本文結合電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)結構特性的分析,對電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡建設中的技術體制、網(wǎng)絡拓撲、路由策略、網(wǎng)絡節(jié)點及IP規(guī)劃等方面進行了分析闡述。

1 電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)結構特性分析

電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)是通過VPN(虛擬專用網(wǎng)絡)實現(xiàn)各級調度中心之間以及調度中心與相關發(fā)電廠、變電站之間的互聯(lián),在專用通道上利用IP路由交 換設備組網(wǎng),實現(xiàn)在SDH或PDH層面上與系統(tǒng)內公用的電力信息包括SCADA/EMS調度自動化系統(tǒng)(綜合自動化、遠)、電能量計費系統(tǒng)(電能量采集裝 置)、繼電保護管理信息系統(tǒng)、動態(tài)預警監(jiān)測系統(tǒng)(功角測量裝置)和安全自動裝置信息等數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。從而滿足電力生產(chǎn)、電力調度、繼電保護等信息傳輸需 要,協(xié)調電力系統(tǒng)發(fā)、送、變、配、用電等組成部分的聯(lián)合運轉,保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、可靠運行。

電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡架構范圍主要包括以下幾個層次。

1.1 核心層

核心層是電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的主干部分,由位于省調和地調的核心路由器組成,利用可靠的網(wǎng)絡拓撲結構和高性能的網(wǎng)絡設備實現(xiàn)網(wǎng)絡報文的高速轉發(fā),并提供220kV變電站和統(tǒng)調發(fā)電廠的網(wǎng)絡接入功能。

1.2 骨干層

骨干層由位于地調和部分縣調、監(jiān)控中心(集控站)的路由器組成,負責匯接管轄范圍內的所有接入層節(jié)點的信息。接入層:接入層主要承擔各調度點 的業(yè)務接入及數(shù)據(jù)匯入骨干層的作用。電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡承載的調度系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務大致可分為以下幾類:一是實時監(jiān)控業(yè)務。包括EMS(能量管理系統(tǒng))與 RTU(遠程終端控制系統(tǒng))或變電所自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)及地/縣級調度、縣級市/縣級調度EMS之間交換的實時數(shù)據(jù)。二是運行管理業(yè)務。如發(fā)電、用電及 聯(lián)絡線交換計劃、聯(lián)絡線考核;調度票、操作票、檢修票等;調度生產(chǎn)運行報表(日報、月報、季報);電能量計量計費信息;故障錄波、保護和安全自動裝置有關 管理數(shù)據(jù)。

2 電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設方案

2.1 設計電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術體制

2.1.1 虛擬局域網(wǎng)技術

虛擬局域網(wǎng)技術(VPN)是指網(wǎng)絡中的站點不拘泥于所處的物理位置,可以根據(jù)需要靈活地加入不同的邏輯子網(wǎng)中的一種網(wǎng)絡技術。在網(wǎng)絡中根據(jù)不 同業(yè)務需求劃分了幾個虛擬局域網(wǎng)(VLan):EMS、自動化、保護、方式、調度等。因為VLan間是不通的,所以在鏈路末端的交換機上可以劃分屬于不同 VLan的端口。在這些端口上公用一個該VLan的網(wǎng)關,并且分配一個子網(wǎng),這樣接在該VLan上的工作站只需與該網(wǎng)關進行通訊,該網(wǎng)關再為數(shù)據(jù)尋找路 由。這樣,不同業(yè)務的工作站只需接到自己的VLan端口,再將自己的IP地址改為網(wǎng)段中的地址,再設上相應的網(wǎng)關和掩碼即可,實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉發(fā)。

2.1.2 多協(xié)議標簽交換協(xié)議

多協(xié)議標簽交換協(xié)議(MPLS)是核心路由器利用含有邊緣路由器在IP分組內提供的前向信息的標簽(label)或標記(tag)實現(xiàn)網(wǎng)絡層 交換的一種交換方式。由于骨干網(wǎng)內全網(wǎng)部署MPLSVPN,為降低網(wǎng)絡復雜度,需要在全網(wǎng)PE上運行MP-BGP。并可通過建立路由反射器(RR)來實現(xiàn) MP-BGP的路由交換。MPLS的工作原理是通過路由表對相應的轉發(fā)等價類(FEC)查詢并分配,同時采用固定長度的標簽對該FEC進行描述與編碼,并 將此標簽附加到IP報頭的前面。相應的處于LSP中的標簽交換路由器,利用報文攜帶的標簽信息庫(LIB)進行索引,確定相應的下一跳,在LSR出端口用新的標簽替換原有標簽,實現(xiàn)攜帶新標簽的報文便沿著LSP向目的地轉發(fā)。

2.2 設計網(wǎng)絡拓撲結構方案

網(wǎng)絡拓撲(Topology)結構是指構成網(wǎng)絡的成員間特定的物理的即真實的、或者邏輯的即虛擬的排列方式。電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用分層設計,內 部結構分為核心層、骨干層和接入層三層。三層設計便于組織網(wǎng)絡路由,優(yōu)化網(wǎng)絡結構,簡化廠站接入。網(wǎng)絡拓撲結構設計原則應遵循以下幾點。

2.2.1 拓撲可靠性原則 轉貼于

網(wǎng)絡的拓撲設計應遵循N-1的電路可靠性和N-1的節(jié)點可靠性原則。即要求每個節(jié)點至少有2條不相關的鏈路與其他節(jié)點相連,去掉拓撲中任何1 條鏈路,對節(jié)點的連通性無影響;N-1的節(jié)點可靠性是指去掉拓撲中任何1個節(jié)點,對其他節(jié)點的連通性無影響,如某個地調節(jié)點故障應不影響其他節(jié)點的連通。

2.2.2 雙出口原則

國調局域網(wǎng)、每個網(wǎng)調局域網(wǎng)都有兩個出口。同時,為防止因外部原因(如停電)造成兩出口同時失效,兩個出口應位于不同的地理位置,兩出口的外聯(lián)電路中至少有兩條沒有相關性。

2.2.3 流量優(yōu)化與時延原則

根據(jù)網(wǎng)絡的流量和流向,合理配置電路及其帶寬。網(wǎng)絡流量分布均勻,各電路帶寬得到較充分的利用,不存在網(wǎng)絡帶寬瓶頸,并適度考慮“N-1”情況下的網(wǎng)絡流量。

2.3 設計路由策略

根據(jù)路由協(xié)議的分析可知,調度數(shù)據(jù)網(wǎng)首選路由協(xié)議為OSPF,