基于双平面的电力调度数据网设计

摘要：传统的点对点信息采集方式，信息安全性低，通信效率低，通道资源浪费严重。电力行业调度数据安全性要求很高，基于网络架构的双平面设计，提供一套物理层面为基础的数据通道，在保证数据传输安全性的前提下，保障数据传输效率。中国论文网关键词：骨干网；接入网；双平面；电力业务接入 0 引言电力行业对安全性能的高标准要求，使得作为电网安全核心的电力调度数据传输与保护成为安全的核心内容。因此传统的单通道或双（多）通道单传输接口的建设方式，已经无法适应目前高度自动化情形下大电网建设的需求。因此基于双平面的电力调度数据网络化建设成为趋势。 1 网络架构方式目标设计以国家电力调度数据网为骨干网，各级调度为接入网。骨干网用于数据的传输和交换，接入网用于各厂站接入。下述以河南省为例进行分析，设计涵盖省调、18 个地调及省调调度管辖范围内的 500kV 和 220kV 厂站。骨干网采用双平面架构模式，即骨干网第一平面、，骨干网第二平面）分别由国调、网调、省调和地调节点组成。其中省级以上节点构成骨干网核心层，地调（包括省调备调）节点构成骨干网骨干层。接入网由各级调度接入网即国调接入网、网调接入网、省调接入网和地调接入网组成，其中各级调度接入网又分别通过两点接入骨干网双平面。厂站按双机配置，分别接入不同的接入网中，即国调直调厂站应接入国调接入网和网调接入网，网调直调厂站应接入网调接入网和省调接入网，省调直调厂站应接入省调接入网和地调接入网，地调直调厂站和县调应接入地调接入网。 2 骨干网第一平面河南子区网络结构 2.1 结构骨干网第一平面河南子区由 4 个核心节点和 15 个汇聚节点组成。核心节点设置在省调、洛阳地调、平顶山地调和新乡地调，其它 15 个地调节点均为汇聚节点。核心与核心节点之间采用 155M POS 两两互联，汇聚节点分别通过 155M POS 上联至两个不同的核心节点。核心与核心之间、核心与汇聚之间传输带宽均为 155M。出口互联方式采用骨干网双平面河南子区均通过省调、备调两个节点接入国家电力调度专网骨干网双平面。在省调和备调各配置 1 套网管系统，以实现网管系统对网络的全面管理。 2.2 配置核心、汇聚节点标准配置为 1 台路由器、3 台交换机（实时、非实时、应急），组 1 面屏。。省调、备调各配置了 1 套网管系统。洛阳备调节点标准配置为 2 台交换机（实时、非实时） 2.3 业务接入各地调配置的 3 台交换机分别作为实时、非实时和应急交换机，所有业务均通过交换机实现接入。备调的 2 台交换机分别作为实时和非实时交换机，备调所有业务均通过交换机实现接入。交换机通过 1000M 直接接入骨干网备调节点。 3 骨干网第二平面河南子区 3.1 网络结构骨干网第二平面河南子区由 4 个核心节点和 15 个汇聚节点组成。核心节点设置在省调、洛阳地调、漯河地调和新乡地调，其它 15 个地调节点均为汇聚节点。核心与核心节点之间采用 155M POS 两两互联，汇聚节点分别通过 155M POS 上联至两个不同的核心节点。接口方式为 155M POS。核心与核心之间、核心与汇聚之间传输带宽均为 155M。骨干网双平面河南子区均通过省调、备调两个节点接入国家电力调度专网骨干网双平面。在省调和备调各配置 1 套网管系统，以实现网络的全面管理。 3.2 设备配置核心、汇聚节点标准配置为 1 台路由器、3 台交换机（实时、非实时、应急），组 1 面屏。为洛阳地调、漯河地调和新乡地调均配置了 1 核心路由器，为其余 15 个地调均配置了骨干层为路由器， 18 各地调均配置了 2 台三层交换机和 1 面屏柜。洛阳备调节点标准配置为 2 台交换机（实时、非实时）省调、备调各配置了 1 套 H3C IMC 网管系统。 3.3 业务接入各地调配置的 3 台交换机分别作为实时、非实时和应急交换机，所有业务均通过交换机实现接入。备调的 2 台交换机分别作为实时和非实时交换机，备调所有业务均通过交换机实现接入。交换机通过 1000M 直接接入骨干网备调节点。 4 省调接入网 4.1 网络结构省调接入网由 4 个核心节点和 15 个汇聚节点组成。