省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬分析與容量規(guī)劃研究

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬也有了很大的發(fā)展。根據(jù)帶寬的預(yù)測結(jié)果，使用OPNET軟件，針對大同電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面規(guī)劃方案建立仿真模型，深入比較不同層次中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對業(yè)務(wù)的合適程度，然后總體考慮鏈路貸款的使用率、網(wǎng)絡(luò)重載鏈路比例以及網(wǎng)絡(luò)均衡度等一些仿真指標(biāo)，對于山西省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中不同業(yè)務(wù)發(fā)展的不同程度進(jìn)行預(yù)測，從而制定出鏈路和網(wǎng)絡(luò)升級的發(fā)展目標(biāo)，并且針對大同電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面容量的設(shè)計和計劃提出合理化的建議。

關(guān)鍵詞：生機(jī)電力調(diào)度數(shù)；帶寬研究；容量策劃；OPNET仿真技術(shù)；解決措施

中圖分類號：TM73415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0109-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力信息通信網(wǎng)絡(luò)也逐漸向集中化、寬帶化和IP化的方向發(fā)展，省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是連接各地級市中心樞紐網(wǎng)元的重要環(huán)節(jié)，其中的優(yōu)勢有范圍廣、中心節(jié)點多、承載業(yè)務(wù)顆粒大，具有承前啟后的重要作用，在網(wǎng)絡(luò)中的地位不容忽視，省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)不但要滿足各業(yè)務(wù)網(wǎng)的實際需要，還要適應(yīng)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的千變?nèi)f化，下面我們就對這個內(nèi)容進(jìn)行深入的探討。

1 第二平面中心節(jié)點業(yè)務(wù)要求的預(yù)測研究

根據(jù)國家電網(wǎng)企業(yè)“十二五”通信業(yè)務(wù)帶寬和帶寬需求統(tǒng)計中的預(yù)測方式，企業(yè)的中心業(yè)務(wù)有電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)和企業(yè)管理信息化業(yè)務(wù)。而且，電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)又包含了直調(diào)電廠、聚集型業(yè)務(wù)、各級電網(wǎng)的直調(diào)變電站、下級機(jī)構(gòu)的電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度類業(yè)務(wù)，利用本級的通信網(wǎng)絡(luò)，在上級的調(diào)度中心進(jìn)行積聚。現(xiàn)在，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)所包含的承載業(yè)務(wù)有三種類型，分別是：第一種是安全I(xiàn)區(qū)業(yè)務(wù)，其中有EMS和RTU以及變電站自動化系統(tǒng)的實際數(shù)據(jù)資料、WAMS收集數(shù)據(jù)和EMS間的實際交換數(shù)據(jù)資料等等；第二種就是安全I(xiàn)I區(qū)業(yè)務(wù)，其中有電能量計量信息、故障錄播信息、水調(diào)自動化數(shù)據(jù)資料、保護(hù)和安全自動裝置相關(guān)的管理數(shù)據(jù)、母線負(fù)荷預(yù)測資料、DTS反事故系統(tǒng)數(shù)據(jù)等等；第三種就是應(yīng)急類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。下面的表1就展示出了變電站到省公司的出口帶寬的預(yù)測數(shù)值為44.7 Mbps。根據(jù)大同生電力企業(yè)在“十二五”中提出前期內(nèi)不考慮變電站的視頻監(jiān)測、光纜線路監(jiān)測和雷電監(jiān)測等項目，所以變電站出口帶寬的預(yù)算值為14.2 Mbps，和表1預(yù)測的結(jié)果有所下降。

2 仿真模型的設(shè)計

根據(jù)大同調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面的設(shè)計方案為基本框架建立網(wǎng)絡(luò)模型。其中：中心路由器模型要使用“ethernet2_slip8_gtwy_adv”；中心鏈路的初始速率可以設(shè)定為155Mbps；鏈路模型要使用“PPP_SONET_OC3_ler”；地調(diào)變電站側(cè)接入路由器模型可以使用“ethernet2_slip8_ler”；使用“application demand”方法來達(dá)到配置的要求。

針對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的開始和后期的業(yè)務(wù)要求安排，這次仿真建立了2個階段。第一個階段中有三種場景，分別是A1、A2、和A3，其中依次對應(yīng)的應(yīng)單變電站接入寬帶為5、10和15Mbps；其中，中心鏈路貸款設(shè)置為155 Mbps。在第二階段建立了三種場景分別是B1、B2、和B3，相應(yīng)的應(yīng)單變電站接入帶寬為15、25和50 Mbps，其中次年鏈路帶寬設(shè)置為622 Mbps。

