电力调度数据网组网模式在复杂大电网下的分析
2016-07-10颜敏
颜敏
随着我国通讯技术的不断发展,人们对生活用电的需求量也是越来越大,这使得电力调度系统所承受的调度压力也是越来越大,为了满足不断增加的电力供应需求,需要对电力调度数据技术和运行模式不断进行改革,其中组网模式中的三层网络分层模式能够有效提升了电力调度效率。本文主要对在复杂大电网下电力调度数据网组网技术原则和应用效果进行了分析探讨,以期能够为电力调度部门提供一些意见。
【关键词】电力调度数据 组网模式 电网运行
随着人们生活方式的不断转变,生活用电供应需求也是越来越大,单纯电网系统已经无法承受当前超大负荷,逐渐向着更加复杂、规模更大的电网运行系统方面发展,而系统的复杂和规模的扩大就给电力调度带来了一定的困难,如何有效提升电力调度的效率,保证电网运行的稳定性,是电力调度技术人员研究的重点。
1 大电网背景下的传输需求概述
当前背景下电力调度数据网面临的传输需求主要包括以下几个方面:一是带宽需求。随着电网的不断发展,其规模和各个环节之间的沟通也在不断扩大增强,使得电网朝着大电网的方向发展。新业务的加入必然会给网络带来一定的压力,那么为了保证各项业务的顺利正常进行,网络带宽就需要及时进行升级,保证电网运行过程中,各个控制系统和通讯系统的业务数据都能够顺利传输。二是可靠性需求。随着电网规模的扩大,如何保证电网运行的稳定,对全网实施全程监控是非常关键的,电网规模的扩大和复杂性使得其一旦出现停电事故就会引起大面积的广泛停电,且电网规模和复杂程度较高使得其排除故障也比较困难,因而如何有效保证复杂大电网的运行稳定性是电力调度的中心任务,包括对全电网进行实时监控,保证自动化命令的快速实施和自我保护功能等,这些对于维持电网运行稳定性都具有非常重要的作用。
2 电力调度数据网的组网模式
2.1 技术体制分析
相对于电网技术发展来说,电网数据网技术发展比较缓慢,在当前很多电网系统当中仍然采用异步传输模式(ATM)、路由器技术和以太网技术等,其中ATM技术在近年来受到带宽的影响,技术发展几乎停滞不前,很多地方的电网数据网已经放弃ATM技术的使用。而以太网技术虽然在带宽上能够满足电网的运行需求,但本身缺乏一定的保护机制,使得电力调度数据网在运行过程中容易受到安全威胁,因而就目前的情况来看,路由器技术在安全性、稳定性和技术成熟性等方面表现都比较优秀,因而会成为之后电力调度数据网技术的主要体制。
2.2 网络层次规划分析
在复杂大电网的背景下,电力调度数据网与其他普通网络也是不同,对其数据集成和结构层次要求较高,只有层次结构分明清晰才能为电力系统的安全运行和智能化控制管理提供保障,这也是经过多年研究和实践经验得出来的结论。在电力调度数据网的结构规划上要求具有层次性,这样才能满足大电网背景下的电力调度数据网发展需求,实现数据网中分层数据采集、数据传输和集中汇聚处理的需求,在现阶段根据电力调度数据网的业务规模来看可将其分为三层网络结构,分别是核心层、汇聚层和接入层。其中接入层是数据网络的末端,主要负责数据的采集,运用星型网络将数据传输到连接上层的设备当中。汇聚层是负责接收来自接入层的数据,通过环状网络将数据汇聚到一起,最终传向上层的核心层。核心层是整个数据网中的核心部分,负责网络的运行效率和安全,将汇聚层传来的数据进行处理,并且通过调节路由器跳数来减少数据传输过程中发生的延时,保证数据传输的实时性,从而实现对整个电网的实时监控功能。
2.3 网络拓扑设计分析
拓扑结构是网络技术当中的核心,结构设计的形式和方案对于网络性能具有重要影响,是决定网络运行效率、运行方案和运行安全性的关键,因而网络拓扑结构设计对于电力调度数据网运行性能有着关键性影响,在设计上需要从电力调度数据网的带宽需求上出发,并且结合光缆站点和结构位置来进行综合分析设计,保证在满足当前大电网背景下的数据网传输需求的同时保证数据网传输的稳定性和安全性。比如在OTN传输网基础上设计双平面骨干网,将叶子节点纳入到骨干网当中,这种拓扑结构能够在满足当前路由器技术的基础上,满足网络数据传输需求。
2.4 路由部署方案
从上面的分析中可以看出,为了满足大电网下的数据传输需求,在技术体制上采用路由器技术,因而在网络部署上也是从路由部署方案上进行思考,电力调度数据网络规模对于路由结构设计起着决定作用。在大电网背景下,电力调度数据网在结构上采用层次分明的网络结构,但其复杂程度较高,因而在路由自治域构建方式上可以选择多穿越和单自治域方式混合的结构来进行设计,这样不仅能够有效增强整个数据网络运行的稳定性,而且还能够实现其他层次的隐藏功能,从而有效减轻路由的计算压力,为整个数据网运行的安全性提供保障。并且这种单自治域和多穿越自治域的结合方式,还能够将各网络层之间的网络地址汇聚起来,从而能够缩短路由表的长度,加快网络在查询网络地址时的效率。
3 专用通道部署分析
在复杂大电网背景下,由于调度数据非常庞大,不同安全等级的业务之间处于相互隔离的状态,为了能够实现这些隔离业务之间的相互沟通,需要通过MPLS VPN通道来满足网络信息安全要求。MPLS本身带有流量工程能力,能够对网络资源进行优化配置,快速定位网络中的故障,并对其进行修复,可靠性表现比较出众。根据安全要求向上划分不同VPN,从而满足不同地域之间的数据通信要求。在结构上可以将其分为三层VPN技术,分别是实时VPN和非实时VPN,其中实时业务能够实现安全一区的实施监控功能,而非实时业务则能够实现安全二区的生产业务和交易业务等,两项业务通过交换机分别接入到相应的供应商路由器端口,并且边缘路由器设备上对VPN进行划分,这样既能够满足业务隔离需求,又能够满足数据传输需求。
4 结语
随着电网技术的不断发展,智能化技术的不断融入,复杂大电网已经成为未来电网发展的必然趋势,而作为支撑整个电网运行的电力调度数据系统,如何有效提升电力调度效率,保证电网运行稳定性是电网技术研究的重点。本文中对于组网模式主要是从灵活、可靠和安全等方面进行了考量,希望能够为未来复杂大电网电力调度数据网发展提供一些参考方向。
参考文献
[1]刘晴,刘丽榕,王玉东,肖智宏,刘颖,闫培丽,辛培哲.国家电网调度数据网建设方案研究[J].电力系统通信,2011(02).
[2]曾瑛,刘强,李彬,吴润泽.复杂大电网下电力调度数据网组网模式研究[J].电力系统通信,2013(02).
[3]姚钦,李高望,鞠文云,段献忠,石东源.电力调度数据网传输特性分析[J].中国电机工程学报,2012(22).
[4]许宝福.探讨复杂大电网下电力调度数据网组网模式[J].科技创新导报,2015(31).
[5]李芹,卢长燕,霍雪松,胡婷,何晓阳,黄鑫.电力调度数据网测试模型[J].电力系统自动化,2015(01).
作者单位
国网湖南供电公司长沙供电分公司调度控制中心 湖南省长沙市 410015