乌兰察布电力调度数据网的建设

文/任涛

乌兰察布电力调度数据网的建设

文/任涛

电力调度数据网是用来传输电力生产过程中所产生的实时信息的数据网络系统，整个网络承载的数据与电力生产过程息息相关。通过网络将电力生产管理数据、电力调度数据和通信监测数据等进行传输，从而保证电力系统联合运转的过程中电力生产安全和电力调度工作能够顺利开展，同时也为整个电网的安全、稳定运行提供了保障。本文讨论了乌兰察布调度数据网建设过程中出现的问题及其解决办法。

电力 电力调度 数据网

随着计算机和互联网技术的发展普及，电力行业也开始进入数字智能化电网时代。电力工程是国家的重要基础设施，同时也是国民经济的基础产业。电力调度数据网是电力产业安全生产、传输的基础保障设施。如果电力调度数据网出现问题，极有可能会出现大规模的停电现象，这不仅会影响我们的生活，也会使得那些依赖于电力进行生产发展的行业瘫痪，无法正常运营。因此，电力调度数据网建设是整个电力行业的重大工程。

1 电力调度数据网简介

电力调度数据网是一个电力调度生产服务的数据网络平台，主要功能是连接各级电力调度中心和各个直调发电厂、变电站，便于各级调度中心与电厂之间进行网络系统的相互访问。电力调度数据网的建设和发展使得电力调度进入了自动化阶段，电力管理也逐渐向现代化迈进。电力调度数据网在组织协调电力系统发、送、变、配、应用的各环节联合运行，保证国家电网稳定运营等方面有着不可替代的作用。

电力调度数据网络主要是由各级调度端和厂站端共同组成，采用SDH+IP的通信方式进行数据的传输。这种通信方式满足了电力调度数据网对传输技术先进性、技术成熟性以及传输过程中数据安全性的诸多要求。电力调度网络的主要承载内容是与电力生产以及输配电过程相关的各类信息，主要包括电力调度自动化信息、广域相量测量系统、继电保护信息管理、电力市场辅助报价电能量计量关口表计采集信息等等。电力调度数据网主要用来对电度量计费系统、电力市场支撑系统、保护故障信息系统、生产计划考核与检修工作票处理系统、EMS系统以及RTU上网等业务进行数据支撑和管理维护。上述的各种电力系统和电力业务对整个数据通信的要求较高，因此创建一个高效、稳定、安全的数据通信网络是十分必要的。

2 电力调度数据网的技术要求

2.1 数据通讯要求

当下电力调度数据网数据通讯主要是以数据处理为主，对数据进行周期性的传输，在这一过程中占用信道带宽很小。在数据的采集、传输过程中具有分布采集、分层传输和集中汇聚的特点。在整个数据传输的过程中变电站是数据产生的源头，通过电力调度数据网将产生的数据直接传送至上一级调度部门，对数据进行处理后再向更高一级的调度部门转发。

2.2 实时性强

电力调度数据网为了保证数据通讯中敏感数据的可靠性就要选择恰当的延时较短的优先级设置，这种设置对业务数据的传输周期为秒级。这也就使得整个电力调度数据网络对整个通讯技术的可靠性、信息传送的实时性、保密性和准确性有非常高的要求。

2.3 可靠性高

电力调度数据网传送的数据都是关系到电力安全运行的重要信息，而电力调度数据网也是整个电网信息自动化和调度指令发布、继电保护等重要工作的神经网络，因此数据传输的可靠性也有着较高的要求。

2.4 安全性

电力调度数据网对整个系统的安全防护也有一定的要求。在电力系统的运行过程中需要对不同的业务系统进行隔离，确保不同的系统之间不会发生干扰。例如控制电力生产业务系统需要和非控制生产类系统相互隔离，关键业务系统也需要按照运行要求隔离。对电力调度数据网进行合理的安全分区才能对其进行有效的安全防护和数据管理。

3 电力调度数据网现状

各级电力调度中心和与其相关的发电厂、变电站之间是通过VPN(虚拟专用网络)来实现其电力调度数据网的相互关联。利用专业的路由交换设备在专用通道上来实现各类电力调度自动化和相关业务的数据传输，从而满足电力的生产、调度和继电保护等信息数据传输的需求，使电网联合运转，保证其安全性、稳定性和可靠性。

目前我国电力调度数据网主要有省级网和骨干网两大部分。省级网是由各省的相关部门负责运行管理，覆盖范围主要是各省所管辖范围内220kV及其以上的厂站和地调。骨干网是由电力调度中心来负责运行管理，其覆盖范围较广，包含了国家电网公司系统内部的省级以上的电力调度单位和直调厂站等多个区域。但是这两种数据网都是按照接入、汇聚、核心这三层进行设计的。厂站端和调度端之间进行数据传输也以网络的传输为主。接入层的站点大部分都只有一台数据网络接入路由器，一旦这台路由器发生故障，就会导致变电站内调度监控等各类信息丢失，同时也会对整个电网的安全运行造成影响。随着电力行业的不断发展，对电力调度业务信息的要求也不断提高，因此部分地区电力调度网络通信带宽的利用率低、单点故障和设备老化等问题也就日益凸显。

