數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用研究

1、. 數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用研究【摘 要】由于電力平安生產(chǎn)和調(diào)度通信開展的需要，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)必須具備較高的實(shí)時性、可靠性和平安性要求，也要保證網(wǎng)絡(luò)傳輸有較短的延時和優(yōu)先級機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)的收斂時限和平安防護(hù)性等關(guān)鍵功能。本文主要分析電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的具體方案以及電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的特點(diǎn)進(jìn)展了分析?！娟P(guān)鍵詞】調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)；技術(shù)體制一、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)遴選電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)體制選擇的原則是靈活支持多業(yè)務(wù)、多協(xié)議，具有較強(qiáng)的可管理性、可控制性和平安性，技術(shù)先進(jìn)，適合電力系統(tǒng)的業(yè)務(wù)要求和通道條件。根據(jù)目前計算機(jī)技術(shù)的開展情況，對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)的技術(shù)體制選擇，從技術(shù)的成熟性、建網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性等方

2、面綜合考慮，ip oversdh將ip網(wǎng)技術(shù)介入到同步數(shù)字體系sdh傳送平臺，可以與各種不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相兼容，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及多媒體業(yè)務(wù)互通。采用ip over sdh的技術(shù)體制在技術(shù)先進(jìn)性、設(shè)備獲取性、技術(shù)人員積累及網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)擴(kuò)展性等方面都具有明顯的潛力和優(yōu)勢，符合未來技術(shù)開展的方向。根據(jù)電網(wǎng)的現(xiàn)狀，采用ip over sdh的技術(shù)體制是一種比擬可行的方法，在經(jīng)濟(jì)性、可靠性、平安性等方面都能提供很好的保證。二、地市級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的組網(wǎng)分析2.1 路由方案電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的骨干路由器的管理地址和互聯(lián)地址的路由由部網(wǎng)關(guān)協(xié)議igp承載；其他路由由多協(xié)議擴(kuò)展的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議mpbgp承載。2.1.1部網(wǎng)

3、關(guān)協(xié)議igp按現(xiàn)在調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，自治域采用鏈路狀態(tài)協(xié)議即開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議0spf，整個路由域設(shè)計為兩層構(gòu)造，即一個主干區(qū)和假設(shè)干子區(qū)，各子區(qū)相對獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)路由分為區(qū)和區(qū)間，每個區(qū)路由的變化僅在區(qū)完成收斂，不會影響到其它區(qū)。采用分層協(xié)議能夠增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，使網(wǎng)絡(luò)便于擴(kuò)展。同時，分層協(xié)議隱藏了其他層次的拓?fù)錁?gòu)造，降低了路由計算的復(fù)雜度，既增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的平安性，也提高路由的收斂速度。層次化路由，也使層間可以進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)地址會聚，縮短路由表長度，提高網(wǎng)絡(luò)尋址效率。在目前網(wǎng)絡(luò)規(guī)模情況下，ospf與中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)的路由選擇協(xié)議isis均可滿足調(diào)度網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求。鑒于在企業(yè)組網(wǎng)設(shè)計中，ospf較is-

4、is更為普遍，工程和維護(hù)經(jīng)歷更豐富，方案設(shè)計、工程施工更易實(shí)施，運(yùn)行維護(hù)人員也較易掌握，因此，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)組網(wǎng)協(xié)議選擇ospf動態(tài)路由協(xié)議。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)全局ospf根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分為area 0區(qū)和骨干網(wǎng)子區(qū)兩個分區(qū)。核心骨干層出口路由器的外聯(lián)口與其他核心骨干層節(jié)點(diǎn)互聯(lián)口屬于area 0區(qū)；聯(lián)口與本核心骨干層節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)口屬于骨干網(wǎng)子區(qū)。核心骨干層的出口路由器為區(qū)域邊界路由器abr，可隔離area 0區(qū)和子區(qū)，并發(fā)布聚合后的子區(qū)路由到area 0區(qū)。2.1.2多協(xié)議擴(kuò)展的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議mp-bgp電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)mpbgp應(yīng)在地區(qū)調(diào)度與省網(wǎng)互聯(lián)自主系統(tǒng)邊界路由器asbr以及各變電站核心骨干層

