論智能化電力調度數據專網建設分析

李敦艷

摘 要：隨著科學技術的發展，智能化電網技術也在飛速發展，且其經濟、快速、安全的特點受到了人們稱贊，建立起智能化的電力調度數據專網已成為迫切要求。本文結合電力調度自動化發展方向，分析了目前智能化電力調度數據專網中存在的一些問題，并給出了電力調度專網建設的優化建議，從網絡拓撲結構和關鍵技術對智能化電力調度數據專網工作進行分析，制定相關方案，擬為地市的智能化電力調度數據專網建設提供理論支持。

關鍵詞：智能化電網 電力調度 數據專網 方案

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0029-02

隨著電網的發展，智能化電網概念也被提出，數字化變電站也得到了國家更多的關注，最明顯的表現便是變電站的建設，國家投入了更多的資金，對于安全電力監控系統的相關要求也在不斷提高。在通信網絡技術的快速發展條件下，電力通信網絡是當前電力監控系統的重要組成部分，并且電力通信網絡已經發生了變化，已經變成從傳統的語音業務到數據業務的轉變，建立在IP技術基礎上的寬帶數據網絡業已成為一種流行。在這種情況下，智能化電力調度數據專網發展趨勢已不可阻擋，智能電力調度數據專用網絡取代專線信道傳輸，成為電力監控系統的重要數據的通信網的工作也需加快進度。

1 智能化電力調度數據網的相關理論

智能化電力系統的概念是什么，最開始需要弄清楚什么是電力系統，由淺入深。由發電、輸電、變電、配電、用電組成的電能生產系統即為電力系統，智能化的電力系統就是在這個基礎上建立的，其中的控制功能多重，有全面監控和調節功能、自主及半自主決策和檢測功能的智能系統。電力系統的電能質量是由其智能化程度決定的，與系統的調度自動化也是有著非常緊密的關聯。電網調度數據網絡可按照不同的標準進行劃分，劃分方式多樣，按照結構形式可以劃分為核心層、匯聚層和接入層。近年來，我們國家已提出關于調度數據網的第二平面建設，此項工作需要相關技術的支持才能順利開展，所以，國家采用先進的自動化控制技術和通信技術來推進此項工作，主要目的在于提升電力系統數據網中一系列調度業務系統的安全性和可靠性。因此，電力調度數據網的安全管理體系構建已成為國家電網中的重要部分。

2 目前地市電力調度數據專網存在的問題

2.1 傳輸路由便利性不高

在星型結構下，主站和子站之間只可以彼此之間相互聯系。但是在電力調度中，變電站還是運用大量疾控模式來進行運維，再考慮到目前的自動化模式，子站的信息和數據不能直接向集控站傳輸，而是必須要先經過主站，再通過主站傳輸到集控站，路由傳輸不夠方便快捷，對日常網絡運維也造成了不好的影響。

2.2 網絡可靠性低

目前，各地市電力調度專網沒有進行網絡分層，它的結構大部分為星形結構，網絡的核心是各個地調主站，以端到端的連接方式實現與網絡末端子站的連接，并且主站和子站之間的保護路徑功能不夠完善，這一特性導致網絡可靠性不高。

2.3 網絡傳輸速率低

由于星型結構和專線通道其本身的特性，傳輸方式具有一定的限制性，主站和子站之間的連接通過串口來實現，其傳輸速率很低，自動化的傳輸速率最高只能達到64kB/s。

3 智能化電力調度數據網結構

前文已提到過電力系統的概念，在電力系統這個龐大的系統中，系統電能質量是由整個電力系統智能化水平決定的，同時其智能化程度影響著電力系統的調度自動化情況。

對于電網調度數據網絡結構的劃分，大體上可分為三層，即為核心層（中調）、匯聚層（地調）和接入層。通常情況下，核心層的管控方為當地電力調度控制中心，核心層是這整個數據結構網絡的核心；匯聚層由不同城市擔任，利用雙歸屬的方式與核心節點、匯聚節點連接；接入層的主要任務是負責各變電站的接入，是電能傳輸中的最后一個環節。

4 智能化電力調度數據專網建設方案

4.1 電力調度數據網關鍵技術分析

4.1.1 數據流連接重組技術

在電力調度數據網絡的TCPMP協議中，傳輸層的類型有3種，即TCP、ICMP和UDP。TCP用于傳輸用戶數據信息，并且可以提供可靠的字節流傳輸控制協議來生成監控數據網絡中的網絡原子事件。在連續重組的情況下，SYN+ACK響應包、SYN請求數據包、ACK確認包等會被事件生成引擎監聽，并且在確認一切正常，沒有錯誤之后，將其添加到全局連接鏈表中。如果TCP連接的兩端發出的FIN數據包成功被事件生成引擎監聽，則將刪除全局連接鏈表中的連接，并結束數據流量連接重組。

4.1.2 虛擬專用網（VPN）技術

虛擬專用網絡是在傳統物理網絡平臺中演變而來，在不同網絡節點間建立端到端的物理鏈路。在虛擬專用網絡中數據與數據之間的傳輸可通過邏輯鏈路實現，且對地域沒有限制，形成邏輯子網。不同虛擬專用技術多可滿足不同的業務需求，且在電力調度數據網絡中，VPN技術實現各節點業務的相互連通。

4.2 網絡結構

根據國家電力調度數據網絡的技術和設計需求可將網絡結構分為以下三層：分別為核心層、匯聚層、接入層。核心層采用雙核結構，在地調和第二匯聚點上進行設置；匯聚層則選擇為各縣建立的雙點模式；接入層則設置在220kV及以下變電站中。

4.3 業務接入

4.3.1 接入業務類別

電力系統中的應用業務分類方法多種多樣，如生產控制服務和管理信息服務。本文設計的電力調度數據專用網絡屬于第一類，生產控制業務，其主要任務為完成電網調度自動化系統。

4.3.2 業務接入方式

變電站端業務系統通過實時和非實時交換機進行接入。調度員應用系統全部連接到骨干網，變電站端應用系統連接到相應的接入網。對于220k及以上變電站的變電站端業務系統，兩個網絡端口應連接到不同的接入網絡，110kV及以下變電站的變電站端業務系統，直接接入地調接入網的網口應不少于1個，并實現與地調主站雙平面的對調。

5 結語

智能電網技術近年來發展迅速，整個電力系統領域將取得新的突破。例如：視頻處理技術的使用將為電力系統帶來極大的便利。采用這項技術將使整個電力系統的數據采集和信息處理能力更加完善，而虛擬現實技術將使未來的電力自動化設備成為可能，使得其產品開發具有更好的人機交互性。簡而言之，整個電力系統將逐步從單一設備發展為集成多樣化系統，相關的調度數據網絡和國家電網也將在推動中國市場經濟發展中發揮重要作用。

參考文獻

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