智能電網(wǎng)解決方案的典型應用

智能電網(wǎng)解決方案的典型應用一、智能電網(wǎng)整體解決方案端到端全光、高平安牢靠的IP基礎架構解決方案。在平安隔離的前提下供應多業(yè)務承載平臺，從用戶用電、電網(wǎng)輸電到電廠產(chǎn)電全部的這些智能業(yè)務都離不開信息通信網(wǎng)絡的支撐。二、調度其次平面骨干網(wǎng)絡典型應用1.Challenge客戶的典型需求目前，國家電網(wǎng)公司調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（簡稱SGDnet1.0）分為骨干網(wǎng)和省網(wǎng)兩級。骨干網(wǎng)由國調中心負責建設運行管理，于2003年9月投入運行。省網(wǎng)由各省調自行負責建設運行管理，目前已經(jīng)完成了省骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)絡及部分地區(qū)網(wǎng)絡的建設工作。國家電網(wǎng)公司調度數(shù)據(jù)網(wǎng)管轄范圍有大量網(wǎng)絡設備,絕大部分廠站的業(yè)務實現(xiàn)了網(wǎng)絡化接入?，F(xiàn)有調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡從投運到穩(wěn)定運行已經(jīng)近6年，從宏觀上看屬于單一平面網(wǎng)絡，目前存在以下須要升級改造的地方：（1）現(xiàn)有網(wǎng)絡中的部分節(jié)點部署為單機，須要進行加固；（2）現(xiàn)網(wǎng)部署的設備運行多年，須要提升設備的處理性能；（3）現(xiàn)有網(wǎng)絡須要滿意后續(xù)業(yè)務扁平化對網(wǎng)絡結構的要求；（4）將來即將部署的新業(yè)務對網(wǎng)絡帶寬要求較高，現(xiàn)有網(wǎng)絡帶寬須要提高；（5）現(xiàn)有網(wǎng)絡須要部署新業(yè)務，滿意將來業(yè)務發(fā)展須要。2.SolutionH3C如何解決？針對現(xiàn)有在網(wǎng)設備運行多年，在硬件牢靠性、軟件特性等方面都面臨極大的考驗，H3C從電力將來業(yè)務模式不斷改變的角度分析，不建議在現(xiàn)有的網(wǎng)絡上進行完善擴充。因此H3C以電力將來業(yè)務發(fā)展運營模式為基礎，結合成熟的商用網(wǎng)絡通信技術和已經(jīng)積累的SGDnet1.0部署閱歷進行全新規(guī)劃，形成SGDnet1.0/2.0雙平面解決方案：調度雙平面解決方案調度系統(tǒng)雙平面，從宏觀上看包括上層的主、備調業(yè)務系統(tǒng)以及底層的基礎技術支撐平臺（包括傳輸系統(tǒng)、時鐘同步系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和網(wǎng)絡平臺-SGDnet-E），兩個平面從調度平安、牢靠和滿意將來應急、檢修、演習、培訓等多層次的要求應當是一種松耦合的關系，由于兩個平面非同步建設，因此將來會互為主備，交替滾動發(fā)展。在網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃方面，調度其次平面以當前電力傳輸通道（SDH）規(guī)劃為基礎，借鑒SGDnet1.0的細微環(huán)節(jié)規(guī)劃，同時結合特高壓、節(jié)能調度及跨區(qū)域電力交易等業(yè)務的特點綜合考慮。國家電網(wǎng)公司調度數(shù)據(jù)網(wǎng)完善擴充工程由兩級網(wǎng)絡組成，即國家骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)。調度其次平面通信網(wǎng)絡負責整個調度的多種業(yè)務數(shù)據(jù)交換；要求較高的實時性、牢靠性、平安性。對設備的牢靠性、處理實力、平安、可維護性等要求較高。在調度其次平面核心層節(jié)點，采納H3CSR8800萬兆核心路由器，它廣泛應用于電力、金融、政府等行業(yè)網(wǎng)絡的骨干位置以及運營商IP城域網(wǎng)核心層、匯聚層。供應超強的路由處理實力、豐富的接口和高品質業(yè)務，同時符合扁平化組網(wǎng)趨勢的高端路由器要求，供應形式多樣的廣域網(wǎng)接口，滿意豐富的接入方式的需求；供應豐富的端到端業(yè)務支撐實力。