5、邊緣路由器pe上運(yùn)行。按照調(diào)度關(guān)系，各變電站mpbgp只與地區(qū)調(diào)度節(jié)點(diǎn)路由器交換路由信息。由于骨干網(wǎng)全網(wǎng)部署mpls vpn，為降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，需要在全網(wǎng)pe上運(yùn)行mpbgp。并可通過建立路由反射器rr來實(shí)現(xiàn)mpbgp的路由交換。根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)際情況，主調(diào)與備調(diào)4臺cisco 7609路由器作為反射器集群，各變電站接入節(jié)點(diǎn)只與反射器集群建立mpbgp鄰居關(guān)系。mpbgp在除asbr以外的節(jié)點(diǎn)使用loopback 0接口地址建立鄰居關(guān)系，asbr使用鏈路互聯(lián)地址與省骨干網(wǎng)會聚層路由器建立mpbgp鄰居關(guān)系，與地區(qū)網(wǎng)部其他節(jié)點(diǎn)以loopback0接口地址建立鄰居關(guān)系。2.2 mpls vpn

6、的部署電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)較多，為保證平安等級不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)之間的相互隔離，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需部署多協(xié)議標(biāo)記交換虛擬專用網(wǎng)絡(luò)mpls vpn以滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)及信息安全要求，mpls vpn是一種基于mpls技術(shù)的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)vpn。電力調(diào)度生產(chǎn)業(yè)務(wù)可分為實(shí)時監(jiān)控和非實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)兩類，按平安要求縱向上劃分為不同的vpn，實(shí)現(xiàn)平安隔離。對于同一業(yè)務(wù)，即使平安等級一樣，由于地理位置、所屬行政管理區(qū)域不一樣，業(yè)務(wù)上沒有互通的需要，也需要采取一定的隔離措施，橫向上劃分為不同的vpn，獲得更多的平安性。常規(guī)技術(shù)部署基于mpls技術(shù)的vpnmpls vpn后，整個vpn 部路由為平面構(gòu)造，無層次概念，網(wǎng)路

7、由任何變化將會導(dǎo)致全網(wǎng)路由振蕩和收斂。為減少低端廠站pe路由器對vpn的處理壓力，加快全網(wǎng)路由收斂速度，可采用標(biāo)準(zhǔn)的vrft0vrf方式即本端vpn虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)表vrf對應(yīng)遠(yuǎn)端vpn虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)表vrf實(shí)現(xiàn)廠站pe路由器的接人：在兩臺pe上為每個vpn分別建立vrf，在每個vrf中，將對方pe看作ce，pe之間通過物理接口或邏輯接口方式區(qū)分不同的vpn。2.3 路由冗余1igp路由冗余。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的核心骨干層及會聚節(jié)點(diǎn)都擁有兩條以上的不同鏈路連接到其他節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)通過ospf學(xué)習(xí)到兩條或以上到其他節(jié)點(diǎn)的路由。在其中的一條路由失效的時候，另外一條路由將自動啟用。通過ospf的路由自愈功能，保證

8、了在路由選擇上的冗余。2mp-bgp路由冗余。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由反射器集群設(shè)置在主、備調(diào)4臺核心路由器上，其它路由器作為客戶端，分別與反射器集群中的兩臺rr建立mpbgp鄰居關(guān)系。反射器集群中任何一臺rr失效，另外一臺處于備用狀態(tài)的rr會立刻啟動，繼續(xù)同步mpbgp的鄰居數(shù)據(jù)庫，保證mp-bgp的業(yè)務(wù)連接不中斷。2.4 網(wǎng)絡(luò)平安網(wǎng)絡(luò)平安是電力二次系統(tǒng)平安的一局部。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)部由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋面大，承載業(yè)務(wù)較多，需有相應(yīng)的平安設(shè)計和相應(yīng)措施，網(wǎng)絡(luò)平安主要考慮以下幾個方面。1管理平安策略：1設(shè)置驗(yàn)證、授權(quán)、記帳aaa網(wǎng)管效勞器，所有設(shè)備啟用認(rèn)證、授權(quán)、記帳功能。在設(shè)備本地設(shè)置登陸超級以應(yīng)急使用，權(quán)

