電力調度自動化系統與數據專網網絡技術分析
湯明偉
(國網河南柘城縣供電公司 河南商丘 476200)
摘要: 隨著電網規模的日益擴大,人們在日常的生活和工作的過程中,對電力依賴程度隨之不斷提高,因而,人們對整個電力系統的自動化與數據專網網絡技術提出了更高的要求。電力調度自動化系統是控制電網及對其進行合理監測的重要系統,關系著電力系統運行的穩定性及可靠性。而電力調度數據專網系統近年的高速建設發展,原有調度數據專網顯露出不足,對全網穩定運行及日常維護造成影響,因此,本文對電力調度自動化系統與數據專網網絡技術方面進行簡要分析。
關鍵詞: 電力調度;自動化系統;數據網;網絡技術;分析
1引言
隨著網絡結構及技術的不斷完善,調度數據專網已經成為電力調度自動化系統運行的重要環節。由于調度數據專網是近幾年才發展起來的通信網絡,因此,在建設和維護過程中需要進一步提升調度數據專網。
電力調度數據網作為調度自動化專用網絡通道,以中心輻射式結構將各變電站數據節點與中心主站前置服務實現路由連接,通過BGP協議、OSPF協議實現實時與非實時信號的通信,但只適用于廠站信號采集業務。對于主站系統而言,各服務器及其服務節點間因采用分布式服務和信息處理,形成主干局域網,以滿足多節點、主備調系統、維操工作站等不同的業務要求;加之配網自動化系統等數據交互連接,使調度自動化系統數據網絡架構必須滿足安全分區隔離,實現數據信息流分類交互通信具有重要的現實意義。
2電力調度自動化系統概述分析
2.1電力調度自動化系統作用
電力調度自動化系統的主要作用是在電網運行的過程中,為提高其穩定性而提供一定信息數據采集服務及系統監控服務,涉及:系統在運行過程中的各種軟件,為電網系統提供在線運行的相關數據信息,確保其運行的穩定性及可靠性。同時為電網系統的運行提供一定決策分析工具及控制方式,從而實現處理運行數據的目的。
2.2構成方面
電力調度自動化系統的主要構成包括:主站系統、子站設備及數據傳輸通道等。而自動化系統則包括發電廠以及變電站內安裝的數據信息采集系統以及控制系統,同時涉及各個調節系統中安裝的主要的結構設備,共同構成了能通過一定的通信介質來自動傳輸數據信息的自動化系統。
隨著社會經濟與科技的不斷發展,電力調度自動化系統也獲得了極大的發展,在電力調度自動化系統發展及運行的過程中,數據網絡能起到良好的調度及維護作用,但其本身必須具備一定的安全性及可靠性。另外,數據網絡還能實時規范數秒級,并在公網與報價系統及市場信息發布系統間建立適當的鏈接,因此數據網必須進行嚴格的加密及隔離處理。
3調度數據專網規劃與網絡結構問題分析
3.1規劃問題
隨著電力調度數據專網系統近些年的高速建設發展,原有調度數據專網規劃逐步顯露出一些不足,因而對全網穩定運行及日常維護造成一定影響,主要問題包括:數據流向與網絡分層不符;骨干節點設置滯后電網二次系統建設;專網網絡結構不能及時適應通信網絡調整;缺少長期網絡規劃,從而導致節點快速增長問題凸現。
3.2網絡結構問題
3.2.1數據流向
因電力公司下屬的行政機構調整,導致原有設計中的數據流向發生變化,致使合并后分公司數據流向出現不合理的地方。如:變電站數據流需要先到達核心層調度通信中心,再經核心設備轉發到主站及集控中心,從而造成核心層設備性能和通道帶寬的浪費。
3.2.2骨干結點設置問題
因公司行政機構調整及主站、二次監控系統建設,導致部分骨干結點位置、功能喪失。如其無數據應用需求,同時因非通信網絡骨干節點缺少接入節點接入能力,因此,在網絡結構中此類結點從規劃、運行角度的存在將失去意義。
3.2.3網絡性能方面