SR8800采納了創(chuàng)新的四平面分別和三引擎轉發(fā)體系架構，實現(xiàn)了萬兆NP平臺和Crossbar無堵塞交換技術完備融合，利用專用的OAM引擎設計了一個獨特的OAM檢測平面，該平面監(jiān)控網(wǎng)絡故障，能夠實現(xiàn)30ms的故障檢測和20ms的業(yè)務切換，保證業(yè)務不中斷。同時，SR8800還支持完善的設備牢靠性機制，包括：關鍵部件1＋1冗余備份、熱插拔、熱補丁等功能。3.Customer該方案服務的典型客戶目前，H3C調度其次平面解決方案已經(jīng)勝利部署于整個骨干網(wǎng)，涉及30幾個節(jié)點，部署H3C高端路由器SR8800達30多臺，勝利支撐起將來基于特高壓網(wǎng)架的智能調度一體化業(yè)務，同時部分網(wǎng)省也接連采納H3C調度二平面的整體解決建設本省的調度其次平面接入網(wǎng)。三、智能調度典型應用1.Challenge客戶的典型需求為適應特高壓電網(wǎng)運行的客觀須要，落實國家電網(wǎng)公司“四化”的工作要求，全面提升調度機構駕馭大電網(wǎng)的實力，國調中心在公司系統(tǒng)內組織開展廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)（SG-OSS）的研制工作。作為整個系統(tǒng)的基礎平臺，D-5000是整個系統(tǒng)研制的核心和重點，其開發(fā)由國調中心統(tǒng)一組織，公司系統(tǒng)的各網(wǎng)省調參與，中國電科院和國網(wǎng)電科院共同擔當。開發(fā)的D-5000平臺，采納先進的軟件開發(fā)技術，具有標準、開放、牢靠、平安和適應性強等特點，干脆承載著實時監(jiān)控與預警(新EMS)、調度安排(OPS)、平安校核(SCS)和調度管理(OMS)四大應用平臺，對提高電網(wǎng)的調度運行水平、加快調度機構的標準化建設和提高調度業(yè)務精益化的管理具有重要而深遠的意義。目前H3C的存儲解決方案已經(jīng)規(guī)模部署于多個網(wǎng)省調度機構D5000的試點工程。D-5000平臺是智能調度系統(tǒng)中最重要的部分。須要依托于大量歷史紀錄，為電網(wǎng)的運行供應調度管理支持。依據(jù)電力平安分區(qū)的要求，D-5000平臺將在一、二、三區(qū)分別建立集中存儲設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲和管理。雖然各個分區(qū)的業(yè)務系統(tǒng)有所不同，但是對于存儲設備的要求是一樣的，那就是高性能、高牢靠、大容量、可管理。2.Solution：H3C如何解決？H3C針對這種應用模式，針對性的提出了解決方案。智能調度解決方案（1）高性能存儲設備采納端到端的萬兆體系架構，協(xié)作多核處理器技術、先進的緩存調度算法、完善的RAID技術。尤其是廣泛采納了12Gb的SAS總線，能夠供應從72Gb-96Gb的背板帶寬，從而最大限度的發(fā)揮磁盤讀寫的性能，在磁盤數(shù)量肯定的狀況下供應最佳的讀寫性能，保證D-5000平臺的應用需求。（2）高牢靠存儲設備具備完備的牢靠性設計，從存儲設備自身的牢靠性和設備組網(wǎng)的牢靠性兩方面實現(xiàn)：存儲設備自身牢靠性：H3C存儲設備為雙限制器結構，支持主備切換，通過限制器的冗余技術，確保存儲設備連續(xù)性；配置了冗余電源、風扇，單一部件的損壞都不會造成業(yè)務停頓設備組網(wǎng)的牢靠性：H3C針對各種操作系統(tǒng)開發(fā)了多鏈路軟件，例如支持Linux的Storpath軟件，能夠做到多條鏈路的冗余愛護和負載均擔，協(xié)作主機上的多網(wǎng)卡和冗余交換機配置，保證存儲網(wǎng)絡的平安牢靠。（5）大容量支持SSD、SAS、SATA多種硬盤介質，單臺存儲設備可以容納480塊硬盤，能夠滿意調度系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫10年以上的存儲需求。而且，存儲設備具備優(yōu)異的磁盤管理實力，可以支持一個磁盤柜內部不同類型、不同容量的硬盤混插，做到敏捷擴展，便捷配置。（6）可管理H3C可以同時供應D-5000所須要的存儲設備和網(wǎng)絡設備，便利進行統(tǒng)一管理。