关于智能化电力调度数据专网建设的讨论

关于智能化电力调度数据专网建设的讨论

发表时间：2017-03-28T09:47:19.587Z 来源：《基层建设》2016年36期作者：马飞[导读] 摘要：随着电网的发展,与电力生产和输配电过程直接相关的信息量迅速增加,且信息资源共享的需求也愈来愈强烈,建立起智能化的电力调度数据专网已迫在眉睫。

内蒙古乌兰察布电业局 012000

摘要：随着电网的发展,与电力生产和输配电过程直接相关的信息量迅速增加,且信息资源共享的需求也愈来愈强烈,建立起智能化的电力调度数据专网已迫在眉睫。本文基于此,首先简述了智能化电力调度数据网相关理论,为后文提供了必要的支持,对智能化电力调度数据专网工作进行了详尽阐述,望对相关人员提供些许参考价值。

关键词：调度数据网；电力自动化；智能调度；网络规划前言：

前言近几年来随着我国智能电网概念的提出,国家对于数字化变电站的投资建设力度开始不断加大,相关的安全电力监控系统要求也越来越高,包括安全性、可靠性、灵活性等等。而电力通信网络作为现阶段电力监控系统重要的组成部分,随着现代的通信网络技术的不断成熟,已逐渐由传统的电力调控逐渐转化为智能化电力调度

一、地市电力自动化网络存在的问题

1、网络可靠性低

目前，各地市公司的电力自动化网络基本上都是简单的星型结构，未实现网络分层，地调主站作为网络核心，各子站为网络末端，主站与各子站间均为端到端连接，每条网络链路路由均没有保护路径，网络可靠性低。

2、传输速率受限

由于网络结构和传输机制的限制，目前主站和子站间的自动化信息都是采用传统的串口连接，传输速率仅有 64 kb/s，传输速率严重受限。

3、传输路由便利性差

现有的网络结构，仅能实现子站与主站间的相

二、电力调度自动化系统的主要功能

电力调度自动化系统的主要功能包括：数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、Web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。系统的配置和工作方式决定于电网规模的大小。

三、智能化电力调度数据网相关理论简介

电力系统指的是发电、输电、变电、配电、用电五大环节组成的电能生产系统，而智能化的电力系统则指的是基于这样一个电能生产系统所建立的，具有多重控制功能、自主及半自主决策及检测功能、全面监控和调节功能的智能系统。整个电力系统智能化水平的高低不仅决定着整个电力系统所提供的电能质量，更是与五大环节中系统的调度自动化工作有着密切的联系。考虑到整个电力调度数据网是基于电力调度的专用数据传输网络所存在的，更是与电网调度自动化息息相关，我们对电力调度数据网的结构作简要介绍。电网调度数据网络按照结构形式可划分为核心层、汇聚层和接入层，核心层一般由当地的电力调度控制中心（简称中调）所担任，其地位相当于整个数据结构网络中的核心。汇聚层则由不同的城市所担任，采用双归属方式连接至核心节点或是汇聚节点（简称地调）。接入层则用于接入不同的变电站，作为电能传输的末端环节彰显着重要意义。

四、智能化电力调度数据专网建设方案分析

1、电力调度数据网关键技术分析

1）虚拟专用网（VPN）技术

虚拟专用网是指在传统物理网络平台之上建立的逻辑性网络，其优点在于不同的网络节点之间需要建立起端到端的物理链路，数据只需在逻辑链路中传输，从而实现了跨越地域限制建立逻辑子网。不同的 VPN 往往能够实现不同的业务需求，在电力调度数据网中，虚拟专用网技术主要用于实现各节点业务互联互通的实现。 2）数据流连接重组技术

