一种电力调度小号IP优化改造方案的研究

发表时间:2020/11/20   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者:罗晨,张莎,王斌,牟雪鹏
[导读] 根据贵州电力系统调度小号的现状及通信新技术应用,提出了一种电力调度小号IP优化改造方案,将64K级别通信通道通过综合
       罗晨,张莎,王斌,牟雪鹏
        贵州电网有限责任公司电网规划研究中心

        摘要:根据贵州电力系统调度小号的现状及通信新技术应用,提出了一种电力调度小号IP优化改造方案,将64K级别通信通道通过综合数据网IP方式进行承载。文章介绍了贵州电力调度小号IP优化改造方案,对方案的技术特点进行了分析,归纳出电力调度小号IP优化改造方案设取得的成效。
        关键词:电力系统;调度小号;IP;综合数据网

        
        0  引言
        保障安全可靠、稳定的电力供应,是保证国家经济迅速发展的基础。调度电话是电网调度员指挥电力系统安全、稳定、经济运行的重要沟通手段。
        通过电力调度语音网,调度员能够快速准确、灵活方便、安全可靠下达生产调度命令,从而保障电力系统安全、经济运行。随着电力行业的智能化
建设,对电力调度系统的安全性、可靠性和稳定性提出了非常高的要求,通信新技术应用需充分考虑对整个通信系统稳定性、兼容性的影响。
1  电力系统调度小号改造研究背景
        贵州电网现阶段采用的是传统的调度通信交换网,以中调为核心,以各地区500kV变电站为交换网汇聚点,中调主站交换机与各汇聚点站交换机通过2M中继方式互连。
        不具备调度交换机的大部分直调220kV变电站的调度电话由省调调度交换机通过PCM接入网设备放小号的方式实现调度电话。
        为保障厂站调度电话 100%可用,目前贵州省内厂站可通话的语音手段有 5 种方式。
        目前厂站使用的通话手段:
        1)调度机构、500kV 及以上变电站(直流换流站)、集控中心:采用 1,2,4 三种调度语音覆盖方式。
        2)220kV 、110kV 变电站:采取 2,4两种调度语音覆盖方式。
        3)35kV 变电站、无人值守站点:可在 2,4,5三种中选取一种调度语音覆盖方式。
        贵州电力调度小号主要采用第 2 种调度语音覆盖方式,即主要利用 PCM 远端延伸的方式放至直调厂站。
        目前贵州电力调度交换网主要存在的问题有:
        1)PCM设备老旧停产、缺乏备品备件及厂家技术支持情况的设备占比大、故障率高等问题,往往会导致厂站端调度小号因通信通道故障无法正常工作。
        2)连接建立的时间长、独占线路、线路利用率低、无纠错机制等。
        3)业务模式单一,仅支持语音业务,无法整合语音、数据等多种业务。
        4)调度与被调端经常采用点对点PCM设备,浪费投资,调度端大量的PCM 设备也占用了机房资源。
2 电力调度小号IP优化方案
2.1优化方案提出
        为了避免浪费投资,提高网络带宽利用率,节约传输成本。提高贵州电网调度语音交换网的安全保障能力,配合全网 PCM 退运工作,结合贵州省电力调度交换专网现状,提出一种电力调度小号IP优化改造方案,将64K级别通信通道改成综合数据网 IP 方式承载。
2.1 VoIP技术原理
        VoIP(Voice over IP)技术将语音信号进行数字化编码、压缩处理成压缩帧,然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输,从而实现在IP网络上进行语音通信的目的,是一种基于IP网络传送语音业务的新技术。
        传统的电话网是以电路交换方式传输语音,所要求的传输宽带为64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台,对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理,使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。
2.3调度IP小号承载网络技术方案
        将贵州电网调度交换网优化成为一个更加安全可靠、成熟稳定、技术先进、功能完备的调度交换网,省调及地调主站端具备 IP 电话批量放号能力和 IP 录音功能,现有厂站站内可配置综合接入网关(IAD)接模拟电话或者直接接入 IP 电话,新上厂站均采用 IP 调度电话,承载通道改为综合数据网 IP 形式。
        目前贵州省网及各地区供电局均无语音视频专网,考虑到网络安全环境、投资、建设维护难度和资源占用等方面,本次 IP 放号平台部署在综合数据网上,调度IP 小号用综合数据网来承载。
        贵州电网调度 IP 小号承载网络技术方案如图1所示:
其数据流向如图所示。

       
2.4系统安全防护性
        调度 IP 小号采用综合数据网来承载,涉及调度语音业务安全分区变化后的网络安全防护,按照南方电网综合数据网网络安全提升方案原则进行完善。
2.4.1厂站端接入要求
        中调至直调 220kV 及以上厂站调度 IP 话机终端直接从本站地区综合数据网接入,各供电局应按网络安全专项规划要求完成厂站端综合数据网合规性改造。以满足安全防护性要求。
2.4.2主站端接入要求
        省调及地调侧设备通过管理信息大区局域网接入综合数据网,主站端与综合数据网的边界处应部署纵向防火墙。
2.5防火墙参数配置
        数据流在传输过程中将经过防火墙,因此除了要求网络路由可达外,还必须在沿途的防火墙上开放相关端口才能保证话机与平台之间的信令媒体数据包能够正常发送和接收,中调平台放置的话机数据流在传输过程中所经过的所有防火墙需要开启的
策略。各地区供电局应根据实际情况
进行开放端口的调整。
2.6录音系统配置要求
        调度机构及 500kV 厂站要求本地录音,录音设备应具备模拟、IP 录音功能;220kV 及以下厂站录音可选择录音服务器进行集中录音、录音电话或远端录音方式。
2.7调度小号优化方案成效
        对贵州省电力调度小号IP优化改造实施后,在保留传统调度语音模式的基础上,叠加IP调度语音系统。
2.7.1 解决了PCM运维困难问题
        通过通信语音系统部署IP电话,利用综合数据网通道,不再需PCM提供调度通道,可将原有的PCM设备逐步退出,变电站和厂站仅需配置价格低廉的IP接入终端,可节约大量投资。
2.7.2增加调度语音系统可靠性
        省调调度交换系统配置一台IP电话,作为备用的调度电话,保证每个直调变电站都有两个互为备用的独立调度电话,实现双通道的方式,满足调度电话可靠性需求。
2.7.3提高通信系统灵活性
        本改造方案充分利用了IP方式的优越性,设备安装简单,设备容易管理,提高通信系统灵活性。
3  结语
贵州电力调度小号的改造实现了IP语音与传统语音的集成应用,有效提升网络整体的可靠性,减轻电力维护人员的工作压力,全面提高交换网管理水平,为智能电网调度的提供有力保障。
参考文献
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      [C]//中国电机工程学会电力通信专业委员会 第十届 学术会
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[3]   李欢, 焦小龙. 童欣宇.电力系统调度交换专网IP专用交换机优化研[J]. 当代电力文化南方电网技术, 2019, 6(1): 1-6.
[4]  刘沙,周长春.IPPBX调度系统在煤矿井下的应用 [J].计算机系统应用 ,2010,19(12):147一150.


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