电力系统通信的网络管理的设计

姚岚

摘 要：我国电力系统的高速发展，对现阶段电力系统的通信网络管理提出了更高的要求。设计并建设功能完善、管理效率高的网络管理系統十分有必要。本文根据当前电力信息通信网络的特点，基于电力系统通信网络管理的需求，简要分析了其在设计过程中所涉及到的各项技术，并最系统的设计进行了简要的说明。

关键词：电力系统；通信技术；系统需求；系统设计；

信息时代，电力系统在国民生活中占有重要的地位，在急剧膨胀的电力需求触发下，传统的电力系统在近年发生了翻天覆地的变化，信息网络技术被大量融入电力系统管理和运行的各方各面。电力通信网络管理系统十分重要，但以往的电力通信网络并不能够适应新时代电网通信的管理需求，因此，设计出符合现代电网通信管理需求的网络管理系统十分有必要。

1 当前电力系统通信网络的特点

我国的电力通信网络事业发展至今已经半个多世纪，从最初的点线通信方式，到后期干线通信网，发展至今的电力电话网以及数字数据网，电力系统的通信网络至今已初步达成数字化、信息化。当前电力系统通信网络的特点可以归纳为以下几点：

1.1 可靠性

电力系统的运维管理与国民生活密切相关，关系到社会的生产活动，保障电力通信的可靠性是通信网络管理的首要考量。当前电力系统通信网络采用了十分先进、科学的通信技术，形成了一个以通信技术为基础，电力技术为主要分支的网络，能够保证电力系统在运行过程中的通信可靠性。

1.2 实时性

通信技术在不断进步，当前电力系统通信网络中融入了数字技术，这些通信技术使得新的业务不断融入电力通信网络，并且随着数字技术带来的实时性的特点，使得电力系统通信网络也逐步成为一个动态的网络，电力系统中各方面的通信内容，例如地理覆盖范围、传送波宽带都在进行动态变化。

1.3 敏感性

电力通信网络作为一种极为重要的网络类型，它扮演着我国自动化及电力调度等重要业务的网络角色，电力通信网络覆盖范围广，通信点多，因此，这些通信点都比较分散。这些分散的通信点必须要保持高的敏感性，才能保证在电力系统的通信调度过程中，保持整个系统的整齐划一。

1.4 灵活性

电力通信系统是电力系统中一个重要的组成部分。其主要应用于电力系统相关信息的传送，针对系统中出现的问题再做出正确的决策，这就要求其面对突发情况要具有灵活的应变能力。

2 电力系统通信网络管理设计原则

2.1 综合性原则

电力系统通信网络管理覆盖面极光，所包含的通信设备、产品设备具有多样性，为了降低各种不同设备之间的特异性，电力系统通信网络管理系统必须要有优良的网络综合接入性。而这种综合性主要体现在电力系统通信网络管理系统的转换机制上，也就是通信网络内多样化的数据形式，通过借助网络协议适配器，来转化为各个设备支持的接口类型，实现整个网络的同步性，降低差异性。

2.2 完善性原则

对电力通信网络的网络管理需要涵盖电力系统通信过程中的方方面面，因而对于网络管理系统的功能要求是十分多元化的，只有建立一个功能趋于完善的网络管理系统，才能够应对复杂多变的电力通信需求。与此同时，电力通信网络管理系统的功能完善，也是推动电力系统不断完善的重要助理之一。

2.3 开放性原则

通信管理网络的建立主要就是为了能够进一步提升电力通信管理效率，在这个过程中，必然会同时涌入大量的网络用户。网络管理系统必须具有良好的接口开放性，能够同时容纳各个端口的用户接入，让这些用户最大限度是利用网络。

2.4 统一性原则

电力通信系统的网络管理要与电力系统的功能实现一体化，深化电力行业内部改革，体现在电力各个部门功能的实现。将系统中的各种功能统一化，形成统一的界面风格、统一的性能标准、统一的平台、统一的名词术语。体现电力系统在最大范围内的统一化管理、规范化管理。

2.5 独立性原则

网络管理系统的主要侧重点在于对电力系统运行过程中所有的通信信息的管理，它虽然与电力系统有着紧密的联系，但同时也要与电力系统呈现平行独立的关系。网络管理系统只有具有了很高的独立性，才能够凸显自身系统的本身的完善性，二者的相互独立也更有利于整个电网的和谐发展，有利于实现电力系统内各个功能，但二者中任意一方出现故障，相互独立性则会将对彼此的影响降到最低。

3 电力系统通信网络管理的设计相关技术

3.1 管理技术

对于通信网络信息管理的主要技术分为IP化技术、版本自动升级技术、认证技术、加密和解密技术、动态更新技术。

IP化技术主要应用于电网交换过程中，能够自主判断IP处传回的信息，有业务量的情况下才会占用网络资源；版本自动升级技术则是在管理网络内，客户端能与控制器取得自动关联，不需要人工干预便能够实现最新版本的升级，大大降低了网络维护量；认证技术则是对用户端的各种端口的认证技术，主要包括有PSK认证、WAPI认证等；加密解密技术则是在通信过程对信息的加解密算法，以保证通信信息的安全性；动态更新技术则是基于加密解密技术知识，当通信过程中采用加密算法时，密钥必须是动态的，才能保证系统的安全性，使得非法用户难以盗取网络管理密码。

