電力調度數據網絡結構特性分析

倪春雷　王飛　孟艷卿　李奇峰　琚永安　譚文剛

摘要：電力調度的數據網絡是電力調度中心日常活動的基本控制與管理對象，對電力調度數據網絡進行管理是實現自動化的電力調度目標的前提，電力調度數據網絡是提高電網運行安全可靠性的重要保障。文章對電力調度數據網絡結構的特性進行了分析，從而在此基礎上優化電力調度的數據網絡結構，提高電網調度應用的效率與價值。

關鍵詞：電力調度；數據網絡；結構特性；電力系統；電網運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2016）16-0124-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.060

1 概述

目前，如何有效地提高電力供給的質量與安全性，需要將各種科學技術帶入電網運行，使其具備信息化、自動化與數據化的管理方式。電力調度數據網絡結構對于整個電網運行來說，關系到各個環節的安全穩定運行，保證電力調度數據網絡結構的安全可靠性是電力系統穩定安全的保障。現今隨著市場上的電力用戶增多，我國的電力調度數據網絡結構日益復雜，如何保證電力調度數據網絡的安全穩定性是黨建電力調度研究的重要課題。以下就針對電力調度數據網絡結構進行特性的分析，從而優化電力調度數據網絡結構，保證電力調度數據網的安全可靠性運行。

2 電力調度數據網絡綜合概述

2.1 電力調度數據網絡基本概述

目前隨著我國生活、生產與電力的需求不斷增多，電網的運行結構更為復雜，并且隨著電力的需求增多，電力系統運行的難度也不斷增加。在運行過程中會產生較大的數據信息，增加了電力運行管理的困難。對于電力系統來說，其中電力的發電環節、變電環節以及輸配電的環節看似獨立，實際上卻是互相聯系、互相作用，只有共同協調平衡才能夠保證電力系統的穩定運行環境。對于電力調度數據網絡來說，采用計算機的網絡結構作為基礎，通過虛擬的數據專用網絡將電力系統與運行的各個環節聯系在一起，實現各個環節電力信息資源的共享，電力調度數據網絡與傳統的網絡不同，不僅可以更加方便地管理電力的運行，還可以有效地實現對電力輸送的靜態與動態的警示，靈活管理電力的抄表計費，在電力系統的運行中應用廣泛。

2.2 電力調度數據網絡的結構組成

對于電力調度的數據網絡來說，主要由以下結構組成，分別為電力調度數據網絡的接入層結構、電力調度數據網絡的骨干層結構、電力調度數據網絡的核心層結構，這些是電力調度數據的基本結構組成，以下就針對這些結構進行簡單的分析：

2.2.1 電力調度數據網絡的接入層結構。對于電力調度數據網絡的接入層結構來說，實際上就是對信息的接入與采集，由發電廠與變電廠的重要組成結構，主要對電力系統各個環節的電力信息與數據進行收集與傳送，一般情況下電力調度的數據網絡信息接入層都是由鏈路組成，與電力調度中心的核心設備相連，方便電力數據與信息的安全采集與傳送。

2.2.2 電力調度數據網絡的骨干層結構。對于電力調度數據網絡的骨干層結構來說，主要是通過不同環節的電力傳輸方式與電力運行的協議共同構成，一般在電力的輸電供電區域都是由骨干的鏈路與發電廠相連或者是將本地區的電力設備與其他城市進行聯系，在城市之間設置一個網絡信息交換的聯系點，可以保證城市與城市之間的電力信息與數據的傳輸，實現資源共享。

2.2.3 電力調度數據網絡的核心層結構。電力調度數據網絡結構的核心層是整個電力數據網絡結構的最關鍵結構組成，一般電力調度數據網絡的核心層結構都是在各個地區的中心位置，從而實現對全部電力系統的信息與數據交換。

2.3 電力調度數據網絡的主要技術

對于電力調度數據網絡的安全穩定運行來說，前提基礎就是需要保障電力調度數據網絡的安全穩定。電力調度數據網絡的主要技術包括兩點：第一是電力調度數據網絡結構的硬件設施技術；第二是電力調度數據網絡的網絡應用技術。

2.3.1 電力調度數據網絡結構的硬件設施技術。為了保證電力調度數據網絡的安全穩定性，就要保證連接鏈路的可靠安全性，避免由于某一個連接節點出現故障缺陷問題導致整個電力調度數據網絡的故障，我們要選擇使用硬件設施的技術，可以是鏈路的自我檢測與保護技術，可以快速而準確地找到故障的確切位置，避免出現電力信息數據丟失的現象。目前在鏈路的保護技術中，多采用一些雙向檢測的保護技術，防止故障發生對電力調度數據網絡的運行產生影響。

