紅河電網地區調度數據網建設研究

沈 軍

（云南電網有限責任公司紅河供電局，云南 蒙自 661100）

0 引 言

隨著地區電網的快速發展，地區電網管理的110 kV廠站越來越多，地調遠動通道通過PCM方式傳輸，速率64 kb/s，效率較低，設備故障率高?，F有的通信方式無法滿足二次系統的要求，建設以IP數據傳輸為主的地區調度數據網傳輸平臺迫在眉睫?，F有的光纖傳輸技術、數據網絡技術、安全防護技術已經成熟，能夠滿足電網對二次安全防護的需求[1]。

MPLS技術提供了一個擴展性良好的構架，其所具有的特性達到了電網企業信息傳輸和交換的要求。

1 紅河電網地區調度數據網需求分析

1.1 建設目標

紅河電網地區調度數據網是紅河電網調度數據網的重要組成部分。2011年，紅河電網已建成覆蓋全省220 kV變電站的省級調度數據網。紅河電網地區調度數據網建設目標是建設一張覆蓋各地調、縣調、110 kV變電站和35 kV變電站的生產調度數據網絡，為各地調、縣調、集控中心提供生產業務承載平臺，并作為省級調度數據網絡的延伸[2-3]。

1.2 建設原則

1.2.1 一體化設計原則

地區調度數據網遵循已經建成的云南省骨干調度數據網整體技術的特點，與現有網絡互聯互通，用于傳輸的網絡資源與IP網絡無縫連接，充分考慮云南省范圍內調度數據網技術的整體性和一致性。

1.2.2 高安全、高可靠性原則

整體網絡的設計需要擁有良好的抗損壞能力和容錯能力，并要具備有多種保護方式，確保出現局部故障時不會對整體網絡的運行產生影響。初期考慮實現N-1，并具備向N-2擴展的能力。

1.2.3 低能耗、強管理能力原則

在需求得到充分滿足的情況下，考慮使用能耗較低的技術及設備，有效控制和管理整個網絡中的設備、業務、性能以及故障等，并能夠實現遠程集中控制和管理，形成良好的管理體系。

1.2.4 標準化、開放性、可擴充性原則

設計遵循國內電信和電力行業的標準；符合開放性原則，具有良好的互聯互通能力；整體網絡設計具有高可擴充性，網架結構的局部變化不會大面積影響全網業務。

1.2.5 簡單、務實、先進性原則

設計要求選擇成熟可靠、滿足需求的簡單組網方案，選擇性價比高的設備配置，簡單、經濟、實用；設計要求結合紅河電網地區調度數據網的需求和發展規劃，符合通信技術的發展趨勢，在網絡架構、網絡平臺、安全防護和管理平臺等方面具有一定的先進性。

1.3 業務需求預測

1.3.1 話音業務

話音業務主要包括調度電話業務、行政電話業務。調度電話業務指為紅河電網調度系統提供電話語音通信。調度電話要求可靠性較高、保密性強，一般需通過2條中繼接入調度交換網。在“十二五”期間，調度電話的覆蓋范圍會進一步擴大，業務帶寬需求無較大變化。行政電話業務指為紅河電網生產管理等提供電話語音通信，可通過電力系統專網或公網系統實現跨區域電話通信。2010年，紅河電網建設軟交換平臺，在省中心配置1套軟交換核心設備，在昆明、德宏、保山、麗江、怒江、文山和迪慶等7個供電局大樓配置接入網關（AG）。在“十二五”期間，行政電話將逐步過渡到軟交換平臺，承載于綜合業務數據網。

1.3.2 數據業務

數據業務指能夠為紅河電網提供各種數據應用的業務范圍，根據地區電網當前的數據業務應用屬性來看，主要包括生產業務和管理業務。

2 MPLS VPN技術簡述

MPLS VPN是一種基于MPLS技術的VPN，是在路由和交換設備上應用MPLS技術實現虛擬專用網絡，可靈活滿足多種業務需求，也可以用于提供各種新業務。目前，MPLS L3 VPN，即BGP／MPLS VPN技術，已經比較成熟并形成了標準。L2 MPLS VPN近段時間發展迅速，標準還處于草案階段。MPLS技術在其他方面的應用還不成熟，比如MPLS流量工程、組播VPN技術。MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多協議標簽交換的簡稱，其用定長的短標簽封裝分組。

