电力网络中SDN技术的应用关键问题分析

郭威

（云南电网有限责任公司信息中心，云南 昆明 650000）

电力网络中SDN技术的应用关键问题分析

郭威

（云南电网有限责任公司信息中心，云南 昆明 650000）

SDN技术是我国电力网络发展的过程中一种新的结构形式，打破了传统的电力网络运行结构，并构建了一个新的网络格局形式。SDN技术在电力网络应用的过程中，主要可以分为4个方面，主要包括数据平面构建问题、控制平面构建问题、与应用的整合问题以及如何在电力网络内平滑演进的问题，为我国电力行业的发展提供了重要的技术支持。SDN技术在应用的过程中可以通过编程的方式对网络运行系统中的各项功能进行抽象描述，从而满足客户在使用中不同的需求。

SDN技术；电力网络；网络架构；基础设施

1SDN技术分析

SDN技术是一种新的网络架构，是实现网络控制和转发能力的一种重要技术形式，并且可以针对网络运行模式直接编辑。同时，在SDN技术应用的过程中，可以将该技术分为3个架构，即应用层、控制层和基础设施层，如图1所示。其中，应用层主要是针对不同的业务和应用对网络进行一定程度的控制，可支持网络属性的配置，有效提升了网络资源的利用效率，网络运行的安全性、稳定性；控制层主要是对各项数据资源进行抽象化的管理；基础设施层主要是对业务各项运行的数据、转发、收集等方面进行全面管理。由此看来，SDN技术可以对网络中的功能进行有效融合，并通过相应的编程接口进行网络日调用，以此保证网络运行的安全、稳定等性能，这样对相关行业的发展也是非常有利的。

图1 SDN技术结构分析

2 SDN技术在电力网络应用中的优势

在电力网络运行的过程中，可以通过SDN和OpenFlow的进入对网络运行设备进行一定程度上的调整和整合，这样可以避免各项网络运行软件和设备处于分离的状态，影响了电力网络的正常运行；可以有效通过控制面集中化虚拟化的方式对运行中的一些烦琐流程进行全面转化，成本相对较低，为后期的管理提供了相对便利的条件；可以通过控制层针对网络运行的数据，支持客户化制订权软件，对其相应的业务也可以进行有效创新，这样可有效提升相关行业在市场中的竞争力。从某一种角度看，网络的开放可以吸引更多的开发团体参与，并可以有效降低网络运行的成本，对相关企业的经济效益也有着良好提升。

3 存在的问题

由于SDN技术是一项新的技术形式，在电力网络具体应用的过程中存在很多问题，这对其发展是非常不利的。因此，SDN技术在电力网络应用的过程中，应当对其存在的问题进行一定程度的了解。

3.1 网络效率资源利用效率相对较低

近年来，电力网络运营数量有所增加，网络连线以及连接数量增加，如果继续采用传统的运行方式，其资源利用效率也会有所降低。另外，由于网络业务相对较多，流向较为复杂，如果结构不够明确，就会严重影响SDN技术在电力网络的应用。同时，传统电力网络运行的过程中，主要依靠人工规划、手动开通，运维的效率相对较低，这样不仅会造成网络效率较低，也会造成网络资源的大量浪费，这对我国电力行业的发展是非常不利的。

3.2 网络技术无法集中、统一

SDN技术在电力网络应用的过程中所涉及到的网络技术有很多，主要包括有无线网络、传输网络、IP网络等一些网络技术和资源。SDN技术在电力网络应用的过程中，很多电力网络运营企业对该项技术并不认可，依旧使用传统的网络运行技术，对各项技术的管理独立进行，这对网络各项业务的管理和控制是非常不利的，严重影响了电力网络行业的发展。另外，在运行过程中，经常跨越网络系统，各种资源处于独立状态，这样严重影响了网络技术集中、统一管理的模式。比如，IP网络承载在光传输网络上，但由于网络系统的不同，将保护和恢复机制分别应用到不同运行结构中，这样就会造成网络资源严重浪费。

4 SDN技术在电力网络中的应用分析

4.1 SDN技术在数据中心场景的应用

SDN技术在电力网络应用的过程中，所包含的方面有很多，数据中心场景就是其中一个。SDN技术在数据中心场景应用的过程中，主要是对互联网流量进行相应的控制，主要包括南北向流量、东西向流量等。其中，南北向流量主要是以客户的访问数据为主；东西向流量主要包括数据中心云资源池之间同步、备份，CDN流量推送等内容。但SDN技术在电力网络应用的过程中，如果对流量进行了控制，则数据中心之间的链路利用效率就会有所下降，这主要表现在2个方面：①从电力网络同步、备份流量的角度看，一旦发生链路宽带的利用效率相对较低的问题，就会造成大量的网络资源浪费，影响了相关电力企业的经济效益；②从推送角度看，波峰相对比较集中。

