探究电力调度数据网架构及组网技术

探究电力调度数据网架构及组网技术

摘要：电力调度数据网是为电力调度生产服务的专用数据网络，它的应用范围是变电站和调度中心，对电力系统发电、送电、变电等方面起着协调的作用，能够满足电力系统信息传输的需要，保证电网安全可靠地工作，并尽可能地降低费用。构建良好的调度数据网至关重要。

关键词：电力调度；数据网架构；组网技术

一、电力调度数据网研究现状

学术界对电力调度数据网给予了一定的关注，并且有着越来越清晰的研究方向，总结来讲，大致可以划分为两个方向。第一，分析电力调度数据网的结构特性，对电力系统中数据结构的鲁棒性所发挥的作用进行研究，并且在分析结构特性中利用了复杂的网络理论。第二，研究调度数据网的安全性，以信息安全的角度出发对影响到电力调度信息安全的因素进行分析，从而提高调度数据网的可靠性。一般情况下，在应用调度系统中需要做好加密或者防火墙保护。电力调度数据网在信息技术不断发展的今天逐渐承载越来越多的业务，也凸显了其多方位和多层次的特点，同时数据网建设需要有着高信息传输性。EMS能量管理系统是近些年开发的有着较高实时性的监控业务系统，在电力调度中有着较大的随机性，系统运行的更改需要同时满足调度命令高效性和调度信息的交互。不同单位和部门之间需要进行生产信息和政务方面的信息交流，所以需要对数据网信息进行调度管理，避免出现如黑客入侵不良状况对调度数据网产生不良影响，威胁电力系统的安全性和可靠性。

二、电力调度数据网架构

电力调度数据网（以下简称“调度网”）是建设在电力SDH通信传输网络平台上的调度生产专用数据网，是实现调度实时和非实时业务数据传输的基础平台，也是实现电力生产、电力调度、实时监控、数据管理智能化及电网调度自动化的有效途径，为发电、送电、变电、配电联合运转提供安全、经济、稳定、可靠的网络通道，满足承载业务安全性、实时性和可靠性的要求。承载的电力业务包括SCADA/EMS调度自动化系统、远动、电量采集、继电保护、故障录波、动态预警监测、安全自动装置等信息。为了保证电力调度数据网中调度业务的实时性、可靠性及安全性，电力调度数据网逐步采用双平面的结构进行构建。将IP网络作为电力调度数据网的主要数据承载方式，同时通过部署多协议标签交换虚拟专用网络（MPLSVPN），建立专用业务通道机制，确保实时与非实时业务的安全隔离、可靠传输。电力调度数据网由两级网络构成，即骨干网、接入网，在骨干网和接入网内部按核心层、汇聚层、接入层的结构进行分层设计。核心层为网络中所有业务交汇的中心，是调度数据网的主干部分，主要具备数据交换的功能；汇聚层处于核心层、接入层之间，进行业务的汇聚及分发；接入层的功能是将业务接入网络，以实现访问控制、质量保证。

三、电力调度数据网架构及组网技术

3.1BGP

BGP是一种外部网关协议，控制路由的传播和选择最佳路由。路由更新时，BGP只发送更新的路由信息，大大减少了传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。BGP通过携带AS路径信息，彻底解决路由环路问题。本文采用两级路由反射器设置，核心层路由器（中调主、备路由器）与汇聚层（地调A，B主、备的4台路由器）构成一个Cluster。其中，中调和银川路

由反射器（RR）、反射客户机为其余所有与核心路由器直接相连的汇聚层和接入

层路由器，作为第一级路由反射器。一方面，这些汇聚层节点路由器作为一级RR 的Client；另一方面，又作为接入层设备的RR。每一个地调的汇聚层路由器作为

二级RR与变电站及用户变电站接入层路由器（作为Client）构成一个Cluster各

地调骨干路由器，作为二级路由器的路由反射器。

3.2MPLSVPN（MPLS虚拟网）

对于传输层面的隔离，为保证不同业务之间的有效隔离和不同业务的服务质量，在调度骨干网中采用MPLSVPN技术，使不同业务系统运行于不同的虚拟专

用网中，有效隔离不同的业务，保证业务的安全、可靠运行。不同的QOS可保证

传输的质量。MPLSVPN依靠转发包和数据包的标记来创建一个安全的VPN；从设备、线路到路由，提供全程冗余保护，网络可靠性高；通过VPN对安全等级不同

的业务进行有效隔离，不同的VPN用户之间无法获知对方的路由信息。一般情况下，调度数据网中的VRF，即VPN实例定义为实时VPN和非实时VPN。根据电力

系统的管理规则，VPN的访问规则有以下几点：①在同一VPN内，中调节点可

访地调节点、变电站和用户站节点；②在同一VPN内，地调节点与下联的接入

层变电站及用户站节点可以相互访问；③在同一VPN内，原则上地调与地调之

间不可以相互访问，厂站与厂站之间不可以相互访问；④在同一个VPN中，相

同汇聚层下的接入层变电站和用户变电站之间不能相互访问；⑤在不同的VPN 中，所有的节点之间均不可以互相访问。

3.3OSPF

OSPF（OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先协议），是一种链路状态路

由协议，由网络状态改变触发更新，快速收敛用SPF算法计算到目标的最短路径。基于链路状态的内部网关协议算出到达每一网络的最短路径，并在检测链路变化

时（比如链路失效）执行该算法，快速收敛到新的无环路拓扑。在每个区域，路

由变化只在本区域内完成，简化了路由计算，并且路由器只在边界向域外发送路

由改变信息，不影响其他分区。

四、调度数据网络日常维护

调度数据网络建成后，我公司的电力自动化相关业务将转到该平台上传输，

但原有的传输方式不会退出而作为备用方式。网络服务器应设专人管理，除正常

操作、工具软件、杀毒软件外，服务器上严禁安装其他内容。定期在网管服务器

上巡视检查网络运行情况，并定期对网络配置及维护日志的整理，包括交换机、

路由器、配线架和网线的统一整理、排序，并重新标上统一的编号，建立设备信

息卡，信息卡内容包括：机器名、机器编号、机器配置、IP地址、备注等。对设

备档案资料备份一定要重视，并采用定期、项目、多级备份方式，硬件设备制定

维护档案。

网络出现故障时以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。从故障现

象出发，以网络诊断工具为手段获取诊断信息，确定网络故障点，查找问题的根源，排除故障，恢复网络正常运行。首先要分清故障的范围，可以用临时使用其

他空闲端口判断故障是出自网卡（网线）、交换机还是路由器，如果是光通路的

问题要判断问题是出自光纤收发器还是光缆，网络故障诊断应该实现三方面的目的：确定网络的故障点，恢复网络的正常运行；发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能；观察网络的运行状况，及时预测网络通信的质量。

参考文献

[1]李芹，卢长燕，霍雪松，胡婷，何晓阳，黄鑫.电力调度数据网测试模型[J].电力系统自动化，2015.