而且存儲設備具備多種先進設計，最大限度提升管理實力：存儲設備支持CDP（連續(xù)數(shù)據(jù)愛護功能）：通過在存儲設備上配置快照軟件，每個數(shù)據(jù)卷可以依據(jù)業(yè)務要求保存255個快照點，或者完整的卷拷貝，有效解決數(shù)據(jù)平安和管理問題；存儲設備具備完善的報表和日志機制：能夠有效監(jiān)控存儲設備日常運行；幫助用戶時刻駕馭存儲設備運用狀況。存儲設備配置有短信、郵件告警機制：依據(jù)預先設定的策略，剛好向管理人員報告故障信息，規(guī)避系統(tǒng)風險。3.Customer該方案服務的典型客戶作為國家電網(wǎng)公司D-5000項目的試點，華中電網(wǎng)智能調度系統(tǒng)采納了H3C的存儲解決方案，應用于一、二兩個分區(qū)的D-5000系統(tǒng)。H3C存儲設備的性能和功能完全滿意D-5000系統(tǒng)的要求，能夠支撐智能調度系統(tǒng)的正常運行。四、智能配電典型應用1.Challenge客戶的典型需求配電自動化是智能電網(wǎng)的重要基礎之一，須要通過配電自動化系統(tǒng)采集盡可能多的配電信息，并向下延長到低壓用電信息的匯合。智能電網(wǎng)的推動離不開信息通信，從電力信息通信近20年的技術發(fā)展來看，電力業(yè)務的每一次飛躍都須要信息通信技術的轉變，轉變的核心是向標準化、網(wǎng)絡化、IP化發(fā)展。配網(wǎng)綜合自動化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、配變子站監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電網(wǎng)現(xiàn)場監(jiān)控單元（FTU/TTU等）組成。通信系統(tǒng)是建設智能配電系統(tǒng)的關鍵技術，通信系統(tǒng)的好壞從很大程度上確定了自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣，配電自動化要借助牢靠的通信手段，將限制中心的限制吩咐下發(fā)到各執(zhí)行機構或遠方終端，同時將各遠方監(jiān)控單元（FTU/TTU）所采集的各種信息上傳至限制中心。通信方式及優(yōu)劣勢考查點其中光纖通信與其他通信比較具備光纖傳輸頻帶寬、通信容量大，傳輸損耗小，光電隔離，不受電磁干擾，組網(wǎng)便利以及敏捷等優(yōu)點。在配電自動化中，可以利用已建成的變電站到主控中心的光纖網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，可以無源光網(wǎng)絡（EPON）或光纖自愈環(huán)網(wǎng)（工業(yè)交換機）來進行傳輸，這在很多地區(qū)都有勝利的閱歷，是將來配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信發(fā)展方向。鑒于EPON無源光網(wǎng)絡技術比工業(yè)交換機，在組網(wǎng)牢靠性、帶寬安排、維護成本低、網(wǎng)絡可擴展性等方面均有優(yōu)勢，適于對牢靠性要求較高的配用電接入應用。2.Solution：H3C如何解決？H3C針對電力行業(yè)的需求，供應的基于EPON的配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信解決方案如圖所示：基于EPON的配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡（1）核心層建議采納環(huán)狀結構核心主站和子站組成主干環(huán)狀結構，提高了核心網(wǎng)絡的牢靠性，降低單點故障。組成千兆IP主干自愈環(huán)，通過環(huán)網(wǎng)愛護協(xié)議RRPP實現(xiàn)毫秒級的業(yè)務倒換。（2）分支網(wǎng)（開閉所/環(huán)網(wǎng)柜至子站）采納EPON無源光網(wǎng)絡技術分支網(wǎng)采納EPON無源光網(wǎng)絡技術，由于采納無源設備，任何一個終端設備故障都不影響到其它終端設備，設備故障率低，維護簡潔。每個開閉所/環(huán)網(wǎng)柜就近干脆接入旁邊變電所，提高全網(wǎng)通信效率。*國家電網(wǎng)公司目前正在制定《基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡（EPON）技術要求》，并將此技術要求作為國家電網(wǎng)公司的企業(yè)標準，用于國家電網(wǎng)公司的配用電通信系統(tǒng)的建設。