9、限為最高該各地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)分別設(shè)置，嚴(yán)格，其他由aaa網(wǎng)管效勞器決定。2aaa網(wǎng)管效勞器設(shè)置策略應(yīng)將嚴(yán)格分級，按照級別對操作權(quán)限進(jìn)展限制。3網(wǎng)管方式采用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議snmpv3，遠(yuǎn)程登錄telnet，以及文件傳輸協(xié)議ftp傳輸log及設(shè)備軟件，關(guān)閉不必要的其他效勞及端口。所有設(shè)備設(shè)置訪問控制列表acl，只接收網(wǎng)管中心及省網(wǎng)管中心源地址的登錄。4網(wǎng)管中心設(shè)置有網(wǎng)管系統(tǒng)、監(jiān)控設(shè)備負(fù)荷、鏈路負(fù)載和數(shù)據(jù)流量。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：設(shè)備cpu利用率小于30%；設(shè)備電源總負(fù)載小于50%；設(shè)備溫度低于25；鏈路負(fù)載小于60%；數(shù)據(jù)流量按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計預(yù)期方向傳輸，并定期測試備用鏈路，確保冗余性。2路由

10、平安。為了平安的原因，在一樣ospf區(qū)域的路由器上啟用身份驗(yàn)證的功能，只有經(jīng)過身份驗(yàn)證的同一區(qū)域的路由器才能互相通告路由信息。3業(yè)務(wù)mpls vpn平安。采用mp bgp/mpls vpn技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)地調(diào)和省調(diào)互通，以及個別地調(diào)之間的互通。三、地市級電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)計的優(yōu)缺點(diǎn)分析1設(shè)計優(yōu)點(diǎn)：1私密性高。采用mpls vpn的設(shè)計極提高了不同業(yè)務(wù)問的私密性，有了vpn的隔離，不同業(yè)務(wù)之間不能互相訪問，但能夠使得數(shù)據(jù)是由上至下訪問，如數(shù)據(jù)由下面的變電站向上傳遞到自動化后臺，經(jīng)過后臺加工處理數(shù)據(jù)再往下分發(fā)數(shù)據(jù)，但平級的廠站之間是不能夠互相訪問的，這樣就很好地保證了數(shù)據(jù)的私密性。2實(shí)時性高。采用了

11、mpbgp的設(shè)計使得數(shù)據(jù)包能夠在最快的時間進(jìn)展轉(zhuǎn)發(fā)，而不需要在傳遞過程中在每臺交換機(jī)上查找路由而消耗時間，通過反射器建立鄰居，并且是通過查找標(biāo)簽而不是路由去轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，這些動作都極大提高了數(shù)據(jù)網(wǎng)的實(shí)時性。3可靠性高。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用了冗余設(shè)計并對訪問進(jìn)展加密，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的*臺設(shè)備或傳輸鏈路發(fā)生故障或者中斷時，冗余設(shè)計保證了另外一臺設(shè)備或者傳輸鏈路能夠馬上作為備用來支撐網(wǎng)絡(luò)，大大減小了網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷的風(fēng)險。2設(shè)計缺點(diǎn)。由于地級市電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載的調(diào)度業(yè)務(wù)的特殊性及重要性，對設(shè)備性能及冗余性的要求十分高，這就導(dǎo)致了工程量大、設(shè)備數(shù)量較多、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，增加了運(yùn)維人員的壓力。四、完畢語本文針對調(diào)度自動化數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制、路由器、特點(diǎn)接入