3 仿真研究

3.1 根據(jù)第一階段的業(yè)務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)仿真研究

根據(jù)圖1的標(biāo)示，當(dāng)變電站接入寬帶從5 Mbps（A1）上升到10 Mbps（A2）的時候，骨干鏈路平均帶寬使用率（BU）就從29.5%上升到50.4%，而且其中滿載鏈路數(shù)也從兩條上升到五條，從而造成網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重?fù)頂D。當(dāng)變電站接入貸款達(dá)到15 Mbps（A3）的時候，骨干鏈路平均貸款使用率（BU）就達(dá)到了58.6%，并且滿載鏈路數(shù)也變?yōu)榫艞l，其中的HLLr值就達(dá)到52.6%，很明顯已經(jīng)不能適應(yīng)業(yè)務(wù)的傳播需要，需要進(jìn)行更加深入的設(shè)計中心鏈路寬帶，從而更好的適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展要求。

155 Mbps的中心鏈路寬帶基本可以使用初期的業(yè)務(wù)發(fā)展要求，但是隨著單變電站的接入帶寬達(dá)到15 Mbps的時候，155 Mbps的中心骨干鏈路帶寬已經(jīng)不能很好的適應(yīng)其發(fā)展的進(jìn)程。而且，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡性也在慢慢的下降。從A1和A2的比較結(jié)果顯示，A2的負(fù)載均衡性和A1比較下降了72%，所以很有必要對A2實行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡措施。

3.2 根據(jù)第二階段業(yè)務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)仿真研究

根據(jù)圖2的顯示，中心鏈路帶寬設(shè)置為622 Mbps基本上可以滿足變電站帶寬從15 Mbps（B1）上升到50 Mbps（B3）的業(yè)務(wù)發(fā)展傾向。而且，B1平均帶寬使用率為21.3%，B2平均貸款使用率為28.4%，B3的平均使用率為35.7%，和B1相比較，B2和B3方案中的重載鏈路比例從5.3%上升到21.1%，使得這部分的重載鏈路經(jīng)過合適的均衡方案得到了基本的緩和。和第一階段的仿真進(jìn)行比較，業(yè)務(wù)量要求最大的階段是B3的HLLr值（21.1%）和第一階段的C3中的HLLr值的（52.6%）降低了大約32%所以，針對第二階段的業(yè)務(wù)要求，622 Mbps中心鏈路帶寬基本可以滿足要求。

4 結(jié) 語

我們對省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬和容量設(shè)計進(jìn)行了深入的分析和研究，從對第二平面中心節(jié)點業(yè)務(wù)要求的預(yù)測研究、仿真模型的設(shè)計、仿真研究這三個方面入手進(jìn)行了深入的分析和研究。為了更好地健全企業(yè)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面結(jié)構(gòu)，有效的發(fā)揮調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面的優(yōu)勢互補(bǔ)，加強(qiáng)信息的傳送率、完善網(wǎng)絡(luò)的安全運行，處理各種自然災(zāi)害和故障問題，從而保證通信工作的順利完成。這也是現(xiàn)在電力企業(yè)需要重點研究的內(nèi)容。為了能夠準(zhǔn)確的分析山西省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面計劃的措施是否能夠順利的進(jìn)行，是否符合該業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢，本文使用了OPNET軟件對這個計劃進(jìn)行仿真處理，建立仿真模型，根據(jù)仿真的結(jié)果表明，155 Mbps中心鏈路帶寬基本上可以使用于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初級階段，如果單個變電站在接入帶寬后超過25 Mbps，就需要考慮是否把鏈路升級到622 Mbpa。使用本文的研究方式可以對網(wǎng)絡(luò)中的不同階段的適應(yīng)性進(jìn)行分析和預(yù)測，而且通過對網(wǎng)絡(luò)瓶頸的有效預(yù)測、分析網(wǎng)絡(luò)升級的最好時間，從而給設(shè)計人員在進(jìn)行定量決策的時候提供有效的依據(jù)，從而促進(jìn)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的順利運行和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周靜，呂天光，陳希，等.省級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬分析與容量規(guī)劃研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（5）：173-177.

[2] 張宣江，盧國良，孫燕萍，等.華北電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用[J].繼電器，2008，36（2）：49-53.

[3] 楊靜，田生林，賀俊杰，等.華北電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實施[J].電力科學(xué)與工程，2008，24（1）：64-67.

[4] 楊靜，田生林，賀俊杰，等.華北電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實施[J].電力標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007，（3）：32-35.