電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性探討

付焱燚+吉培榮

摘 要：電力是推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證人民正常生活的重要?jiǎng)恿ΓＵ想娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定、安全和高效運(yùn)行，是電力企業(yè)管理工作的核心內(nèi)容之一。在電力調(diào)度工作中，通過對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析和控制，掌握電力調(diào)度網(wǎng)運(yùn)行中傳輸?shù)男畔ⅲ瑥亩鵀檫M(jìn)一步開展電力系統(tǒng)的信息化和智能化管理提供了必要的參考依據(jù)。文章首先概述了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀，隨后在分析電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)脆弱性的基礎(chǔ)上，分別從IP規(guī)劃、路由設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)三個(gè)方面，提出了構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可行性方法。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度 數(shù)據(jù)網(wǎng) 結(jié)構(gòu)特性 設(shè)計(jì)程序

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（a）-0026-02

電力調(diào)度作為一種保障電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行、可靠供電的管理手段，要想保證其應(yīng)有功能的發(fā)揮，必須要借助于現(xiàn)代信息技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)、控制手段，建立起具有靈活性和實(shí)用性的數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過現(xiàn)場操作人員的指令控制和系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整，確保電力系統(tǒng)能夠?yàn)楦鱾€(gè)行業(yè)提供穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)的電能。但是通過以往的工作經(jīng)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，由于受自身特性、工作環(huán)境等多種因素的影響，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在信息傳輸過程中也面臨諸多故障隱患。因此，必須要通過開展電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性的研究，找出保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的具體措施。

1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)研究現(xiàn)狀

鑒于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中所發(fā)揮的重要作用，在我國電力系統(tǒng)覆蓋面積不斷增加和人們用電需求不斷升高的雙重影響下，相關(guān)部門和科研機(jī)構(gòu)對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的重視程度也不斷增強(qiáng)，并且取得了突出的研究成果。目前來看，學(xué)術(shù)界關(guān)于這一方面的研究主要分為兩種方向：一種方向是從電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性出發(fā)，研究電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的魯邦特性所發(fā)揮的作用，同時(shí)在此基礎(chǔ)上結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論，對如何利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挖掘電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的深層次價(jià)值展開研究；另一種方向則是關(guān)注于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，其研究切入點(diǎn)仍然是從信息網(wǎng)絡(luò)角度，對電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的安全隱患和威脅因素進(jìn)行分析，進(jìn)而以此作為參考，制定出提升數(shù)據(jù)網(wǎng)安全特性的對策，例如：數(shù)據(jù)加密、防火墻等。

為了進(jìn)一步滿足社會各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨螅陔娋W(wǎng)覆蓋面積不斷增加的同時(shí)，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)也承擔(dān)了更大的運(yùn)行壓力。經(jīng)過近年來的技術(shù)改革和設(shè)備優(yōu)化，目前電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)基本上滿足了多方位、多層次、高速率、高容量的要求。但是我們也應(yīng)當(dāng)看到，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中仍然存在許多突發(fā)性和不可控的因素，加上各個(gè)管理部門之間存在一定的“信息壁壘”，導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的管理工作難以得到協(xié)調(diào)和一致。同時(shí)，信息化管理是一把“雙刃劍”，在提高電力調(diào)度效率的同時(shí)，也增加了電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，黑客攻擊、木馬病毒等因素都會對電力調(diào)度數(shù)據(jù)的安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅，進(jìn)而危害到整個(gè)電網(wǎng)中電力用戶的用電安全。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的脆弱性

2.1 靜態(tài)脆弱性

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的正常狀態(tài)下，系統(tǒng)的運(yùn)行需要由管理人員借助于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。靜態(tài)脆弱性就是指在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在斷網(wǎng)之后，所面臨的外部攻擊更加強(qiáng)烈，且網(wǎng)絡(luò)安全性顯著降低。在一些企業(yè)或人口相對密集的地區(qū)，為了保證企業(yè)和居民的正常用電，電力系統(tǒng)大多采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或星狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了以電力調(diào)度中心為原點(diǎn)，向外輻射分布的電網(wǎng)分布局面。在除去網(wǎng)絡(luò)后，星狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的大度數(shù)、大介數(shù)節(jié)點(diǎn)，會首當(dāng)其沖地收到持續(xù)性的攻擊。與此同時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)部位由于數(shù)據(jù)流量大，因此信息的辨識度較低，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)容易成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中最為脆弱的部分。由于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在斷網(wǎng)狀態(tài)下運(yùn)行，因此也就不可能從終端計(jì)算機(jī)上接受控制指令，這也就意味著數(shù)據(jù)網(wǎng)不能完成自我修復(fù)，需要系統(tǒng)管理人員進(jìn)行人為修復(fù)。

