广东电网公司潮州供电局 广东潮州 521000
摘要:电力是一种洁净、经济和高效的能源物质,并且被广泛地应用在我国社会生产和生活中。同时,随着近年来社会发展速度的不断提升,用户对电力生产和输送提出了更高的要求,其中稳定性、安全性和可靠性是必须标准。基于此,电力企业必须及时了解,社会生产和生活中的用电数据和信息,以此对电力生产和管理作出科学调控,进而为用户提供更加稳定、可靠的电能。因此,电力通信网在此背景下应运而生,并且随着时代的发展日益成熟,但是在实际应用中仍然存在脆弱性,以此对电力企业发展以及对社会用电体验,造成了较大影响。本文就电力通信的脆弱性,展开了详细的分析和研究,希望能够为我国电力企业发展提供帮助。
关键词:电力通信网;结构性脆弱;物理性脆弱;分析
引言:
电力行业的发展不仅在我国经济发展中占据了重要地位,同时也为我国社会生产和生活提供了基础性保障,所以基于电力行业的重要性,相关单位和企业必须对电力企业发展给予高度地重视。因此,为了确保电力能源实现调控的自动化、为了确保电网市场的正常运转,以及为了提高电网的稳定性和安全性,电力企业大力投建了电力通信专用网络,并且逐渐向着通信网络智能化方向发展。但是在电力通信网发展中,需要克服当前存在的局限性,例如传输设备无法对网络安全起到保护、局部光纤电路的负荷过重等。
一、电力通信网脆弱性分析
当前我国电力能源的生产和应用,已经逐渐形成了覆盖率较大的电网,并且仍然向着智能化电网和自动化电网方向前进[1]。在此背景下电力通信网络,为电网建设提供了较大的支持,而下文主要对电力通信网络的脆弱性展开分析,以此找寻到电力通信网,在运行中存在的局限性,从而加以升级和改进,进而为我国电力行业现代化发展奠定基础。
(一)结构性脆弱
电力通信网络的脆弱性涉及多个方面,其中电力通信网络的结构性脆弱,是影响较为关键的部分。首先,电力通信网络结构性脆弱,主要是指网络拓扑的脆弱性,体现在通信网络中,拓扑结构的设计与实际应用的需求是否相符,并且还体现在网络拓扑结构,是否具有先进性和可靠性,以及拓扑结构的安全性等方面。其次,电力通信网络在应用中的属性就是其具有的结构特性,如果在运行中一旦确定了网络的结构,就不会受到外界因素的影响而改变。但是在实际的电力通信网络运转中,网络结构的构造是极为复杂的,同时也无法对拓扑结构做好规划,这就会直接导致电力通信网络,在结构性上存在一定的不合理性,也就造成了通信网络的结构脆弱性。
(二)物理性脆弱
电力通信网络的物理脆弱性主要涉及各种相关的通信设备,此种脆弱性能够表现在表面运行形势上,所以较为容易发现,例如,SDH设备、光端机等,又或者是通信网络中的光纤、电缆等。以实际运行中的电力通信网络而言,管理人员大多较为关注,影响较为严重的元器件,这主要是由于此类元器件一旦发生故障,就会直接导致电力系统的损毁,进而影响用户的用电体验[2]。但是在电力通信网络运行中,能够造成严重影响的元器件,不一定是运行状态最差的,而运行状态最差的元器件,也不一定会对通信网络系统造成严重影响。例如,通信网络中影响SDH设备运行的因素有很多,像是设备元件的自身损耗,因为在实际运行中给予SDH设备元件各节点的重要等级不同,所以就会造成设备的配置不同。此外,设备中的节点数量也会对SDH设备运行的稳定性造成影响,当节点数量较多时,就会影响到SDH设备的插卡设置,继而也就会影响到设备运行的可靠性。因此,在实际建设电力通信网络工程时,多会采用1+1的形式给予保护,从而提高通信网络的安全可靠性。
图一 电力通信网
二、电力通信网脆弱性分析的策略和实施
前文提及电力通信网络的正常运行,能够提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性,对电力企业发展起到了重要作用。因此,电力企业必须对电力通信网络的脆弱性进行全面合理的分析,并且还要采取一定的实施措施,弥补和改善通信网络的脆弱性。电力企业应该充分地认识到,对电力通信网络脆弱性造成影响的因素,主要可以分为电力通信网络自身和外界环境。其中,电力通信网络自身的脆弱性越高,对网络的稳定性影响也就越大,对电力系统的运行影响也就越严重。基于此,电力企业必须加大对电力通信网络脆弱性的分析力度,以便实施合理的措施降低其脆弱性,从而维护电力通行网络的稳定性和安全性,进而为电力企业发展提供良好的保障。
(一)确定电力通信网络脆弱性测量指标和评估