在电力调度数据网的 TCP/IP 协议中，传输层类型一般包括 TCP、UDP、ICMP 三种类型，以传递用户数据信息的 TCP 为例，其作为具有提供可靠的字节流的传输控制协议，一般用于监控数据网络中网络原子事件的生成。连接的建立基于三个报文段实现，即通信原理中的“三次握手协议”，在整个连接重组的过程中，事件生成引擎会对 SYN 请求数据包、SYN+ACK响应包、ACK 确认包等一系列事件进行监听，确认无误后将其加入到全局的连接链表中，每一个 TCP 数据包的传达都会被行为特征提取分析系统来得出数据包的源 IP、目的 IP、源端口、目的端口并进行归类，从而有利于后续分析工作的进行。如果 TCP 连接的两端发出的 FIN 数据包成功被事件生成引擎所监听，那么全局连接链表中的连接将会被删除，数据流连接重组结束。 3）分析机网络对象建模

正如上文中所论述的，数据流连接重组过程中势必囊括了一系列的网络原子事件的生成，而分析机网络对象建模则是为了实现对这类TCP 连接建立事件，TCP 数据包到达事件等一系列调度数据网络原子事件的维护与分析。以调度数据网络信息安全中代表一个应用程序的运行周期的网络 Session会话类原子事件为例，分析机网络对象建模需要对 Session 对象内的连接进行关联分析，从而确保在单个连接难以反映某种违法网络行为的基础上依然能够实现捕获。以某窃密程序下载文件的网络 Session 会话为例，整个 Session 会话由数据流时序图和控制流时序图共同构成，借助分析机网络对象建模技术，当分析引擎收到一个下发行为簇事件时，将会在会话对象的记录里记下该事件的时间和事件簇所在连接 ID，从而实现对该电力系统的即时控制，如果在其它调度数据网络通信连接中，引擎同样接受到某外发行为簇事件，那么分析模型将会生成一个会话交互事件（具体的规则则参考会话交互事件的规则描述），当该窃密程序重复访问某连接五次以上时（具体次数由会话交互事件的规则所设定），分析机将会生成外部控制会话事件，在发出报警信号的同时，对该程序进行监听和特征提取，提升整个电力调度数据网络的安全性。

2、网络拓扑结构设计

1）设计原则

智能化电力调度数据网的设计原则可大体分为三个要求：①高性能性，专用的智能化电力调度数据网往往需要负责承载某地区整个电力监控系统的业务数据传输，所承担的非延时性业务往往具有很高的时效性，故在对其进行设计时需要保障其硬件性能。②可靠性，无论是不间断运行的电力监控系统关键数据，还是整个电力调度数据网的安全性能，都应当具备最高级别的网络容灾能力，充分考虑到可靠性。③灵活扩展性，其原因在于整个电力调度数据网需要根据电力监控系统业务的需求不断进行改良和扩展以配合业务数据传输的要求，故设计过程中，整个电力调度数据网应当具备相关节点及接口灵活的扩展能力。

2）核心层设计

调度数据网核心层是整个调度数据网最关键的部位，其不仅作为调度数据网与上级机构如中调的互联中心，还承担着整个数据网络的数据转发工作，因此，应当采用双核心路由器的运行方式对核心层进行设计，让两台核心路由器形成互为备份的结构，通信网络尽可能选择双千兆及以上速度的链路捆绑，形成高速互联通道。

3）汇聚层设计

智能化电力调度数据网的汇聚层起到承上启下的功能，其上联核心，下联接入，起到了上传下达业务数据的基本功能。考虑到现阶段通信网络的光缆资源已经较为丰富很多跳纤方式实现站点往往能够有两个方向的光缆到达，故整个调度数据网汇聚层的拓扑结构可以以跳纤方式实现。

4）接入层设计

智能化电力调度数据网接入层多用于负责 110k V 变电站和当地电力监控系统业务的接入，由于这些特性，接入层路由器需要支持丰富的接口类型以实现灵活的用户业务接入，从而帮助电力企业创造更大的经济效益。

结束语

随着互联网和以太网技术的不断成熟，整个电力系统领域将会产生新的突破。例如视频处理技术将使得整个电力系统的数据采集和信息处理能力进一步完善，虚拟现实技术将使得未来的电力自动化设备产品的研发具有更优秀的人机交互性，总而言之，整个电力系统将逐渐从单一设备向集成化多元化系统化方向不断发展，相关的调度数据网乃至国家坚强电网也将会为我国的市场经济发展起到更优秀的促进作用。

参考文献

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