因受原有網絡匯聚層結構限制與缺乏網絡整體建設規劃,隨著近年來大量基建變電站投運開通,部分基建站低層2M電路連接方向與網絡結構不符,造成了部分站點數據流向不合理及運行維護困難,同時在OSPF路由協議區域劃分過程中,出現ABR路由器接入過多區域,造成網絡性能下降,及非優選路由出現,對網絡的收斂性等性能指標造成影響。
4電力調度數據專網的網絡技術優化原則分析
綜合以上其網絡結構中存在的問題,因而,在制定網絡調整原則時要充分考慮以下原則:
一是網絡拓撲結構可適應網絡高速擴展要求;二是網絡結構及鏈路方向與應用的數據傳輸方向一致;三是IP地址、路由協議等設置便于網絡擴展;四是匯聚節點設置優選通信網絡骨干節點。
5提高電力調度自動化系統與數據專網網絡技術措施分析
5.1完善管理制度,加強相關管理
在電力調度自動化系統運行過程中,制度管理是確保其運行穩定的重要條件和基礎,因此,為了確保系統數據網絡的運行,必須不斷完善數據網安全管理制度,確保網絡運行實現較高的可靠性,促使數據網絡的作用最大發揮。
為了更好保障數據流向的順暢,應盡量使網絡結構與數據應用流向一致,以縮短數據在網絡中傳遞的路徑,以便故障檢查處理。同時結合低層傳輸設備的組網情況,切合實際情況調整網絡結構。
5.2網絡設備調整
利用現有網絡設備的原則,重點針對決定網絡整體框架的核心層進行調整,核心層:增加調度通信中心核心層路由器,與原有NE40路由器雙機備份運行,同時擴充原有設備的骨干鏈路接入能力;利民道集控中心因高壓集控即將切改至海光寺集控中心保留原設備及通道運行;海光寺集控中心、吉林路集控中心由骨干節點升級為核心節點,仍使用原骨干層路由設備僅增加通道板卡運行。
5.3配置調整及IP地址劃分
該部分主要為調度數據專網全網參數規劃、配置及未來擴容的原則性定義,主要涉及數據專網的業務規劃、物理鏈路規劃、邏輯鏈路規劃、OSPF路由協議規劃(區域劃分、ABR設置)、BGP路由協議規劃(AS編號確定、拓撲結構、路由反射聯盟、策略路由等),IP地址規劃(業務地址、 LOOPBACK地址、互聯地址、管理地址)等方面。另外對相應的網絡服務系統進行不斷優化,網絡服務系統是確保數據網絡運行穩定可靠的重要前提。此,系統中的其他應用還涉及對外服務以及傳輸音視頻等,而系統應用的不同,其對于網絡技術的要求也有所不同。
5.4數據信息網絡的優化方面
按照“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”網絡防護的指導思想;在不影響調控運行的前提下分步驟有序進行。實現主干局域網與采集數據網網絡隔離,提升數據信息通信的安全和效率。梳理調度數據網,清除有關不合理路由,關閉異常端口,移除非采集業務的數據配置;進行路由檢測和業務檢測,確保主干業務與采集業務分離;對主干業務所有節點重新進行系統和網絡配置,確保各業務系統及其功能完整有效,數據信號及其響應準確及時可靠;建立滿足調度業務的主干數據網,以獨立的主干路由方式實現系統和服務的分布式擴展和應用。
6結語
綜上所述,隨著科學技術與網絡技術的發展,電力調度自動化系統已慢慢發展為電網中的核心部分。隨著網絡的發展和新建變電站的投運,現有網絡需要優化方案以簡化和清晰網絡結構,從而使網絡拓撲結構適應網絡高速擴展要求,簡化運行維護人員日常網絡維護及故障排查工作。
參考文獻
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[2]陳銘.電力系統“調度云”關鍵技術的研究與實現[D].南寧:廣西大學,2013.
[3]高云.南昌地區電力調度數據網組網研究與提升設計[D].南昌:南昌大學,2015.
作者簡介
湯明偉,男,河南柘城人,2006年7月1日畢業于鄭州電力高等專科學校計算機應用專業,工程師。
責任編輯:電力交易小郭
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