采用调度数据网承载PCM网管通道的优化方案

朱杰,刘宇明

(云南电力调度控制中心,昆明 650011)

采用调度数据网承载PCM网管通道的优化方案

朱杰,刘宇明

(云南电力调度控制中心,昆明 650011)

介绍了目前云南电网PCM通信网络网管通道的传输方式及存在的问题,描述了采用调度数据网承载PCM网管通道的优化方案实现,并结合实际应用阐述了本方案的优缺点。

PCM网管通道;调度数据网

1 前言

目前,PCM(pulse code modulation)设备已广泛应用于电力系统通信中,承载了大量的调度电话、远动、电能量、行政电话等电网实时、非实时业务,并以其费用低、可拓展性好等特点,在电力系统通信中仍然占有一席之地。

云南电网省级PCM通信网络采用阿尔卡特公司的1511系统产品,其业务电路运行稳定,但采用其1511设备本身的带内网管通道时常发生网元脱管,甚至整个1511网管瘫痪的严重后果,导致设备运行状态无法监视和操作。

2 网元脱管原因分析

首先需要对网元脱管原因进行查找和分析。1511设备自带的带内网管通道有两种方式-WAN方式和FET方式：WAN方式就是传统的网管通道,以省调WAN口为根节点将各网元串接起来, DCC终结在省调设备上,省调WAN带宽即为此DCC的瓶颈时隙;FET方式是通过各站点的FET板卡连接承载DCC,各站点以星形结构直连省调,可接入网管的设备数量直接决定于省调设备的FET板卡数量。而各站点物理层的2M通道是以星形结构直连省调,图1为目前各站点带内DCC连接图 (省调共三台1511设备,此处仅以省调1设备为例,省调1/2/3三台设备是互联的,省调2/3设备类似不再累述)：

图1 目前PCM网络各站点带内DCC连接图

由此可见,目前DCC连接杂乱无章,部分站点DCC形成环路,且接入省调3台设备的所有站点 (目前为34台)都在一个广播域中,随着站点的增加,此广播域越来越多,整个网络中将充斥着大量的广播包,本来只需发往省调的广播包(如ARP广播)也将同时被发往其它无关站点,引起全网广播风暴 (在我们处理脱管故障中就曾抓包到其它站点发往省调的数据)。因此,我们有理由怀疑脱管故障与全网广播风暴有关。

3 实现方案

为防止广播包向全网扩散,利用已建成的调度数据网承载PCM网管通道,完全采用带外方式传输网管信息,可使DCC连接以省调为中心呈星形结构,启用三层路由功能避免广播风暴,并通过合理规划RT(route-target)控制路由选择以防止无关站点的互通。

此方案无需增加任何设备、材料,大大减少投资。同时,因省级调度数据网已覆盖全部220kV及以上电压等级的厂、站,具备所有PCM网元的接入条件。

整体思路：PCM设备主控板上有两个 Eth口,Eth0与FET板相连用于带内DCC,另外一个Eth1与NRT业务交换机相连,用于带外 DCC。Eth1上配置一个与路由器子接口同一网段的ip地址,配置一条静态路由next-hop指向路由器下联NRT交换机的子接口,将网关设置在路由器下联NRT交换机的子接口上,NRT交换机只启用vlan,用过子接口方式与路由器相连,路由器上启用vpn,利用现有调度数据网BGP引入vpn直连路由,但不启用 OSPF宣告地址段,不启用MCE,通过vpn通道将DCC信息传输到省调路由器,然后通过省调NRT交换机与PCM网管服务器相连。

3.1 网络拓扑及设备选择

因RT(实时)业务交换机与路由器之间需过纵向加密装置,而NRT(非实时)交换机与路由器之间的防火墙未做策略,可将PCM设备接入NRT业务交换机,通过调度数据网通道连接至PCM网管服务器。整体网管通道连接图如图2。

