红河电网地区调度数据网建设研究

沈 军

（云南电网有限责任公司红河供电局，云南 蒙自 661100）

0 引 言

随着地区电网的快速发展，地区电网管理的110 kV厂站越来越多，地调远动通道通过PCM方式传输，速率64 kb/s，效率较低，设备故障率高。现有的通信方式无法满足二次系统的要求，建设以IP数据传输为主的地区调度数据网传输平台迫在眉睫。现有的光纤传输技术、数据网络技术、安全防护技术已经成熟，能够满足电网对二次安全防护的需求[1]。

MPLS技术提供了一个扩展性良好的构架，其所具有的特性达到了电网企业信息传输和交换的要求。

1 红河电网地区调度数据网需求分析

1.1 建设目标

红河电网地区调度数据网是红河电网调度数据网的重要组成部分。2011年，红河电网已建成覆盖全省220 kV变电站的省级调度数据网。红河电网地区调度数据网建设目标是建设一张覆盖各地调、县调、110 kV变电站和35 kV变电站的生产调度数据网络，为各地调、县调、集控中心提供生产业务承载平台，并作为省级调度数据网络的延伸[2-3]。

1.2 建设原则

1.2.1 一体化设计原则

地区调度数据网遵循已经建成的云南省骨干调度数据网整体技术的特点，与现有网络互联互通，用于传输的网络资源与IP网络无缝连接，充分考虑云南省范围内调度数据网技术的整体性和一致性。

1.2.2 高安全、高可靠性原则

整体网络的设计需要拥有良好的抗损坏能力和容错能力，并要具备有多种保护方式，确保出现局部故障时不会对整体网络的运行产生影响。初期考虑实现N-1，并具备向N-2扩展的能力。

1.2.3 低能耗、强管理能力原则

在需求得到充分满足的情况下，考虑使用能耗较低的技术及设备，有效控制和管理整个网络中的设备、业务、性能以及故障等，并能够实现远程集中控制和管理，形成良好的管理体系。

1.2.4 标准化、开放性、可扩充性原则

设计遵循国内电信和电力行业的标准；符合开放性原则，具有良好的互联互通能力；整体网络设计具有高可扩充性，网架结构的局部变化不会大面积影响全网业务。

1.2.5 简单、务实、先进性原则

设计要求选择成熟可靠、满足需求的简单组网方案，选择性价比高的设备配置，简单、经济、实用；设计要求结合红河电网地区调度数据网的需求和发展规划，符合通信技术的发展趋势，在网络架构、网络平台、安全防护和管理平台等方面具有一定的先进性。

1.3 业务需求预测

1.3.1 话音业务

话音业务主要包括调度电话业务、行政电话业务。调度电话业务指为红河电网调度系统提供电话语音通信。调度电话要求可靠性较高、保密性强，一般需通过2条中继接入调度交换网。在“十二五”期间，调度电话的覆盖范围会进一步扩大，业务带宽需求无较大变化。行政电话业务指为红河电网生产管理等提供电话语音通信，可通过电力系统专网或公网系统实现跨区域电话通信。2010年，红河电网建设软交换平台，在省中心配置1套软交换核心设备，在昆明、德宏、保山、丽江、怒江、文山和迪庆等7个供电局大楼配置接入网关（AG）。在“十二五”期间，行政电话将逐步过渡到软交换平台，承载于综合业务数据网。

1.3.2 数据业务

数据业务指能够为红河电网提供各种数据应用的业务范围，根据地区电网当前的数据业务应用属性来看，主要包括生产业务和管理业务。

2 MPLS VPN技术简述

MPLS VPN是一种基于MPLS技术的VPN，是在路由和交换设备上应用MPLS技术实现虚拟专用网络，可灵活满足多种业务需求，也可以用于提供各种新业务。目前，MPLS L3 VPN，即BGP／MPLS VPN技术，已经比较成熟并形成了标准。L2 MPLS VPN近段时间发展迅速，标准还处于草案阶段。MPLS技术在其他方面的应用还不成熟，比如MPLS流量工程、组播VPN技术。MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多协议标签交换的简称，其用定长的短标签封装分组。

