合理优化电网调度数据网建设探索

□任 峰 张国斌 王黎军 李晓斌

为了保障国网中的智能电网可以安全、可靠地运行，合理优化与建设电力调度数据网显得尤为重要。国网电力调度数据网是通过虚拟的专用局域网络VPN，并发挥互联网的优势，实现了电力系统各级调度中心之间的信息相通、调度中心与相关发电厂之间的联系、变电站与变电站之间交流的及时性。主要是通过专用通道的交换设备IP 路由器组成的虚拟网络，通过网络操作完成国网电力系统内公用的电力信息电能量的计费系统、继电保护的信息管理系统、动态预警监测系统、安全自动装置等信息在SDH 或PDH 层面上的数据传输业务。

一、电力调度数据网的结构层次

(一)电力调度数据网的结构层次中的核心层。电力调度数据网的结构层次中的核心层主要是由省电力调度中心与地区电力调度中心的核心路由器组成的，属于电力调度数据网的主干部分。电力调度数据网的结构层次中的核心层的工作内容是:一是建立220KV 电压的变电站;二是提供统一调度发电厂的网络接入功能;三是运用具有强大性能的网络设备与安全可靠的网络拓补结构完成电力报文等文件信息的高速转发。

(二)电力调度数据网的结构层次中的骨干层。电力调度数据网的结构层次中的骨干层主要是由地区电力调度中心、部分县级电力调度中心以及以集控站为主的监控中心的路由设备组成。工作内容是负责汇接好一定管辖区域内的所有的接入层节点的电力信息管理工作。例如:电力调度数据网的实时监控业务，是实现能量管理系统(简称EMS)与远程终端控制系统(简称RTU)、变电站的自动化系统、地级或者县级电力调度中心、市级电力调度中心或者县级电力调度中心等之间的电力信息数据的实时传输。

(三)电力调度数据网的结构层次中的接入层。电力调度数据网的结构层次中的接入层的工作是将电力信息数据汇入骨干层，负责各个电力调度点的业务接入。工作内容包括:一是发电、用电、联络线的交换计划;二是联络线的检测与考核;三是调度生产运行的日报、月报、季报的报表;四是保护安全自动装置的相关管理数据，以及包括调度票、操作票、检修票在内的票据数据管理业务、故障录波、电能量计量计费信息等等。

二、合理优化电力调度数据网建设的实施策略

合理优化电力调度数据网建设的实施策略中包括:虚拟的局域网技术、设计路由策略、设计IP 规划方案与网络节点、加强调度人员的素质培养四个部分。

(一)虚拟的局域网技术。虚拟的局域网技术(简称VPN)是指网络站点不受地理位置限制，可以根据需要建立不同逻辑的子网的一种网络应用技术。虚拟局域网(简称Vlan)根据业务的不同需求可以分为:EMS 型局域网、自动化型局域网、保护型局域网、模式型局域网、调度型局域网等等。每一个Vlan 之间的关系是不相通的，使用的Vlan 端口也是不一样的，端口上的网关是整个Vlan 公用的，每一个Vlan 控制着一个子网。因此，VPN 的工作主要是解决Vlan 工作站点与该网关的通讯后，该网关在为这些数据寻找路由设备，将IP 地址与网关中的地址保持一致，设置好相应的网关和掩码就可以实现电力信息的数据包传输工作了。

(二)设计好路由策略。电力调度数据网的路由策略，首先要从路由协议(简称OSPA)开始着手，为了减少带宽占用率，根据路由器的主干域和子域的协议支持结构，可以将主干域和子域进行分散路由处理。然后要保障电力调度数据网主干区域的连通性，即使出现子域的某种Vlan 断开的现象，也要完全保证主干域的稳定运行。为了保证电力调度数据网的可靠性与冗余性，在电力调度数据网结构部署方面可以分为子域模块与OSPA 区域模块。其中的子域模块是将边界路由器(简称ABR)设置在省电力调度节点亦或是比较重要的地级电力调度节点中，并将每一个子域都采用分布式体系结构，以维持与保证电力调度数据网的弹性管理;OSPA 区域模块指的是OSPA 中0～7 的8个区域，其中的区域0 指的是地级电力调度节点与省电力调度中心的相互联系的路由器接口;区域1～7 各地级电力调度节点与管辖范围内的下水变电站之间联系的路由接口。

(三)设计IP 规划方案与网络节点。为了保证电力调度数据网的地址的唯一性，电力调度数据网的网络地址编码、分配应该是与网络拓补、地址管理体制结合实施的。因此，电力调度数据网的网络地址编码应该采用30 位掩码的分配方式，每一条连接通道采用一个子网网段。例如:核心层与骨干层节点之间的连接有10 条链路，那么就需要10 个子网网段。接入层与骨干层之间的链路如果是120 个变电站，其中的110VA 的变电站100 个，按照上联链路的单链路方式计算，一共需要100 个子网网段;而330VA 的变电站20 个，按照上联链路的双链路方式计算，一共需要40 个子网网段。网络节点的设置，在核心层、骨干层与接入层上的设置有相同之处也有各异之处。由于核心层、骨干层与接入层都是对安全性有要求的，因此都适合采用的设备是路由器+交换机。核心层的特点是整个地区调度中心的网络数据，并且对可靠性的要求是非常高的。路由器通过与太网的快速相连，将站点设备数据备份。骨干层是各个县级电力调度中心数据的汇聚节点，与接入层的业务接入的网络节点设置更复杂些。

(四)加强调度人员的素质培养。由于电力数据网的运行工作是由电力调度人员操作执行的，因此，电力调度数据网的调度人员是电网安全、优质、经济运行的重要保障，电力数据网的调度人员的技术素质直接决定了电网安全运行措施的落实情况，加强电力调度人员的素质培训，不但可以使电力调度人员成为一名合格的指挥者、出色的高素质者。可以在电力行业里通过理论学习与技能训练，逐步成为专家型的人才，而且可以为国家电网的电力调度数据网的科学发展保驾护航。

三、结语

综上所述，电力调度数据网建设的合理优化，主要是针对电力调度数据网的核心层、骨干层与接入层的科学、系统的制定与实施部署好的调度计划，才能实现电力调度数据网的安全、经济、高效运行，从而使调度人员在对电网进行电网管理时，根据调离调度数据网提供的数据信息，及时发现并调整好电网的运行参数并投入运行相关设备，以保证整个电网可以处于最佳的运行状态，更好地发挥电网调度自动化的作用，为电力生产的数据运行在高速、稳定的网络通道中提供一个良好的网络环境。

［1］刘伯宇.统一平台下的电力调度数据网设计［D］.郑州大学，2011

［2］杨晨.电力调度数据网在济南电网的应用与研究［D］.山东大学，2011

［3］齐聪.鹰潭地区电力调度数据网组网分析及规划［D］.南昌大学，2012

［4］刘守逸.电力调度数据网网络仿真系统设计与实现［D］.东北大学，2013