4.2 接入网场景的应用

接入网络的节点是网络中的一个节点，工作量相对较大。SDN技术在电力网络应用的过程中，业务发放时需要对网络节点进行相应的配置，并针对一些新的业务需求对网络节点进行全面升级。在FTTB/N场景中，MDU与OLT结构是不能自动进行有效连接和配置的，是需要由网络管理人员对OLT结构以及大量的MDU分别进行参数配置，工作量非常大，易出错。因此，SDN技术在电力网络应用的过程中，一旦出现新的业务应当进行新的部署工作，并应利用新的节点对各项网络结构进行全面开发，其开发的周期也相对较长。同时，在开发的过程中，应对各节点进行相应的收集工作，从而使网络结构全面提升。

4.3 在业务控制层的应用

在电力网络运行的过程中，所包含结构层次有很多，业务控制就是其中的一个。因此，SDN技术在电力网络应用的过程中，业务流程控制层就是其中的一个，主要是在基于IEC61850的通信协议实现智能化。同时，在应用的过程中，针对业务控制层通信网络环境，对后期运行的设备以及网络操作系统进行有效连接，从而实现接入设备业务流程的自动解析，这样可以对智能变电站内合理的业务流、通信链路和接入请求等方面进行明确，对电力网络运行中的稳定和安全性能也有着很大程度的提升。

SDN技术的运行行为完全是由各项软件所决定的，需要加强对相关信息和数据的检测，这样可以在一定程度上保证网络行为和控制层的行为处于一致的状态。另外，SDN技术在控制层应用的过程中，一定要根据电力网络运行的情况对其结构进行一定程度的调整，这样不仅可保证电力网络结构的安全、稳定，也为其行业的发展提供了一个新的发展方向。

环闭控制层是非常重要的一项内容，主要是利用互感器进行有效采集，并进行有效的隔离降压处理，以此来完善电力的标准化。在利用SDN技术对单元内部的数据识别时，由组态软件进行数据的量变转变以及相关信息和数据的处理、分析。另外，SDN技术主要是对电力系统单元格进行全面处理，从而完成电力信号处理和隔离等工作，这样不仅在最大程度上保证了电力系统自动化性能的可靠性，成本也相对较低。

4.4 在网络抽象场景中的应用

SDN技术在电力网络应用的过程中，控制器平台向上层控制应用提供高层抽象应用编程接口，这样的接口形式也可以称为“北向接口”。同时，在应用的过程中，可以针对电力网络运行的模式，构建一个新的抽象场景应用形式，加强对网络结构的控制，从而实现抽象网络结构可视化的模式。另外，SDN技术在抽象场景应用的过程中，可以通过抽象的模式对整个网络结构进行全面管理和调整，这样可以有效提升网络的扩展性，不会受到网络硬件系统的控制，也便于各种功能的发挥。

5 结束语

综上所述，本文对SDN技术在电力网络应用中的一些相关内容进行了简要分析，得出了几点结论：SDN技术在应用的过程中主要包含了应用层、控制层和基础设施层等，可以在一定程度上保证电力网络运营的安全、稳定等；针对SDN技术在电力网络应用中存在的不足，对SDN技术在电力网络应用的一些方式方法进行了分析和阐述，比如在数据中心场景的应用、接入口场景的应用、业务控制层的应用、抽象场景中的应用等方面，通过不同的方式不仅仅可以展现SDN技术的功能，也为其行业的发展提供重要的技术支持，保证了良好的经济效益。

［1］陈仲华，沈成彬，张坚平.SDN技术在电力网络中应用的关键问题探讨［J］.电力科学，2014，30（09）.

［2］程伟强，李晨.电力级SDN在运营商网络中的应用研究［J］.电信技术，2016（03）.

［3］王茜，赵慧玲，解云鹏，等.SDN在通信网络中的应用方案探讨［J］.电信网技术，2013（03）.

［4］程德怿.SDN在电信中的技术挑战和研究进展［J］.上海信息化，2014（09）.

〔编辑：张思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.113

2095－6835（2017）17－0113－02