辽宁电力通信网容灾体系建设

赵宏昊，孟凡博，王 杰，齐智刚

(辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006)

电力通信网是电力系统的支撑系统，其稳定性、安全性及生存性对电网调度和管理信息化的稳定运行起着决定性作用。为了配合电网备用调度系统和信息容灾体系的建设，结合辽宁省实际情况，制定传输网、调度交换网、综合数据网、监控系统及网管系统的优化改造方案，确保在地 (县)调失效情况下，所辖各地 (县)均可完成对各调度对象信息 (数据、语音、设备状态)的采集、上传工作;并在省公司数据中心失效情况下，各单位用户能访问省公司备用数据中心 (备调、信息容灾中心等) 的相关数据［1］。

1 通信网络现状及分析

1.1 传输网现状

1.1.1 省级传输网

辽宁省通信传输网主要由华为DWDM系统和ECI、NEC SDH系统组成。其中，DWDM系统由华为OSN6800设备组成40×10 G传输网，覆盖辽宁省调、辽阳变、北宁变、渤海变、锦州地调和大连地调等站，主要用于承载大连、锦州和辽阳等地至辽宁省调GE及以上大颗粒业务;SDH系统由10 G/2.5 G核心光环网、环沈10 G/2.5 G光环网、沈丹大2.5 G光环网、沈阜锦2.5 G光网络组成，承载综合数据网、调度数据网和调度交换网等业务，是省电力通信系统的基础承载网。

1.1.2 地级传输网

辽宁省14个供电公司骨干层均形成了A/B网两套光传输网络，主要采用华为、中兴两厂家设备搭建10 G/2.5 G环网结构，覆盖了地调、集控中心、500 kV变电站及220kV变电站;接入层主要覆盖66 kV变电站，网络结构以622 M/155 M环网、支链为主。

1.2 调度交换网现状

辽宁省调度交换网覆盖到了省调、地调、操作队及变电站，形成了以省调、本溪备调为一级汇接中心，地调和集控中心为二级汇接中心，变电站及电厂为端站的多级汇接与环形结构相结合的复合型网络 (见图1)。

1.3 综合数据网现状

1.3.1 省级综合数据网

辽宁省综合数据网已形成以省调2台思科7613、本溪备调1台思科7609为核心，各地调2台思科7609双星形上联的网络结构，核心节点设置已具备容灾能力，但各地调2台思科7609安装在同一物理地址，无法抗单节点失效 (见图2)。

1.3.2 地市级综合数据网

地市级综合数据网分三层建设，其中地调为骨干层，集控中心、部分500 kV变电站及220kV变电站为汇聚层，220kV变电站、66 kV变电站及供电所为接入层。从链路结构看，接入层至二级汇聚层为单链路、单节点上联，二级汇聚层至一级汇聚层为双链路、双节点上联，一级汇聚层至地调为双链路、单节点上联 (见图3)。

图1 调度交换网网络结构示意图

1.4 通信网管现状

辽宁省通信网管系统由传输网、调度交换网、综合数据网及动力环境监控系统四大网管系统构成。其中，综合数据网、调度交换网网管系统采用集中式架构进行建设，已经具备容灾能力;传输网仅在各地调配置了网管服务器，不具备容灾条件;动力环境监控系统主要由中兴、艾默生两厂家设备搭建，各变电站采集终端与地调数据服务器、视频服务器采用2 M专线组网，不具备容灾功能。

1.5 存在问题及容灾能力分析

a.DWDM系统覆盖区域不全，未设置本溪备调节点，不具备容灾能力;骨干层部分重要节点低阶交叉能力不足、设备槽位受限，部分66 kV变电站未实现与骨干网节点的双归属组网，存在单汇聚及支链组网的情况，具有一定的安全隐患［2］。

b.省调、本溪备调、地调、集控中心的调度交换网组网模式已实现全网异地容灾，但个别供电公司2台IP调度机在同一局址，无法抗单节点失效;各变电站、操作队IP调度台、IP电话通过综合数据网分别注册于2台IP调度机，已经满足容灾要求。

c.省级综合数据网逻辑路由已形成双归属组网，具备容灾能力，但各地市的2台思科7609核心路由器均安装在同一机房内，无法抗单节点失效;地市级综合数据网接入层至二级汇聚层为单链路、单节点上联，不具备容灾能力;二级汇聚层至一级汇聚层为双链路、双节点上联，具备容灾能力;一级汇聚层至地调为双链路、单节点上联，不具备容灾能力。

图2 省级综合数据网网络结构示意图

图3 地市级综合数据网网络结构示意图

2 第二汇聚节点选择原则

第二汇聚节点起到信息传输承上启下作用。在地 (县)调失效后，可完成所属区域调度对象信息的数据采集、汇总、传输功能。具体选点原则如下。

a.物理位置应与地 (县)调、备调所在地不同，相对独立，并与地 (县)调保持一定距离。

b.优选交通便利、机房空间充裕、光缆资源丰富的集控中心、500 kV、220kV变电站，便于维护和管理。

c.地市级第二汇聚节点至省调、本溪备调电路，不应与地调至省调、本溪备调有共同的交叉节点;县调至地调、地市级第二汇聚节点电路，不应与县级第二汇聚节点至地调、地市级第二汇聚节点有共同的交叉节点，即各市、县应具有两个及以上的物理出口。

