電力調度數據網組網模式在復雜大電網下的分析

顏敏

隨著我國通訊技術的不斷發展，人們對生活用電的需求量也是越來越大，這使得電力調度系統所承受的調度壓力也是越來越大，為了滿足不斷增加的電力供應需求，需要對電力調度數據技術和運行模式不斷進行改革，其中組網模式中的三層網絡分層模式能夠有效提升了電力調度效率。本文主要對在復雜大電網下電力調度數據網組網技術原則和應用效果進行了分析探討，以期能夠為電力調度部門提供一些意見。

【關鍵詞】電力調度數據 組網模式 電網運行

隨著人們生活方式的不斷轉變，生活用電供應需求也是越來越大，單純電網系統已經無法承受當前超大負荷，逐漸向著更加復雜、規模更大的電網運行系統方面發展，而系統的復雜和規模的擴大就給電力調度帶來了一定的困難，如何有效提升電力調度的效率，保證電網運行的穩定性，是電力調度技術人員研究的重點。

1 大電網背景下的傳輸需求概述

當前背景下電力調度數據網面臨的傳輸需求主要包括以下幾個方面：一是帶寬需求。隨著電網的不斷發展，其規模和各個環節之間的溝通也在不斷擴大增強，使得電網朝著大電網的方向發展。新業務的加入必然會給網絡帶來一定的壓力，那么為了保證各項業務的順利正常進行，網絡帶寬就需要及時進行升級，保證電網運行過程中，各個控制系統和通訊系統的業務數據都能夠順利傳輸。二是可靠性需求。隨著電網規模的擴大，如何保證電網運行的穩定，對全網實施全程監控是非常關鍵的，電網規模的擴大和復雜性使得其一旦出現停電事故就會引起大面積的廣泛停電，且電網規模和復雜程度較高使得其排除故障也比較困難，因而如何有效保證復雜大電網的運行穩定性是電力調度的中心任務，包括對全電網進行實時監控，保證自動化命令的快速實施和自我保護功能等，這些對于維持電網運行穩定性都具有非常重要的作用。

2 電力調度數據網的組網模式

2.1 技術體制分析

相對于電網技術發展來說，電網數據網技術發展比較緩慢，在當前很多電網系統當中仍然采用異步傳輸模式（ATM）、路由器技術和以太網技術等，其中ATM技術在近年來受到帶寬的影響，技術發展幾乎停滯不前，很多地方的電網數據網已經放棄ATM技術的使用。而以太網技術雖然在帶寬上能夠滿足電網的運行需求，但本身缺乏一定的保護機制，使得電力調度數據網在運行過程中容易受到安全威脅，因而就目前的情況來看，路由器技術在安全性、穩定性和技術成熟性等方面表現都比較優秀，因而會成為之后電力調度數據網技術的主要體制。

2.2 網絡層次規劃分析

在復雜大電網的背景下，電力調度數據網與其他普通網絡也是不同，對其數據集成和結構層次要求較高，只有層次結構分明清晰才能為電力系統的安全運行和智能化控制管理提供保障，這也是經過多年研究和實踐經驗得出來的結論。在電力調度數據網的結構規劃上要求具有層次性，這樣才能滿足大電網背景下的電力調度數據網發展需求，實現數據網中分層數據采集、數據傳輸和集中匯聚處理的需求，在現階段根據電力調度數據網的業務規模來看可將其分為三層網絡結構，分別是核心層、匯聚層和接入層。其中接入層是數據網絡的末端，主要負責數據的采集，運用星型網絡將數據傳輸到連接上層的設備當中。匯聚層是負責接收來自接入層的數據，通過環狀網絡將數據匯聚到一起，最終傳向上層的核心層。核心層是整個數據網中的核心部分，負責網絡的運行效率和安全，將匯聚層傳來的數據進行處理，并且通過調節路由器跳數來減少數據傳輸過程中發生的延時，保證數據傳輸的實時性，從而實現對整個電網的實時監控功能。