3.2 数据库技术

对于那些需要管理大量数据的电力通信网络管理系统来讲，数据模型建立是一个必要环节，它能够将一些抽象的数据具体化，从而提高系统的管理效率及可操作性。在系统设计过程中，需要对一些数据文字或图表进行处。这些数据、字或图表的处理效率在很程度上取决于你所选用的处理软件。 在这一过程中，使用数据库技术是必然。主要使用的数据库技术包含有：SQL Server 、Oracle 、Acess。三种数据库各有优劣，其中Oracle 数据库通常用于大型系统的数据存储，操作相对麻烦，且维护技术难度大，Acess 数据库则主要适用于小型数据系统的数据存储，SQL Server 数据库则比较适合中型数据库系统的开发。一般来说，电力系统通信网络管理属于中大型网络数据开发，可以使用的数据库技术为SQL Server 数据库和Oracle 数据库，但综合考虑到其后期运维，采用SQL Server 数据库技术更具经济性和可行性。

3.3 编程技术

常用的编程技术主要为ADO 编程技术、NET编程技术等，现阶段的ADO 编程技术加入了XML和数据整形，将会更符合电力系统通信网络管理的特性。在VC中使用ADO 编程技术首先需要通过数据库导入库文件，并对库环境进行初始化后，找到ADO 接口，然后开始编程。

4 电力系统通信网络管理的设计

4.1 需求分析

用戶需求是电力通信网络管理系统设计的前提，在满足用户需求的基础上，针对系统的稳定性、安全性以及开放性要求采取相应的设计方案。电力通信网络管理系统设计需要满足一下集中需求：

（1）系统功能的需求

由于大多数电力通信网络管理信息系统的的业务数据不是独立存储，面向电力通信网络管理运维人员易被篡改，这将为出现事件后的定位和追溯带来困难。加之电力网络数据分散在各系统中，不能统一管理，为安全管理和事件分析均带来很大不方便。因此，所构建的电力通信网络管理信息系统需求包含有：电力通信网络管理审计记录需求、全面的电力通信网络日志采集需求、多维关联分析需求、基于电力通信策略的日志过滤、归并、故障管理需求、电力通信数据存储需求等。

（2）系统性能的需求

系统性能的需求则是在系统的运行过程中，必须要满足经济性能需求，对运维成本进行必要的降低，降低设备维护管理费用等。除此之外，系统的性能必须能够满足多维的管理工作，能够满足电力系统内更不同部门对电力通信信息的管理和各种要求。

（3）系统安全的需求

系统的安全是摆在首位的，在管理过程中，系统必须保证电力通信信息是安全的，并且保证信息不被不法分子窃听。系统对于安全性的需求是极高的，必须要根据系统的功能，设计出管理系统的安全框架以及安全模式，确保系统信息的绝对安全。系统安全的需求主要包括有：系统信息的机密性、系统信息的可控性、系统信息的完整性、系统信息的可审性。

4.2 管理系统设计

对于电力系统通信网络管理系统的设计主要包含网络设计、管理结构设计、功能设计、人机互动设计以及安全设计。

（1）网络设计

网络设计必须要根据电力通信网络的总体设计来进行部署，主要分为内网和外网的设计，内网一般与电力系统本身共用，而外网的设计主要包含有有线网设计和无线网设计。一般来说，有线网设计方案为：网络性能必须要达到相关参数与指标的硬性规定，支持TCP/IP协议，较高的网络可靠性，系统应能够上联到现有局域外网的核心设备，接口速率为千兆；连接服务器和存储设备应采用 1000M 光纤接口；与网管系统连接主要采用基于 SNMP 协议的接口。采用多层网络的设计方法，合理地利用新设备和网络技术，利用网络的高弹性和扩充性，实现对网络可控的、有序的优化。无线网络设计则需要利用有线无线网络的互通性，对原有有线网络和无线网络进行有效整合，利用已有的有线设备来拓展无线业务，实现无线接入的增值。例如采用 H3C WA2110-AG 作为 Fit AP 配合无线控制器的进行组网，能够避免传统无线端组网AP需要逐一配置的问题。

（2）系统设计

主从式和分布式是网络管理系统的两种主要结构形式。主从式结构形式有着操作管理集中的优点，但是在实际使用过程中也存在诸多问题，例如信息资源分布不够合理，因为管理过于集中的话会使处理的难度加大；在系统监测方面，由于后台管理过于集中，容易引起数据堆积现象，使系统监测效率降低，甚至失去监测意义， 如果网络数据堆积发生在后台 ， 则会导致整个系统失去控制中心，加大了系统运行的风险。相对主从式结构，分布式是一种更加合理的结构配置方式，它通过以中央平台为结构中心，将数据控制功能单独分离开来， 并将其分配到其它设备中去，借助协议的形式将各管理层有机联系起来。

5 结语

网络技术、通信技术以及数字技术的进一步发展，电力通信网络也必然会跟随电力系统的发展走向更高的发展水平。随着我国电力通信网络管理系统暴露的问题日益增多，设计出能满足电力通信需求的网络管理系统具有很重要的社会意义和时代意义。

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