如何提高电力调度数据网承载业务可靠性

高雪生　陈兵

[摘要]电力调度数据网作为自动化各业务系统的主要传输通道，对自动化实时业务数据传输质量起到关键性作用。调度数据规模的复杂性、众多安全产品的部署、业务系统自身网络的复杂性，构成电力调度数据网、业务系统的连接复杂性，直接提高业务系统的运维难度。因此需要研究如何提高调度数据网承载业务的可靠性。

[关键词]提高；调度数据网络；业务可靠性；

[中图分类号]F407.61 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0092-02

引言

计算机技术与网络通信技术的发展，使得电力系统大部分业务通过网络进行传输，传统的专线通道传输方式已逐渐成为备用方式并逐步退出历史舞台。已建成的电力调度数据网络是传输电力生产实时信息的网络，以江苏为例，已建成省市的三级调度数据网络、市-县-各220kV变电所的四级调度数据网络以及至各110kV、35kV变电所的五级调度数据网。

随着电网结构的扩大，复杂程度的加深，社会对供电质量要求的提高，要求电力企业不断采用新技术提高驾驭大电网的能力，电网实时信息采集的可靠性、实时性是基础。近年来，电力企业也通过实施调度数据网的安全防护以及调度数据网第二平面的建设来不断提高调度数据网的安全性、健壮性，但如何提高电力调度数据网承载业务的可靠性，还需通过分析调度数据网的网络结构，性能特点以及承载其上的各类业务特点，将二者结合起来才能得到解决。以下通过具体分析，并结合实例阐述“如何提高电力调度数据网承载业务可靠性”。

1 调度数据网承载业务及存在问题分析

1.1 调度数据网承载业务分析

电力调度数据网络是电力生产实时信息传输的网络，网络传输的主要信息是电力调度实时数据，是电力指挥、安全生产和调度自动化的重要基础，在协调电力系统发、输、变、配、用电等组成部分的联合运转及保证电网安全、经济、稳定、可靠的运行方面发挥关键的作用。

近年来调度数据网络应用有较快发展，包括保护故障管理、故障录波远传、电量采集系统和调度实时系统等。数据网络是支持调度自动化系统的重要技术平台，一般要求数据网络安全可靠，实时性要求在秒级或数秒级。日志文件的一个问题就是它的内部格式是针对系统用途构建的，必须使用某种技术手段作为日志文件内容输出的接口，因而使用完全依赖于专门的数据库厂商，依赖性太大，不灵活。

1.2 调度数据网及承载其上的业务系统运维问题分析

调度数据网结构庞大，站点较多，品牌不一。以江苏为例，地区级调度数据网含四级、五级数据网，包含核心层设备接入层设备，每个35kV及以上变电站均部署1台（已进行双平面改造的部署了2台）接入层设备，数量大，型号主要包括思科、华三、中兴等，构成庞大的调度数据网络。

业务系统使用的网络设备品种多，数量大，缺乏手段对其监控。应用于调度自动化系统、电能量采集等业务系统中的网络设备（主要指交换机、路由器等）品种多，数量大，当业务系统故障时无法分清是业务系统故障还是网络设备故障。

不同类型、功能、品牌的安全防护产品部署于调度数据网边界。随着政府对调度自动化系统安全性的要求不断提升，网络安全产品如防火墙、纵向加密装置、横向隔离设备等也逐渐增多。

一个典型的业务系统、数据网络分层分区联结示意图如下：

以上可以得出调度数据网接入节点多、安全防护设备部署数量广泛、品牌不一、业务系统本身部署的网络设备也较多，由于随设备配置的软件只能实现同型号设备的配置、维护与简单监测，无法与业务应用系统关联，从而运维人员无法全面、系统地收集业务系统运行的实际工况，当业务系统发生异常时，亦缺乏全面、有效的手段和依据及时对异常进行定位与排查。

2 如何提高调度数据网承载业务的可靠性

针对调度数据网承载业务的现状，可以考虑建立调度数据网实时监测、预警，及时通过与业务相关的告警了解各类应用系统运行的健康水平，做到及时发现系统存在隐患，业务系统故障及时告警并能提供相关的专家知识库帮助解决业务系统问题。为此，可以从以下几个方面着手进行建立：

2.1 研究业务系统数据监控规范

建立《调度数据网自动化系统监测标准》，制定各自动化系统业务模块的网络流量数据标准，作为基础，规范调度自动化系统业务流量数据监测工作。

2.2 研究调度自动化业务与网络设备的关联模型

研究建立调度自动化业务系统与网络设备的逻辑关联，与实时采集的流量数据进行关联分析，实现网络设备与业务应用的统一监控与管理。

2.3 研究调度数据网业务应用的主动运维机制

研究调度数据网业务应用的故障预判方法，制定业务与设备关联的预警策略，采用基于云推理技术架构实现针对自动化系统进行网络流量异常分析的推理引擎，从网络流量层面对自动化系统内部或外部的异常进行分析，采用抑制故障发生的预控技术，实现预判、预警、预控的主动运维机制，提高调度数据网的运行管理水平。

2.4 研究基于网络流量数据辅助决策的分析方法

基于实时流量数据分析网络的动态负载及业务的需求变化趋势，为业务拓展、网络规划提供决策依据，优化业务运行，提高网络性能。

3 具体实例

江苏镇江供电公司依据上述理论，研制开发了“调度数据网业务应用实时监测、预警系统”，简要介绍如下：

1、根据业务系统网络逻辑关系、流量情况制定业务数据监控规范，示例如下：

2、系统物理模型如下：

系统部署于Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区。Ⅰ区和Ⅱ区之间有防火墙隔离，Ⅲ区与其他区域之间用物理装置隔离，如上图所示。按照网络规划及流量采集的需要，监测平台系统、数据库、分析预警系统均部署在Ⅱ区，流量采集系统分Ⅰ区、Ⅱ区部署。

3、系统软件模块包括流量数据采集子系统、实时分析预警子系统分析流量数据和实时监测平台管理子系统。

流量数据采集子系统直接与网络设备通信，实现调度数据网流量数据接入应用监测预警系统，是业务应用监测预警的基础。

实时分析预警子系统分析流量数据，识别监测内容，根据预警策略实施预警、预控，实现对业务应用的实时监控，是业务应用监测预警的核心。

实时监测平台管理子系统实现配置监控内容和监控方式，提供多种手段查看监测结果，智能化异常处理过程，集中控制业务应用的运行，是实现业务应用监测预警的工具。

4 结论

通过对各业务系统的历史流量进行分析，掌握各系统业务模块的流量负荷情况，识别出业务系统各模块之间的数据交互关系，建立业务与数据网之间的模型，并根据制定的业务监测规范进行判断，能准确的定位异常并分析受异常影响的业务范围；预警预控联动策略的部署，对预防系统和设备故障的发生起到了良好的预警作用，达到了提高电力调度数据网承载业务可靠性的效果。

参考文献

[1]鲁庭瑞，李斌，崔恒志，丁正阳，鲍丽山，徐春雷，江苏电力数据网络及其应用，电力系统自动化[J]，2002，26（2）

[2]谢林枫，郑海雁，一种调度数据网业务应用流量监测的设计[J]，产业与科技论坛，2011年第10卷第10期，2011，10（72）：10-10