電力調度數據網絡結構特性分析

婁博聞

摘要：電力調度數據網是互聯性電網的一種，有效推動著電力調度自動化的快速發展。近年來，有關電力調度數據網的數據安全問題逐漸凸出來，一些重要的電力調度數據信息都要依靠該信息網進行加密傳輸，同時為相關數據網管理人員提出了更高的管理要求，要求管理者能夠深入了解電力調度數據網的基本原則和作用，熟悉電力調度數據網的結構及其特性，從而更好地利用數據網，充分體現其實際價值。本文主要就對電力調度數據網絡結構特性進行分析和探討。

關鍵詞：電力調度；數據網絡結構；特性

1電力調度數據網研究現狀

在電力調度數據網受到學術界廣泛關注的同時，研究方向也逐漸清晰，主要包含兩個方面的內容：①圍繞電力調度數據網的結構特性進行分析，主要研究數據結構的魯棒性在電力調度數據網中發揮的重要作用，在這一領域的研究中，一般應用復雜的網絡理論來分析結構特性。②對調度數據網的安全性進行研究，主要是從信息安全的角度出發，如果電力調度數據網的信息安全受到影響，整個電力系統的運行狀況也必定受到影響，為了提高信息的安全性，一般都需要在信息應用中加密，或者采用防火墻保護的措施。

隨著信息技術的快速發展，電力調度數據網在承載不同業務的過程逐漸表現出多層次和多方位的特點，因此數據網必須具備較高的信息傳輸性能。近年來開發出的EMS（能量管理系統）等監控業務具有較高的實時性，在滿足調度信息交互的同時，保證調度命令高效可靠。其中涉及到的生產管理類業務具有數據流量的隨機特性，在不同的單位之間傳輸政務和生產管理的相關信息，因此必須避免調度數據網出現信息擁堵，避免對業務的正常運作造成影響，危害電力系統的正常運行。

2電力調度數據網絡的主要技術

2.1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。

2.2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電力調度數據網結構的復雜性

電力調度數據網的結構主要分為兩種，即網狀結構和雙星型結構。從結構參數的對比結果分析，實際數據傳輸過程中，二者在分支節點的連接上都非常緊密，數據傳輸的延時和跳數都相對較低，可體現出較強的實時性。另外，受到骨干層調節點易聚集的影響，使得數據網結構的聚集度常處在較高的狀態。

從度數累積分布的對比結果分析，雙星型結構的數據網是一個無標度網絡。一旦網絡規模有所增長，節點度數將有所改變，最終導致節點度數呈現出不均勻分布的趨勢。網狀結構的數據網中，多數節點的度數偏差都不會太大，雖然節點度數分布也不均勻，但要比無標度結構的不均勻程度低。從介數累計的對比結果分析，雙星型結構的介數累計分布呈直線狀態，說明分布缺乏均勻性。在其運行中，省調節點和地調節點負責數據的搜集傳遞，作為中樞部分，其介數較高應屬正常，但其余的節點的介數并不高，數據傳輸量也較小。相比之下，網狀結構的核心層包含著很多節點，數據傳輸多由骨干層負責，負荷比較均衡，所以其內部節點的分布比較均勻。

3.2電力調度數據網結構的脆弱性

3.2.1靜態脆弱性。所謂的靜態脆弱性，指的是部分接點被除去后網絡對數據網的攻擊性更強，網絡的安全性降低。如果數據網接點的攻擊性強那么網狀結構和雙星型結構的連通水平也就不會產生明顯變化；相反，如果持續性攻擊數據網結構的大度數、大介數節點，那么會大大降低兩者之間的聯通水平。這組要是因為雙星型數據網結構和無標度網絡更加相似，有著較低的網絡連通性，脆弱的網絡結構，安全性比較低。相比于雙星型數據網，網狀數據網結構的節點更加緊密，和小世界網絡相類似，有著較為穩固的網絡結構，可以有效地抵抗一般的我網絡攻擊。

3.2.2動態脆弱性。在電力調度中，如果在某個節點發生了擁堵的現象或者出現了系統故障，那么就容易導致重新分配負荷的現象出現，進而出現連鎖效應，導致新一輪的連鎖故障發生。連鎖故障，是初始故障接點任意選擇，將相應接點及其相連的邊刪除，導致網絡中最短的路徑出現一定的變化。如果在此時出現部分接點超負荷的情況，可能會重新分配負荷，但是同時會造成新故障的出現。如果將部分節點除去，可能會出現連鎖故障。雙星型結構網在刪除部分節點之后通常不會出現連鎖故障，損壞更多的數據網。所以，連鎖故障不會輕易出現在無標度網絡中，更容易發生在小世界網絡。

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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