3 网络容灾方案

3.1 传输网容灾方案 (见图4、图5)

a.逐步建设大容量OTN网络，使其覆盖省调、本溪备调、地调及地市级第二汇聚节点，主要用于承载GE及以上大颗粒业务。

b.核心网节点与各地市本地网建议采用大颗粒通道对接，尽量减少低速率小颗粒电路转接。

c.汇聚节点的设备尽量利用旧设备，以扩容为主;新增设备应选择大低阶交叉、多槽位的传输设备，配置密度高的光/电口板，以节约有限的设备槽位。

d.组建双归属型网络，汇聚环网/接入环网上节点控制在5～6个，尽量避免组建逻辑环网;资源单薄的星型县级网络，建设县级光缆环网。

e.为提高三级、四级传输网所承载业务网的可靠性和安全性，应以复用段、通道和SNCP几种保护方式相结合的方式对不同业务类别制定不同的保护方式，根据实际情况采用“双路由”方式承载，最大限度保证通道安全，电路示意图如图6所示。

图4 传输网容灾示意图

图5 传输网容灾分层结构示意图

f.县级传输网的容灾重点在于节点选择和目标架构搭建上，结合各县传输网的现状，选择不同模型组建网络，具体如图7所示。

3.2 调度交换网容灾方案

a.省级调度交换网已经实现网络异地容灾，只需在省调增加3个调度台，作为调度交换网容灾专用调度台使用，并将各地市调度交换机上联至本溪备调的2 M电路调整至各地市第二汇聚节点即可，无需对调度交换网络进行调整 (见图8)。

图6 电路通道组织示意图

图7 传输网容灾网络结构示意图

b.集控中心在调度交换系统中处于枢纽位置，将成为容灾体系建设的重点。1个集控中心的供电公司，2台IP调度交换机在同一局址，无法抗单节点失效，需将其中1台IP调度交换机搬迁至其他节点，并对各集控中心至省调、备调的电路路由进行优化;多个集控中心的供电公司，调度交换机分布在不同局址，已满足异地容灾要求，仅需调整2 M中继电路路由。

图8 调度交换网容灾网络结构示意图

c.因县调的备调在地调，所以需在各地调增加2部IP调度台，并设置专用坐席，作为所辖县调的备用调度台使用;各变电站、操作队IP调度台、IP电路通过综合数据网分别注册于2台IP调度交换机，即可满足容灾要求。

3.3 综合数据网容灾方案

a.地调2台核心路由器在同一局址，不具备容灾能力。建议相邻地市第二汇聚节点之间建立备用链路，实现该地市综合数据网的双物理出口。但考虑到要减轻传输网带宽压力，组网方案宜以光纤直驱为主，MSTP承载为辅，具体示意图如图9所示。

图9 综合数据网容灾网络结构示意图

b.增加一级汇聚层至第二汇聚节点、接入层至汇聚层的链路路由，实现逐层双归属;部分偏远节点可采用“物理单路由、逻辑双归属”组网，以达到抗单节点失效目的。

3.4 网管系统容灾方案 (见图10)

a.综合数据网、调度交换网在省调、备调设置网管系统，采用分权分域管理，各地调、地市级第二汇聚节点采用远程终端模式进行访问，以满足容灾要求。

图10 传输网管系统容灾示意图

b.传输网网管系统采用异地备份方式实现，在各地市第二汇聚节点增加相应传输网管设备，并与第二网关网元及原网管服务器互联，实现数据的定期备份。在主网管系统故障情况下，实现对本地网络的管理功能。

c.全省动力环境监控系统主要由中兴、艾默生两厂家设备搭建，各变电站采集终端与地调数据服务器、视频服务器采用2 M专线组网，不具备容灾功能。建议各地市第二汇聚节点增加数据、视频服务器及前置机各1台，并将原有2 M专线承载的业务调整为综合数据网承载，以满足容灾要求。

4 结束语

本文通过对辽宁电力通信网现状分析，阐述了省调、地调及其第二汇聚节点选取原则，提出了传输网、调度交换网、综合数据网、网管系统容灾体系建设方案，使得通信系统抵御自然灾害及突发事件的能力进一步增强，从而确保电力调度指挥及信息管理等系统的可靠运行，为建设坚强智能电网提供坚实的网络支撑和技术保障，同时也为后期通信网络的建设提供有力的理论依据。

［1］王慕维，刘文军，胡红艳.河南电力通信网容灾建设探讨［J］.电力系统通信，2011，32(11):13－16.

［2］陈守用.OTN的保护方式及应用探讨 ［J］.信息通信，2011(3):35－37.