2.2 動(dòng)態(tài)脆弱性

如上文所述，在高密度、復(fù)雜化的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中，一些大度數(shù)、大介數(shù)節(jié)點(diǎn)容易出現(xiàn)擁堵而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)系統(tǒng)故障的概率大大增加。在電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的情況下，可以由電網(wǎng)系統(tǒng)的管理人員進(jìn)行電力負(fù)荷的重新分配，以減輕節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流量壓力。但是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)作為一個(gè)整體，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，必然會引發(fā)連鎖反應(yīng)，從而對周邊其他節(jié)點(diǎn)的正常工作造成負(fù)面影響。例如：在兩個(gè)相鄰的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)中，如果其中的某一節(jié)點(diǎn)因故障而出現(xiàn)斷路，此時(shí)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流量就會增加一倍，在超負(fù)荷的運(yùn)作模式下，這一節(jié)點(diǎn)以及與節(jié)點(diǎn)相連的線路都會面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，通過實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可知，在小范圍的局域網(wǎng)中，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)脆弱性的概率要更高，這主要是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流量的傳輸速率要高于整個(gè)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，并且局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全性能也要低于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的創(chuàng)建程序

3.1 IP規(guī)劃程序

我國在進(jìn)行調(diào)離調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)專用網(wǎng)址編碼時(shí)，重點(diǎn)參考指標(biāo)的確定要堅(jiān)持唯一性原則，從而為網(wǎng)絡(luò)專業(yè)地址的查找提供方便，保證網(wǎng)絡(luò)地質(zhì)的編碼、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)地質(zhì)的管理機(jī)制保持指標(biāo)的一致。大多數(shù)情況下可以選擇30位掩碼進(jìn)行分配環(huán)節(jié)工作，并且多需要在網(wǎng)絡(luò)鏈路上安設(shè)子網(wǎng)段。如果在核心層以及骨干層之間的接點(diǎn)包含9條線路，那么同樣在子網(wǎng)段安設(shè)9個(gè)。電力公司在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)具體設(shè)置程序中需要充分認(rèn)識到自身發(fā)展?fàn)顩r，明確發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)客觀地選擇正確的方案。

3.2 路由設(shè)計(jì)程序

在進(jìn)行路由設(shè)計(jì)程序時(shí)，為了保證其功能的發(fā)揮，需要遵循一定的設(shè)計(jì)原則：第一是最短路徑優(yōu)先原則。路由協(xié)議能夠提供兩種網(wǎng)絡(luò)支持，即主干網(wǎng)絡(luò)和子域網(wǎng)絡(luò)。在子域網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積較小，因此路由設(shè)計(jì)較為簡單；但是在主干網(wǎng)絡(luò)中，如果分散處理路由，導(dǎo)致路由與網(wǎng)絡(luò)邊界之間的路徑過長，則會影響主干網(wǎng)絡(luò)的整體連通性。因此，必須要在主干網(wǎng)絡(luò)中采用分布式結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)點(diǎn)上設(shè)置路由，以此來提高路由的可靠性和穩(wěn)定性。第二是有效控制原則。在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的子域建設(shè)中，為了保證系統(tǒng)控制指令的及時(shí)傳達(dá)，同時(shí)也是為了提高子域網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性，需要在路由設(shè)計(jì)中遵循有效控制原則，加強(qiáng)終端計(jì)算機(jī)在整個(gè)子域網(wǎng)絡(luò)中的控制力度，確保管理人員的控制指令能夠及時(shí)傳達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，并發(fā)揮應(yīng)有的控制作用。

3.3 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)專業(yè)設(shè)計(jì)程序

無論是在核心層還是在骨干層，都有著嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)要求，通常經(jīng)聯(lián)合交換機(jī)作為基本的形式，進(jìn)行核心層和骨干層可靠性的控制。在規(guī)劃電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)景過程中，大多需要一些設(shè)備，一般需要兩臺路由器，在連接兩臺路由器中，基本形式多為太網(wǎng)形式，將數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務(wù)附加到一臺路由器上，而另外一臺路由器則承擔(dān)著備份數(shù)據(jù)的任務(wù)。

4 結(jié)語

電力企業(yè)想要獲得持續(xù)性發(fā)展，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，保證經(jīng)濟(jì)效益的提高，需要加強(qiáng)對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性的研究，加強(qiáng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)。文章首先分析了我國電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)研究的現(xiàn)狀，對數(shù)據(jù)網(wǎng)靜態(tài)脆弱性和動(dòng)態(tài)脆弱性進(jìn)行了分析，進(jìn)而從IP規(guī)劃程序、路由設(shè)計(jì)程序、網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)設(shè)計(jì)三方面就電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)創(chuàng)建程序進(jìn)行了探討。希望該文的提出能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供一定的參考。

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