智能化电力调度数据专网建设方案研究

发表时间:2020/11/12   来源:《当代电力文化》2020年第18期   作者:陈健
[导读] 电力调度是保障用电协调的关键要素,
        陈健
        内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局正镶白旗供电分局  内蒙古锡林浩特市 013800
        摘要:电力调度是保障用电协调的关键要素,由于电网规模的不断扩大,电力生产与输配的要求也不断增加。为了满足现阶段的电力调度需求,需要应用智能化电力调度系统,制定完善的专网建设方案,为电力调度提供技术支持。本文基于智能化数据专网建设的科学应用,对专网建设的方案进行探究,并从虚拟专用网、数据重组技术角度进行分析,旨在为有关部门提供经验借鉴。
        关键词:智能化;电力调度;数据分析;专网建设
1智能化电力调度数据建设理论基础
        电力系统工作运行的主要工作为电力发电、电力变电、电力输送、电力配电、电力用电等,共同组成了完善的电力系统。智能化控制是指在以上功能模块技术上,能够实现以上工作的自主决策,并具有自主运行、自主检测功能,可实现对整体系统运行的全面监控以及调节。在数据网建设中,基于电力传输功能而实现,促进整体系统的协调性。在数据网中,首先对其结构进行明确,其中可以包括核心层、汇聚层、接入层等,核心层为网络数据的控制中心,而汇聚层则是连接各项节点的重要结构,接入层通过接入不同的设备,实现电能的有序传输。通过数据网集中控制,与智能变电设备进行协调,可实现电力数据调度的安全管理。
二、智能化电力调度数据专网存在的问题
(一)网络的可靠性低
        如今,我国跟多地方的电力自动化网络大都是星型的网络结构,各并没有实现网络的分层管理。而且在运行的过程中,都是主站与个子站简单的端与端相连接,并没有什么保护的路径,这样就导致网络的可靠性极低。
(二)传输的速率受到限制
        目前,主站和子站间受到了传输机制与网络结构的限制,只能采取传统的串口连接,传输速率仅仅只有64KB/S,这样一算,网络的传输速度是非常低的,而且受到了严重的限制。
(三)传输路由便利性非常差
        现有的网络结构只能实现主站和子站之间的相互联络,不能大规模地投入使用。但是现在的变电站运维管理一般都是采用大量的集控模式进行运行,并且结合现下的自动化网络模式,子站就必须要跳过主站才能实现信息上需要传送的相对应的集控站。这样一来,信息的传输方面就不够方便,更为日常之中网络的运维管理增加了阻碍。
3智能化电力调度数据专网建设方案
        3.1核心网部署
        核心网部署分为集中部署和分布部署两种模式,核心网集中部署是在省公司集中部署核心网,地市部署基站,全省基站的信令流和数据流将集中接入省核心网,地市公司通过反拉的核心网网管系统管理本地区用户数据,通过本地设备网管系统进行设备运维管理,省公司管理全网网络配置,通过综合网管系统管理大型核心网和各地基站。分布式部署是在各地市公司分别部署核心网设备,各地市公司基站均接入各自核心网,网络管理在各地市公司完成,网管系统通过北向接口接入AMS系统,省公司通过AMS系统监视各地区专网系统。核心网集中式部署符合网络扁平化要求,与业务流向吻合度高,有利于终端大范围移动,有利于网络的集中管控和优化,但是针对多品牌设备的维护和优化工作量相对较大。

地市公司建设相对规模小的核心网,设备相对统一,维护和优化工作量小,有利于地市无线专网运行和维护。核心网应根据电力无线专网承载业务、建设规模、业务流向确定部署方式。目前,电力系统数据业务基本都是固定的,移动业务的区域性也很强,漫游移动的业务暂不存在,分布式部署方式满足目前业务需求,其投资门槛低、建设风险小的优势明显。需要布置2套核心网,一套承载精准负控等控制类业务,通过安全接入区/平台接入生产控制大区,一套承载采集类业务,通过安全接入区/平台接入管理信息大区。2套核心网实现两大区之间的物理隔离。单套核心网由2台核心网设备(1+1冗余)进行信息处理。
        3.2回传网组网
        国家电网公司现有传输网以光纤通信为主,多种传输技术并存,大部分省公司均已建成SDH、OTN双平面架构的省级传输网,OTN网络重点覆盖省公司、省公司第二汇聚点、地市公司和部分核心变电站,网络平台容量为40波×10G。SDH网络主要为环网结构,并逐步向网状网结构演进,重点覆盖省公司本部及第二汇聚点、地市公司本部及第二汇聚点、省调直调厂站及省公司直属单位。省级SDH网络核心层带宽基本达到10G。地市骨干传输网以SDH网络为主,主要为环网结构,重点覆盖地市公司本部及第二汇聚点、县公司、地调直调厂站及地市公司直属单位,带宽以2.5G为主,其中部分厂站密集、业务需求较大地区核心环网带宽达到10G。当无线核心网省公司部署时,各无线基站业务在地区汇聚后传输至省公司无线核心网,传输通道采用省干SDH光传输网承载,以n×GE带宽组网。当每个基站20M带宽需求计算时,对于地区辖内基站数在40个以下时,可采用1GE,每超过40个基站,需增加1个GE。如果按每站75M流量测算,每地市规划平均基站数量为80座,每个地市约需6GE带宽。对于无线核心网地市部署时,回传网不需要组织省到市网络。基站到地市回传网将承载在现有地区级SDH光传输网络,网络分为接入层环网、核心层支环、核心层主环。基站到地市无线回传网带宽需求,按每个基站20M带宽需求计,核心层主环带宽约需3*155M,核心层支环带宽约需155M,接入层回传网带宽约需30M-50M。按每个基站75M带宽需求计,接入层回传网带宽约需2个155M,核心层支环带宽约需2个622M带宽,核心层主环带宽约需3个GE带宽。业务回传网应根据核心网及业务主站系统部署情况组织。当无线专网核心网省公司部署时,由于大多数业务主站也部署在省公司,其业务回传网只需通过局域网或本地网实现,只有配网自动化等业务主站设在市公司,需由省公司回传至地市公司,可由SDH光传输网承载。当核心网部署在地市公司时,配电自动化业务只需通过各市公司局域网实现接入主站,其他业务将在各地市公司就近接入数据通信网上传至主站。对于接入基站规模不大的区域,回传网可采用星型结构,即从接入变电站开通至主站的直达通道,带宽可按30M预留。对于接入基站规模较大的区域,基站至核心网点对点开通30M带宽对现网传输带宽压力较大,可采用配置接入交换机利用SDH光传输网GE接口板组成千兆共享环。
 
        总结
        智能电网技术的发展速度也是越来越快,电网调度自动化系统受到越来越多的重视,特别是其安全、经济、快速的优势,被人们所称道,在专网设计和使用的过程中仍会出现各种各样的问题,加强对于专网的研究是非常有必要的,这对日后电力调度专网的运维打下了良好的基础,通过精心的设计,使电力调度专网符合地市电力公司的实际工作需求,增强了电力调度抓网的适用性和安全性,可以更好地为客户提供电力供给服务。
参考文献
[1]马冬雪.地区电力调度数据网二平面的研究与应用[D].郑州大学,2016.
[2]郝成斌,刘伟,任莹.电力系统调度交换专网IP专用交换机优化研究[J].吉林电力,2016,44(6):21-24.
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