3 红河电网地区调度数据组网技术研究

3.1 组网方案

红河电网公司地区调度数据网的长距离、中等带宽的网络承载技术，有以下几种网络承载技术可供选择，以下逐一进行比较分析。第一，OTN方案。采用OTN方案时，将整个地区调度数据网在OTN网络上承载，网络分为骨干层和接入层，骨干层之间采用OTN链路连接，端口可灵活采用GE，接入层之间采用地区传输网络承载，带宽以FE或E1为主。第二，POS方案。采用POS方案时，将整个地区调度数据网分为骨干层和接入层，骨干层之间采用2.5G POS连接，接入层之间采用622M POS连接。第三，MSTP GE方案。MSTP GE方案与POS方案类似，整个地区调度数据网分为骨干层和接入层，骨干层之间采用1 000M GE连接，接入层之间可采用MSTP FE接口连接。第四，RPR over SDH方案。由于RPR技术对传输网组网结构有一定要求，如全网采用RPR组网，网络需要分为多个环网并在环网交界处进行数据交换；如采用RPR技术，需要考虑省地互联链路的冗余上联，并考虑云南地区传输网设备对RPR技术的支持程度。

3.2 方案比较分析

从安全可靠性、通用性和运维管理等方面来说，POS方案具有更多优势。基于MSTP的GE方案具备灵活性，带宽能够根据业务发展需求进行调整。OTN方案具有更大的网络带宽优势且具有灵活性[4]。从云南地区调度数据网的业务需求考虑，由于网络带宽需求不高，调度数据网应采用较成熟可靠的网络承载技术，单个站点网络带宽满足2 M带宽即可。综合比较分析，可采用POS方案组建设红河电网地区调度数据网（部分链路可以采用MSTP FE作为补充）。

3.3 拓扑方案

地区调度数据网采用地区专网建设方案，分为三层来建设，分别为核心层、汇聚层、接入层。其中：核心层以地调为核心节点，节点之间采用半网状或环状互连，组成一个可靠的调度数据网核心层；汇聚层选择传输网上枢纽为220 kV、110 kV的变电站或者县调节点作为汇聚节点，任意一个汇聚节点采用两条不同路由的传输链路连接到核心层节点；接入层指本地网范围内除骨干、汇聚层节点外的其余各县调、110 kV变电站和地调电厂作为接入层节点。接入层节点通过E1链路上连至汇聚层节点。核心层互连带宽可选GE、622 Mb/s或155 Mb/s，汇聚层上连至核心层带宽为155 Mb/s，接入层上连带宽为2 Mb/s。

3.4 地调接入方案

在通信机房安装地区调度数据网核心路由器设备，在地调调度自动化机房安装地调接入设备（建议采用中档交换机）。网络设备之间采用GE裸光纤互联，地区调度数据网核心路由器上运行MPLS BGP路由协议，作为本地区调度数据网全网P设备，同时作为地调机房接入的PE设备，以节省设备投资。在调度自动化机房安装的接入设备不参与全网BGP路由更新、MPLS VPN更新等进程，仅作为实现用户接入的延伸设备（在接入设备后还有纵向加密装置和防火墙等设备）。地调自动化机房的各类业务系统分别按照业务属性接入到所属的实时或者非实时VPN中。

4 结 论

实践中需注意几个关键点。一是地区调度数据网的关键节点在汇聚层、核心层。为保证汇聚层、核心层稳定、可靠，其均应配置双套设备，且每套设备对应传输网的一套设备，每个汇聚层节点设备至少从两个方向接入；二是省、地两级调度数据网互联选择两点互联，一点为地调节点，另一点选择220 kV以上变电站且光纤资源较为丰富的节点。