110 kV变电站电力调度数据网络的建设与实施

吴德芳

摘 要：随着社会的不断发展，社会各领域对电力的需求量越来越大。电力调度专用数据网络是变电站作为电力调度服务与电力生产服务的数据传输网络，是变电站各种数据信息传输的关键。文章通过概述110 kV变电站电力调度数据网络，并对其建设原则、构建以及方案进行探讨。

关键词：110 kV变电站；电力调度；数据网络

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）14-0063-02

110 kV变电站电力调度数据网络主要承载着实时的电力调度、生产运行等信息，从而为电力企业的调度与生产运行提供准确的数据、数据支撑，是保证电网安全生产的关键。另外，变电站电力调度数据网络还能够为变电站集中监控、调度自动化以及电能量自动采集等系统业务提供数据、信息支持。但由于我国当前信息传输还存在实时性、安全性、可靠性较差及带宽较窄等问题，导致其发展还处于瓶颈阶段。因此对110 kV变电站电力调度数据网络进行建设显得无比迫切，以建设出符合当前电力调度与生产运行要求的电力调度数据网络，从而不断促进电力调度数据网的发展。

1 电力调度数据网络概述

电力调度数据网是一种专门为电力调度生产服务的数据网络，同时也是调度中心和厂站之间计算机监控的数据通信设施。该网络是电力系统中不同计算机系统实现互联的前提，主要进行电力调度实时、通信监测以及系统管理等数据信息的传输。现阶段，我国电力调度数据网络主要划分为4个等级：①I级网，也就是国家电网公司级，主要包括国家电网公司、网公司、省公司及直属发电厂站等；②II级网，也就是区域级，主要包括网公司、直属省公司及直属发电厂站等；③III级网，即省级，主要包括省公司，地方发电厂及枢纽变电站等；④IV级网，即地区级，主要由当地节点组成。

2 网络建设的原则

①采用路由技术组网的原则。因110 kV变电站调度与生产运行的实时业务通常是不变的，且数据流量也始终保持在较为稳定的状态，对实时性的要求比较高。按照《电力二次系统安全防护总体方案》的相关标准，在110 kV变电站内对网络与信息管理网络之间的隔离进行实时控制，以提高电力调度与生产的效率、降低运行成本以及简化网络结构的作为出发点，在站内不用再进行安全I、II区VPN的细分。110 kV变电站调度数据网络的建设可采用路由技术组网的方法，在站内不用进行VPN的细分，而业务终端则都处在当前调度数据网的VPN中，并通过VPN 进行各地区之间的调度数据网互联，而市县则利用现有的调度数据网通道实现互联；而各省级调度主站则利用逻辑隔离设备接入到数据网中进行业务数据的传输；②根据分级分层的采集原则。110 kV变电站绝大多数是业务数据都是在当地县公司与地方供电局之间的传输，根据数据信息传输的特点，变电站根据区域就近的原则，先与所属市、县公司进行连接，再于该基础上与省公司进行连接；③根据网络结构与数据流向的特点，其拓扑结构的设计应采用星型结构组网的方式，接入带宽为2 Mb/s，而一些地区则以FE方式进行汇聚层的接入；因县公司需要与多个变电站进行汇接，因此在县到市公司之间传输采用的带宽为10～20 Mb/s；同时要求传输层必须要具备自愈保护的功能，然后利用自愈保护实现数据的实时、安全、可靠传输；④数据网络设计必须要具备访问权限的功能，在访问权限控制下，以将一些非法业务流量屏蔽，有利于防止黑客、病毒的攻击，从而保证网络的正常、可靠运行；⑤变电站数据网络采用路由变换设备的形式进行网络组织。

3 网络的架构分析

110 kV变电站电力调度通信网络的构件主要由核心层、骨干层、接入层共同组成。其中，核心层的组成为电力调度数据网络，利用稳定、安全、牢固的网络拓扑和设计进行网络数据信息的快速转换；而骨干层则是由县级、地区及集控变电站中的全部路由器共同组成，将通信网络中的数据汇接入点进行汇总；而接入层则是通过接入所属地区的业务信息与数据，并汇接到骨干层。

4 网络建设方案

4.1 设计技术

4.1.1 虚拟的局域网

在虚拟的局域网中，其网络站点可根据相关要求随意进入虚拟网络，不受地理地址的制约，使用灵活、方便。根据数据业务的不同，其需求也是不同的，根据不同需求可划分为自动化、调度、方式、EMS以及保护等虚拟局域网，其在交换机上的端口也是不一样的。而各个端口的网络工作站与其所处网关通讯，而网关则会根据数据找出相应数据的路由，从而实现数据的转发以及数据包的传输。

4.1.2 多协议标签交换

多协议标签交换主要是用于数据包之间的交换，其能够为数据流量提供相应的路由与交换，以进行通信流的管理。MPLS所提供的IP地址可对固定标签进行映射，然后用于包转发与交换。MPLS的数据传输就是进行路径的交换，由于固定长度标签主要插在各个信元的开始处，并通过硬件进行交换包的链接，因此能够实现数据的快速交换。通过应用多协议标签交换技术，能够有效解决网路速度、网路流量、网路服务质量以及网路可扩展性等问题，且能有效解决IP中枢中的宽带与服务问题。

4.2 网络拓扑结构设计

网络拓扑就是建立在网络的布局与形状，具有特定的物理性连通。网络拓扑结构的种类多种多样，一般是指采用各种设备与传输媒体进行连接所对应的布局，也就是将通信网络中的各种设备进行连接。网络拓扑结构的类别多种多样，一般可划分为星型、网状、环型、树形、总线、蜂窝状以及分布式等拓扑结构，其拓扑图主要表现为服务器与工作站之间的相互配置及连接。在进行网络拓扑设计时，必须要严格遵守流量优化、双出口、可靠及时延等原则。

4.3 设计路由

110 kV变电站调度数据网应选用路由协议（IS-IS），其是一种高效、迅速以及能耗较低的链路状态路由协议，且运行非常稳定。IS-IS支持主域、子域，通过对需求网络进行分析，然后初步实现设计路由器，并采用软件进行路由协议的合理分配，最后采用低级语言进行汇编，并采用模拟电路软件以实现带宽占用及分散路由。另外，对网络弹性的使用必须要充分考虑到骨干域的连通，不允许出现分离现象。

5 结 语

综上所述，鉴于110 kV变电站电力调度数据网络的重要性，要想有效解决网络实时性、安全性、可靠性较差及带宽较窄等问题，就必须要加强对电力调度数据网络的建设，基于合理的设计原则、设计方案，以建设出符合我国电力调度与生产运行要求的电力调度数据网络，从而促进我国电力事业的不断发展。

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