3 紅河電網地區調度數據組網技術研究

3.1 組網方案

紅河電網公司地區調度數據網的長距離、中等帶寬的網絡承載技術，有以下幾種網絡承載技術可供選擇，以下逐一進行比較分析。第一，OTN方案。采用OTN方案時，將整個地區調度數據網在OTN網絡上承載，網絡分為骨干層和接入層，骨干層之間采用OTN鏈路連接，端口可靈活采用GE，接入層之間采用地區傳輸網絡承載，帶寬以FE或E1為主。第二，POS方案。采用POS方案時，將整個地區調度數據網分為骨干層和接入層，骨干層之間采用2.5G POS連接，接入層之間采用622M POS連接。第三，MSTP GE方案。MSTP GE方案與POS方案類似，整個地區調度數據網分為骨干層和接入層，骨干層之間采用1 000M GE連接，接入層之間可采用MSTP FE接口連接。第四，RPR over SDH方案。由于RPR技術對傳輸網組網結構有一定要求，如全網采用RPR組網，網絡需要分為多個環網并在環網交界處進行數據交換；如采用RPR技術，需要考慮省地互聯鏈路的冗余上聯，并考慮云南地區傳輸網設備對RPR技術的支持程度。

3.2 方案比較分析

從安全可靠性、通用性和運維管理等方面來說，POS方案具有更多優勢?；贛STP的GE方案具備靈活性，帶寬能夠根據業務發展需求進行調整。OTN方案具有更大的網絡帶寬優勢且具有靈活性[4]。從云南地區調度數據網的業務需求考慮，由于網絡帶寬需求不高，調度數據網應采用較成熟可靠的網絡承載技術，單個站點網絡帶寬滿足2 M帶寬即可。綜合比較分析，可采用POS方案組建設紅河電網地區調度數據網（部分鏈路可以采用MSTP FE作為補充）。

3.3 拓撲方案

地區調度數據網采用地區專網建設方案，分為三層來建設，分別為核心層、匯聚層、接入層。其中：核心層以地調為核心節點，節點之間采用半網狀或環狀互連，組成一個可靠的調度數據網核心層；匯聚層選擇傳輸網上樞紐為220 kV、110 kV的變電站或者縣調節點作為匯聚節點，任意一個匯聚節點采用兩條不同路由的傳輸鏈路連接到核心層節點；接入層指本地網范圍內除骨干、匯聚層節點外的其余各縣調、110 kV變電站和地調電廠作為接入層節點。接入層節點通過E1鏈路上連至匯聚層節點。核心層互連帶寬可選GE、622 Mb/s或155 Mb/s，匯聚層上連至核心層帶寬為155 Mb/s，接入層上連帶寬為2 Mb/s。

3.4 地調接入方案

在通信機房安裝地區調度數據網核心路由器設備，在地調調度自動化機房安裝地調接入設備（建議采用中檔交換機）。網絡設備之間采用GE裸光纖互聯，地區調度數據網核心路由器上運行MPLS BGP路由協議，作為本地區調度數據網全網P設備，同時作為地調機房接入的PE設備，以節省設備投資。在調度自動化機房安裝的接入設備不參與全網BGP路由更新、MPLS VPN更新等進程，僅作為實現用戶接入的延伸設備（在接入設備后還有縱向加密裝置和防火墻等設備）。地調自動化機房的各類業務系統分別按照業務屬性接入到所屬的實時或者非實時VPN中。

4 結 論

實踐中需注意幾個關鍵點。一是地區調度數據網的關鍵節點在匯聚層、核心層。為保證匯聚層、核心層穩定、可靠，其均應配置雙套設備，且每套設備對應傳輸網的一套設備，每個匯聚層節點設備至少從兩個方向接入；二是省、地兩級調度數據網互聯選擇兩點互聯，一點為地調節點，另一點選擇220 kV以上變電站且光纖資源較為豐富的節點。