H3C供應的EPON解決方案完全支持國網(wǎng)技術標準中的幾種愛護模式。（3）網(wǎng)絡的平安性考慮在配電自動化數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡的平安性是極其重要的。要保證整個網(wǎng)絡的平安，首先要確保網(wǎng)絡設備的平安，假如從網(wǎng)絡內部進行攻擊，再多的平安措施都是白費。因此從平安性角度考慮，須要運用平安牢靠的網(wǎng)絡設備。核心層設備部署H3CS7500E系列高端多業(yè)務路由交換機，它采納功能強大的ASIC芯片進行高速路由查找，并通過Crossbar技術進行高速報文交換，從而大大提升了路由交換機的轉發(fā)性能和擴充實力。Crossbar交換網(wǎng)芯片內置于主控板，支持標準Radius協(xié)議，同時供應Radius+功能；支持TACAS+協(xié)議；可控組播管理協(xié)議功能支持；保證對用戶的精確認證。支持SSHV1/2?；谧铋L匹配的路由方式，保證了全部報文均獲得相同的轉發(fā)性能，同時對“紅碼病毒”和“沖擊波病毒”的攻擊具有天生的防衛(wèi)實力。接入層采納H3CET254/ET824/ET814的ONU設備。供應平安智能限制策略：支持802.1x認證，可以有效的保證用戶的合法性；同時ONU設備端口支持VLAN透傳，VLAN劃分，VLAN優(yōu)先級設置。可進行簡潔高效的遠程維護：ONU設備支持自我故障檢測并復位功能，并且在掉電、重啟后原有配置能夠快速復原，同時也支持遠程軟件升級，支持升級失敗自動回退功能，更具特色的是支持ONU壞掉后可用另外一個新ONU代替，原有配置能夠復原到新的ONU上，明顯削減了網(wǎng)絡維護人員的工作量，使配置更簡潔。3.Customer該方案服務的典型客戶從2006年起先，海鹽電力采納H3C全套EPON解決方案接連建成覆蓋10KV變電站、城市環(huán)網(wǎng)柜、開關站及柱上配變開關的配電自動化光纖寬帶通信平臺，并向用電環(huán)節(jié)延長，實現(xiàn)全覆蓋、全采集、智能化限制的新一代智能配用電系統(tǒng)。五、智能用電典型應用1.Challenge客戶的典型需求分析智能用電包括兩大部分，第一部分是為滿意智能電網(wǎng)對用電的信息的掌控而建設的用電信息采集系統(tǒng)（簡稱集抄），其次部分是將來三/四網(wǎng)合一的基礎PFTTH，即依電力復合光纖入戶而建的電力光纖寬帶互動網(wǎng)絡。用電信息采集系統(tǒng)的建設是為“SG186工程”營銷業(yè)務應用供應實時用電信息數(shù)據(jù)，接入終端主要是集中器、采集器及網(wǎng)絡化智能電表，從客戶用電信息的源頭供應數(shù)據(jù)支持，為分時電價、階梯電價、全面預付費的營銷業(yè)務策略的實施供應技術基礎。它干脆面對最終電力用戶，是智能電網(wǎng)在客戶方面的詳細體現(xiàn)，將極大地改進客戶服務。用電采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡必需滿意穩(wěn)定牢靠的技術特性，完整的采集數(shù)據(jù)傳輸由遠程通信和本地通信兩類通信網(wǎng)絡有機構成，分別供應電力用戶現(xiàn)場各類采集終端至系統(tǒng)主站間的遠程數(shù)據(jù)傳輸通信和采集終端至采集對象（電表）之間的通信。針對該類數(shù)據(jù)傳輸需求，光纖通信專網(wǎng)供應了不受限的接入容量和高速的數(shù)傳速率。光纖通信專網(wǎng)技術上不但通信穩(wěn)定牢靠，更重要的是屬公司自有的專用通信網(wǎng)絡，不存在“第三方”的平安隱患。在光纜建設方案方面，對于架空線路，同桿塔敷設自承式或復合式特種光纜；對于具備電力管道路徑狀況，同路由敷設電力非金屬阻燃光纜；光纜芯數(shù)與模式選擇，依據(jù)線路臺區(qū)數(shù)量可選擇12-24芯光纜，但不得少于12芯，光纖類型優(yōu)先選用單模。光纖組網(wǎng)方案分為以太無源光網(wǎng)絡（EPON），傳統(tǒng)SDH/PDH混合組網(wǎng)和光調制解調器組網(wǎng)三種類型。舉薦采納EPON技術進行組網(wǎng)。目前的電力骨干網(wǎng)絡已滿意向10KV線路延長的基本條件，EPON技術