同時為了提高電力調度數據網絡的鏈路信息傳輸的安全穩定性與速度，我們還要保證電力網絡的接入具備良好的安全可靠性，采用雙向的歸屬接入技術，可以保障網絡接入的安全性。此外，我國電力調度數據網絡的涵蓋面積非常廣闊，會涉及到各個部門，所以在電力調度數據網絡運行的過程中，要保證電力調度的中心系統與子系統部門之間的聯系通暢，設置安全可靠性比較強的網關結構，避免在實際的電力數據傳輸過程中出現斷路現象，還要增加網關的數量設置，加強對電力調度數據網絡節點的安全性，常用硬件設備的保護技術，保證電力調度數據網絡的安全運行。

2.3.2 電力調度數據網絡的網絡應用技術。電力調度數據網絡的安全不僅要靠硬件的設施保護技術，還需要應用到網絡技術，比如說電力調度網絡的拓撲結構技術，可以采用雙平面的網絡拓撲技術，也可以選擇扁平化的網絡拓撲技術。這要根據實際的電力調度數據網絡的骨干業務情況進行選擇，若是電力調度數據骨干網絡的業務比較多，一般就采用雙平面的網絡拓撲技術，不僅可以降低業務處理的難度，還可以有效地保證電力調度數據網絡的安全穩定運行。而伴隨著電力調度數據網絡節點的不斷增加，整體結構層次更加復雜，所以采用扁平方式的網絡拓撲技術往往更能優化電力的網絡結構。

3 電力調度數據網絡結構的特性分析

3.1 電力調度數據網絡結構的復雜特性分析

在實際的電力調度數據網絡應用過程中可以發現，很多電力調度數據網絡的拓撲結構不同，但是在實際的應用中依然按照標準的網絡標準進行網絡的層次分布設計，一般都是網狀的結構或者是雙星形狀的結構。對于雙星形狀的網絡結構來說，主要是可以降低網絡節點的布置，以中心地區的調節點作為核心的控制層，電力調度數據網絡的骨干層與核心層之間聯系多為雙星形狀的網絡結構，而最外的接入信息采集層則是覆蓋整片地區的發電與變電廠。網狀的拓撲結構是將省地區的電力調度中心作為核心層，每一個節點相連成一個巨大的網絡結構，從而在骨干層的地方再將連接的節點與核心層構成環狀。隨著電力業務的增多，電力調度數據的網絡結構節點就不斷的增多，使得整體的電力調度數據網絡結構就更為復雜，電力調度數據網絡結構的復雜就會導致在實際的運行中更難控制，這是電力調度數據網絡結構的復雜特性。

3.2 電力調度數據網絡結構的脆弱特性分析

電力調度數據網絡結構具有靜態與動態的脆弱特性。對于靜態的網絡結構脆弱特性來說，主要是指在網絡結構中有些節點具有不同的攻擊破壞效果，但是這具有隨機性質。電力調度的網絡結構某些節點被外力破壞去除就會造成整體結構的破壞，一般雙星形狀的網絡拓撲結構比較容易被破壞，因為雙星結構的數據網數是一種沒有標度的網絡，一旦遭受到有選擇性的供給，其中的網絡連通性就會受到破壞，表現出極大的網絡結構脆弱性。但是網狀結構比較均勻緊密，所以對節點的攻擊破壞具有較強的防御性。

而電力調度數據網絡的動態脆弱特性是指，一旦某一個節點發生故障問題，會導致整體網絡結構的負荷變化分配，從而形成其他方面的故障，表現出動態的脆弱性質。在運行的過程中，若是其中一個節點出現故障，電力傳輸的負荷就需要重新分配，這就會形成新的故障，實際上就是連鎖反應引起的連鎖故障。隨意選擇一個初始的故障點，刪除掉其連接的邊，這樣節點周圍的負荷就會隨著最短路徑的變化而產生變化的分布狀況，一旦出現某個節點的負荷超過規定范圍，就會引起連鎖的故障發生，網狀的結構形成了一個小世界，一旦其中一個節點遭到破壞，整體的網絡結構都會隨之發生故障，所以會發生較高的連鎖故障率。對于雙星結構來說，主要是一種無標度的網絡，因而即使某一個節點發生故障，也不會引起較多的連鎖故障。

3.3 電力調度網絡結構的其他特性分析

電力調度網絡結構系統還具有即時性，通過電力調度進行信息的傳輸，可以保障較快的速度。電力調度的網絡結構系統可以對整個電力生產與傳輸的過程進行實時的監控，保障了電力數據傳輸的安全可靠性。此外，電力數據通過網絡的自動命令傳輸進行，在信息傳達的過程中，保障了整體調度網絡的安全可靠性。現在電力數據網絡的通信特性都是以數據處理為基礎，通過較小的寬帶實現整個電力的周期性傳輸，數據信息具有分層傳輸、分布采集、集中匯聚的特點。

4 結語

總之，電力調度數據網絡結構特性比較復雜，我們應該研究電力調度數據網絡結構與其安全穩定性之間的聯系，從而保證電力調度數據網絡的安全穩定運行。

參考文獻

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