其中核心节点设置在省调、获嘉变、嘉和变和滍阳变，汇聚节点设置在 15 个变电站，分别为仓颉变、杜家庵变、灵山变、韩王变、苗店变、陕州变、宛北变、驻马店变、沙港变、漯河变、周口变、花都变、庄周变、前台变和博文变。网络传输带宽为 N2M。接口方式为 155M CPOS。接入 500kV 或 220kV 厂站均通过12M 接入到该地区省调接入网节点。核心与核心之间网络传输带宽为 82M、核心与汇聚之间网络传输带宽为 42M。分别通过省调和嘉和变两点接入骨干网双平面的省调和洛阳地调节点。其中省调节点之间互联采用 1000M GE 方式，嘉和变与洛阳地调之间采用 155 POS 方式。在省调、备调及 18 各地调配置 1 套分级网管，以实现对网络系统的全面管理。 4.2 设备配置采用新增设备，为为省调配置了 2 台核心路由器， 18 个变电站各配置了 1 台核心路由器（采用 155M CPOS 方式）和 1 面屏柜。 5 厂站接入 5.1 网络结构即接入厂站分别通过 E1 2M 上联至两个不同的接入网。 500kV 厂站分别通过 12M 上联网调接入网和省调接入网，220kV 厂站分别通过 12M 上联省调接入网和过渡期地调接入网。 5.2 设备配置各厂站需配置两套专网设备，分别接入省调接入网和地调接入网。对于配置单路由器的变电站，设计 1 台华为 NE20-4/华三 SR30-40 接入路由器和 2 台华为 S2326TP-EI/二层千兆交换机，对于配置双路由器的变电站，设计 2 台华为 S2326TP-EI 二层千兆交换机，当专网设备和通信设备不在同一个机房时，增加 1 套防雷装置。 6 业务接入方案 6.1 接入业务地调端接入业务分为两部分，分别为安全区 I（EMS 能量管理系统）和安全区 II（电能。变电站端业务包含为安全区 I（变电量计费小主站、即时信息系统、安全管理平台、DTS）站监控系统/RTU、WAMS 广域相量测量

装置）安全区 II 和（电能量计量装置、保护信息子站。 6.2 地调端业务接入 EMS 业务接入通过主站通信节点（前置机）进行接入。两台通信服务器上应具备两块网卡（或者扩充以后具备两块网卡）分别接入双平面。电能量计费小主站接入通过计费小主站服务器双网卡接入专网双平面。即时信息系统接入通过即时信息系统客户端双网卡接入专网双平面。安全管理平台接入通过安全管理平台交换机接入专网双平面。 6.3 变电站端业务接入方案 1）变电站监控系统通过前置机双机双卡方式接入。即配置有 2 台通信服务器，且每台通信服务器上具备 2 个网络接口，分别通过 1000M/100M 接入专网双平面。RTU 接入：通过单机双卡方式接入。即配置有 1 套 RTU，要求 RTU 上应具备 2 个网络接口，分别通过 100M 接入专网双平面。2）广域相量测量装置接入要求数据集中器（即 PDC）应提供 2 个网络接口，分别通过 100M 接入专网双平面。3）电能量计量装置接入要求电量采集器应提供 2 个网络接口，分别通过 100M 接入专网双平面。4）保护管理子站接入。通过通信管理机接入，要求通信管理机上提供 2 个网络接口，分别通过 1000M/100M 接入专网双平面。 7 结语采用传统的点对点信息采集方式，通信效率低，通道资源浪费严重。传统的信息通信方式已不能满足发展要求，因此迫切需要建设地区调度数据接入网。本设计正是在以上前提下，结合辉县调度生产系统及通信系统的现状和发展规划，遵照国家有关地区调度数据专用网络的建设要求和安全防护要求，能切实解决现存问题，进一步提高电网运行的安全、稳定性。参考文献： 1国家电网公司编，国家电力调度数据网骨干网运行管理规定，中国标准出版社，2005. 2华北电网有限公司电力调度通信中心编，华北电网能量管理系统互联与调度员培训模拟系统互联数据交换规范，中国电力出版社，2009. 3王士政，电力系统控制与调度自动化J.中国电力出版社，2008. 4Chapelle O ， Vapnik V.Choosing multiple parameters for support vectormachinesR.New York：ATT Research Labs，2001.