针对电力通信网络的特殊性,应该制定出合理的脆弱性分析测量的指标和评估标准,以此提高分析的质量和正确性。首先,在分析电力通信网络脆弱性的工作中,要充分地认识到影响脆弱性的诸多参数,例如介数、聚类系数、度数和最短路径等。其中,节点度数的分布、节点介数分布和聚类系数,是用以衡量电力通信网络的重要指标,所以在分析时必须加以重视。由此可见,只有详细的掌握了各种数据参数的标准,才能对通信网的脆弱性展开详细、全面地分析。其次,在知悉相关数据和指标后,还需要结合电力通信网络脆弱性分析的需要,进而合理的改变效能函数的计算,以此更加全面和精准地分析出电力通信网的脆弱性所在。
(二)电力通信网络脆弱性仿真分析
电力通信网的脆弱性仿真分析,需要根据已经明确的衡量指标,制定出各种相关的模型,例如,设计单元失效模型、业务层脆弱性模型等,而后通过各种模型的有效模拟,对电力通信网络运行中的脆弱性,作出系统详细的描述,以此找寻到影响脆弱性的关键点。具体操作方式如下:在电力通信网络中,合理的选取一个节点,也可以选择某一条线路,在确定选择后对其进行转移,以此实现网络性能的有效降低。而后,要系统的测量网络性能受影响的变化程度,对所选节点或者线路,做出脆弱性分析和衡量。最后,还要对电力通信网络系统出现的故障,做好有效的识别和判断,以便研究出合理的策略。另外,在电力通信网络仿真分析中,还存在其他方式,其中攻击仿真分析具有良好的效果。主要体现在,当电力通信网络受到蓄意攻击,或者随机攻击的情况下,相关设备中的节点必然会受到一定的影响,甚至会导致网络发生解体现象,从而分析出电力通信网络的脆弱性。此外,通过大量的攻击仿真分析实验,可以发现蓄意攻击对网络效能造成的影响,要远远高于随机攻击。
三、电力通信网络新技术的发展趋势
随着我国社会现代化进程的不断加快,各领域对电力能源的需求也随着提高,这对我国电力企业生产提出了更高的要求。因此,电力企业在进行电力生产时,不能将目光只放在经济效益上,而是要加强电力通信网络的建设力度,从而确保电力网络的稳定性、安全性和可靠性。基于此,针对电力通信网络的脆弱性,电力企业必须充分的应用现代科学技术,尤其是当下传输速度快、安全性高的光纤通信技术。
(一)加快光纤通信技术的应用范围
光纤用于通信具有诸多的优势,例如,传输容量大、传输损耗小和抗电磁干扰能力出众等。基于此,在克制电力通信网络脆弱性的问题上,应该加快光纤通信技术的应用范围,尽量覆盖整个电力通行网络,从而提高网络的安全性、稳定性。现阶段,在我国35KV以下的电力输送网络中,通常会选用三相电力输送系统,但是电力通信网络却仍然采用传统的方式,这就极大地影响了电力系统的稳定性。因此,电力企业必须加快光纤通信技术的应用范围,例如,将三项中的一项采用OPPC代替,此种光缆具有相线和通信的双重功能,不仅能够满足正常的供电需求,还可以完成电力通信的作用,而在实际应用中,OPPC也不需要另外架设电力通信网,所以能够有效地降低电力通信的成本。
(二)加快光纤传输网的建设进程
我国电力能源分布上存在着极大的差异性,总体呈现出东多西少的局面,所以在电力通信网的建设上,也呈现出东强西弱的现象。基于此,为了确保我国电力行业的稳定发展,应该加快光纤传输网的建设进程,其不仅可以提高我国电网的覆盖率,还可以推动我国电力企业的快速发展。当前光纤传输网的建设中,主要存在着纤芯容量不足和设备容量较小的局限性,所以电力企业应该加大新技术的应用。此外,光纤传输网的建设,需要消耗大量的资金和资源,所以实际建设中具有一定的困难,这就需要电力企业不断地提升自身实力,以此吸引更多的资金注入光纤传输网的建设项目中。
结语:
综上所述,电力通信网络对我国电力行业发展,起到了极为重要的作用,其不仅可以提高电网系统的稳定性、安全性和可靠性,还能够为过智能电网建设提供良好的帮助。因此,在当下电力企业发展中,必须对电力通信网的脆弱性,做好有效、精准、全面和系统地分析。同时,电力企业还要加快光纤传输网的建设进程,以及加快光纤通信技术的应用范围,以此为我国电力企业发展奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]尹军.大数据技术在电力通信网的研究与应用[J].科技资讯,2019,17(22):31+33.
[2]刘垒,谭阳红,金家瑶,张婧,童方格.电力通信网的关键节点辨识[J].电力系统及其自动化学报,2020,32(02):28-34.