4 电力调度数据网的完善

目前所采用的这种专线调度方式已经不能满足电力调度传输的要求，因此对现有的电力调度数据网结构进行技术优化调整是十分必要的。这样不仅可以满足电力调度业务的发展要求，也能提高网络可靠性，保证其业务能力。

4.1 网络拓扑优化

电力调度数据网覆盖的规模广泛，节点多，信息传输流向大部分是从厂站端向电力调度端聚集，省级和地市的电力调度网之间很少有信息交互，因此在网络分级时依然可以使用现有的电力调度数据网的模式。把电力调度数据网络分成骨干级和接入级两类，骨干网的组网采用双重化和双平面的方式，把重要的生产运营业务分布到两张网络上，这样不仅能够实现业务上的分担，也可以提高业务保护能力和抗灾能力，提高业务的安全性。同时也可以有效的减少试营业务和初期运营的业务的增加对整个网络的冲击。

接入网络依据所属的调度等级的不同划分为国调、网调、省调和地调四个接入网。这四个接入网单平面组网，彼此之间相互独立。骨干网和接入网之间分为核心层、汇聚层、接入层这三种不同的分层结构。骨干网的核心层选用国调和网调作为节点，汇聚层选择各省的省调作为节点，接入层选择各市的地调作为接入点。接入网和骨干网之间通过BGP-4方式互联，MPLS -VPN跨域这两种连接方式进行数据交换和业务往来。接入网自身也可以通过骨干网来进行不同分区的相互访问。

4.2 组网通道选择优化

SCADA/EMS等电网实时信息和变电站的视频监控图像等信息数据需要传送到电力调度总部的应急指挥中心，作为整个电网运行的数据分析依据。因此在骨干节点之间需要保证155M的带宽来保证这些数据可以顺利传输；接入层节点之间需要N×2 M bit/s的带宽。电力调度数据网彼此之间一般采用光纤直连和IP over SDH、IP over WDM等方式，在具体的生产应用中应该根据不同的网络规模来选择合适的连接方式。

在接入网层面中，省调的电网规模较大，涉及的站点较多，如果所有220V以上的站点都采用光纤直连的方式会使用大量的纤芯，这样就会使得纤芯资源不足以支持大规模的连接。新研发的DWDM系统和SDH光传输双系统可以提供丰富的带宽资源，因此可以在骨干网和省调接入网之间选择采用IP over SDH、IP over DWDM方式进行组网。

4.3 网络安全防护优化

电力调度数据网具有覆盖范围广泛、交互多、技术更新较快，用户使用范围广等特点。这些显著的特点使得电力调度数据网的数据传输面临着较高的安全隐患。电力调度数据网络系统中存在着多种通讯方式和多种网络协议的共同运行现象，使得整个数据网络在数据信息的传输过程中数据被破坏、信息被篡改的几率大大增加。除此之外，电力调度数据网不同的分层和不同的业务系统之间交互频繁，会产生海量的数据信息，这些数据信息可能导致信息吞吐量过大，引起网络的波动。电力调度数据网是一个承载各类电力生产信息的智能电网信息传输平台，加强电力调度网的安全防护和自主控制能力，防止关键信息的泄漏、窃取是十分必要的。电网网络的安全防护技术主要包括了防火墙技术、数据加密验证技术、数据信息的物理隔离等等。防火墙技术和纵向加密技术联合应用来保证不同的电力调度网之间的信息安全；在各调度端网络和厂站端网络之间使用加密装置进行网络的边界保护；只有对电力调度网络的各类数据进行加密保护，才能防止电网信息出现窃取和篡改的现象，保证整个网络的数据安全，使整个电力调度数据网正常使用。

5 结束语

信息技术的不断发展，使得电力通信技术也不断提高，整个电力行业全面开展电力自动化建设。电力调度数据网为电力调度、运营和安全生产保驾护航。在日常的生产应用中，电力调度的管理部门需要加强对整个网络的维护和管理，从路由设置、IP规划等环节为突破点，不断提高技术水平，保证电力调度数据网络稳定、安全、高效的运营。作为电力工作者我们应当与时俱进，不管更新电力自动化管理技术，做到理论和实践并行，敢于面对电力调度数据网在传输和发展中的技术挑战，为行业的发展做出贡献。

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作者单位 乌兰察布电业局 内蒙古自治区乌兰察布市012000

任涛（1971-），女，内蒙古自治区乌兰察布市人。大学本科学历。技师。在乌兰察布电业局从事调度自动化相关工作。