(shù)據(jù)專網(wǎng)的業(yè)務(wù)規(guī)劃、物理鏈路規(guī)劃、邏輯鏈路規(guī)劃、OSPF路由協(xié)議規(guī)劃(區(qū)域劃分、ABR設(shè)置)、BGP路由協(xié)議規(guī)劃(AS編號(hào)確定、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由反射聯(lián)盟、策略路由等)，IP地址規(guī)劃(業(yè)務(wù)地址、 LOOPBACK地址、互聯(lián)地址、管理地址)等方面。另外對(duì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)是確保數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的重要前提。此，系統(tǒng)中的其他應(yīng)用還涉及對(duì)外服務(wù)以及傳輸音視頻等，而系統(tǒng)應(yīng)用的不同，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求也有所不同。

5.4數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方面

按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”網(wǎng)絡(luò)防護(hù)的指導(dǎo)思想;在不影響調(diào)控運(yùn)行的前提下分步驟有序進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)主干局域網(wǎng)與采集數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)隔離，提升數(shù)據(jù)信息通信的安全和效率。梳理調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，清除有關(guān)不合理路由，關(guān)閉異常端口，移除非采集業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)配置;進(jìn)行路由檢測和業(yè)務(wù)檢測，確保主干業(yè)務(wù)與采集業(yè)務(wù)分離;對(duì)主干業(yè)務(wù)所有節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)行系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置，確保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)及其功能完整有效，數(shù)據(jù)信號(hào)及其響應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)可靠;建立滿足調(diào)度業(yè)務(wù)的主干數(shù)據(jù)網(wǎng)，以獨(dú)立的主干路由方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和服務(wù)的分布式擴(kuò)展和應(yīng)用。

6結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已慢慢發(fā)展為電網(wǎng)中的核心部分。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和新建變電站的投運(yùn)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)需要優(yōu)化方案以簡化和清晰網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)高速擴(kuò)展要求，簡化運(yùn)行維護(hù)人員日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及故障排查工作。

參考文獻(xiàn)

[1]原利兵.縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案研究[D].北京:華北電力大學(xué)，2012.

[2]陳銘.電力系統(tǒng)“調(diào)度云”關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].南寧:廣西大學(xué)，2013.

[3]高云.南昌地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)研究與提升設(shè)計(jì)[D].南昌:南昌大學(xué)，2015.

作者簡介

湯明偉，男，河南柘城人，2006年7月1日畢業(yè)于鄭州電力高等專科學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)，工程師。