3.2 具体规划

具体PCM设备的私网ip地址、VLAN、VPN、RD/RT规划如下：

图2 整体PCM网管通道连接图

3.2.1 PCM设备私网ip地址规划

此方案采用192.168.6.0/24地址段的1个C类地址进行规划,其中192.168.6.0/29共8个地址作为省调PCM服务器侧使用,其余每台PCM设备规划4个地址：一个用于PCM设备的Eth1口,一个用于路由器子接口。省调PCM设备采用二层与网管服务器直连,不规划ip地址,更利于省调侧PCM的扩增。此方案可支持共计62台PCM设备的接入,具体 ip地址规划在此不再累述。

3.2.2 VLAN规划

全网采用VLAN 6,端站路由器通过子接口方式连接NRT交换机。

3.2.3 VPN规划

需接入的所有PCM站点对应的PE设备上都新建vpn-instance名为vpn-1511,至省调所有经过的PE设备都通过vpn-1511将直连路由注入到BGP中学习私网路由。

3.2.4 RD/RT规划

新增规划RD为64800：6。

新增RT规划如下：

VPN-1511 RT导入导出表

此处原接入省调1/2/3的站点分别分别归属于domain1/2/3,则domain1/2/3互相之间站点不通,但网管可访问所有domain站点。

4 结束语

从此方案实际使用情况来看,网元脱管得到了很好的改善,网管通道连接性、延时性性能良好,但仍然存在以下问题：

1)为简便,此方案接入NRT业务交换机,因为在路由器上对RT业务做了QoS,在突发情况下可能导致PCM网管通道的流量可能得不到保证,解决方法可用带内方式作为备用通道。

2)此方案将端站网关设置在路由器下连交换机的子接口上,交换机未启用OSPF,导致不能对多个地址段进行宣告,不利于以后端站增加地址需求。

3)此方案仅对单链路进行说明,未考虑双链路上联,可优化增加双链路备份配置。

[1] Alcate-Lucent 1511 MAX INSTALLATION AND MAINTENACE FOR 1511 EM[Z].

[2] Alcate-Lucent 1511 MAX CONFIGURATION AND STARTUP MANUAL[Z].

[3] 云南电网调度数据网详细设计及实施方案 [Z].

2013年12月11日,瑞士苏黎世——领先的电力与自动化技术集团ABB推出了420千伏 (kV)高压复合型组合电器设备,进一步扩展了产品供应范围并巩固了此领域内的技术领导地位。这款便于输送和快速安装的预装式420 kV PASS单元模块属于ABB的PASS(插接式开关系统)高压复合型组合电器设备系列。

ABB最新的420 kV PASS单元集断路器、隔离开关、接地开关以及电流和电压互感器等功能模块于一身。力求最大限度的节省产品在现场的安装和调试时间,该款产品仍坚持一贯的厂内预装并且完成全部出厂检验的原则。本次产品的开发,延续了简单、安全和创新设计原则以确保其高压套管可从工作位置旋转至运输位置,且此过程完全可逆,每根套管的这一操作过程只需30秒。

随着这款最新的420 kV PASS单元的推出,PASS产品系列的电压等级目前已涵盖72.5 kV至420 kV,短路开断电流能力覆盖31.5 kA至63 kA范围。除了标准方案外,一个被称作PASSM0H的特殊解决方案可作为单一成套产品为客户提供 “H”型配置的整套PASS模块解决方案。(信息来源：北极星智能电网在线)

Research on Planning of Carry the DCC of 1511-PCM Network with Dispatching Data Communication Network

ZHU Jie,LIU Yuming
(Yunnan Grid Power Dispatching and Control Center,Kunming 650011)

This paper introduces the current transfer mode of data communication channel(DCC)and existing problems in PCM communication network in Yunnan power-gird.,and then describes the specific realization method of using dispatching data communication network to carry the DCC of 1511-PCM network.At last we illustrates the advantages and disadvantages of this method combining the practical application.

PCM,data communication channel,dispatching data communication network

TM76

B

1006-7345(2014)01-0019-03

2013-09-25

朱杰 (1983),男,工程师,云南电力调度控制中心,主要从事电力系统通信调度运行工作 (e-mail)zhujie@yn.csg.cn。

刘宇明 (1975),男,工程师,云南电力调度控制中心,主要从事电力系统通信运行管理工作 (e-mail)liuyuming @yn.csg.cn.