2.3 網絡拓撲設計分析

拓撲結構是網絡技術當中的核心，結構設計的形式和方案對于網絡性能具有重要影響，是決定網絡運行效率、運行方案和運行安全性的關鍵，因而網絡拓撲結構設計對于電力調度數據網運行性能有著關鍵性影響，在設計上需要從電力調度數據網的帶寬需求上出發，并且結合光纜站點和結構位置來進行綜合分析設計，保證在滿足當前大電網背景下的數據網傳輸需求的同時保證數據網傳輸的穩定性和安全性。比如在OTN傳輸網基礎上設計雙平面骨干網，將葉子節點納入到骨干網當中，這種拓撲結構能夠在滿足當前路由器技術的基礎上，滿足網絡數據傳輸需求。

2.4 路由部署方案

從上面的分析中可以看出，為了滿足大電網下的數據傳輸需求，在技術體制上采用路由器技術，因而在網絡部署上也是從路由部署方案上進行思考，電力調度數據網絡規模對于路由結構設計起著決定作用。在大電網背景下，電力調度數據網在結構上采用層次分明的網絡結構，但其復雜程度較高，因而在路由自治域構建方式上可以選擇多穿越和單自治域方式混合的結構來進行設計，這樣不僅能夠有效增強整個數據網絡運行的穩定性，而且還能夠實現其他層次的隱藏功能，從而有效減輕路由的計算壓力，為整個數據網運行的安全性提供保障。并且這種單自治域和多穿越自治域的結合方式，還能夠將各網絡層之間的網絡地址匯聚起來，從而能夠縮短路由表的長度，加快網絡在查詢網絡地址時的效率。

3 專用通道部署分析

在復雜大電網背景下，由于調度數據非常龐大，不同安全等級的業務之間處于相互隔離的狀態，為了能夠實現這些隔離業務之間的相互溝通，需要通過MPLS VPN通道來滿足網絡信息安全要求。MPLS本身帶有流量工程能力，能夠對網絡資源進行優化配置，快速定位網絡中的故障，并對其進行修復，可靠性表現比較出眾。根據安全要求向上劃分不同VPN，從而滿足不同地域之間的數據通信要求。在結構上可以將其分為三層VPN技術，分別是實時VPN和非實時VPN，其中實時業務能夠實現安全一區的實施監控功能，而非實時業務則能夠實現安全二區的生產業務和交易業務等，兩項業務通過交換機分別接入到相應的供應商路由器端口，并且邊緣路由器設備上對VPN進行劃分，這樣既能夠滿足業務隔離需求，又能夠滿足數據傳輸需求。

4 結語

隨著電網技術的不斷發展，智能化技術的不斷融入，復雜大電網已經成為未來電網發展的必然趨勢，而作為支撐整個電網運行的電力調度數據系統，如何有效提升電力調度效率，保證電網運行穩定性是電網技術研究的重點。本文中對于組網模式主要是從靈活、可靠和安全等方面進行了考量，希望能夠為未來復雜大電網電力調度數據網發展提供一些參考方向。

參考文獻

[1]劉晴，劉麗榕，王玉東，肖智宏，劉穎，閆培麗，辛培哲.國家電網調度數據網建設方案研究[J].電力系統通信，2011（02）.

[2]曾瑛，劉強，李彬，吳潤澤.復雜大電網下電力調度數據網組網模式研究[J].電力系統通信，2013（02）.

[3]姚欽，李高望，鞠文云，段獻忠，石東源.電力調度數據網傳輸特性分析[J].中國電機工程學報，2012（22）.

[4]許寶福.探討復雜大電網下電力調度數據網組網模式[J].科技創新導報，2015（31）.

[5]李芹，盧長燕，霍雪松，胡婷，何曉陽，黃鑫.電力調度數據網測試模型[J].電力系統自動化，2015（01）.

作者單位

國網湖南供電公司長沙供電分公司調度控制中心 湖南省長沙市 410015