隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，為及時(shí)掌握電能量在電網(wǎng)發(fā)電側(cè)和配電網(wǎng)中的動(dòng)態(tài)負(fù)荷分配，充分利用電力系統(tǒng)中專用通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載電能量信息，必須建立電力調(diào)度數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)要求電力調(diào)度數(shù)據(jù)信息與其它管理信息從第二層進(jìn)行隔離，以確保電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。為滿足這樣的要求，對(duì)廣東省廣電集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱廣電集團(tuán)）的異步傳輸模式（ATM）網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，并規(guī)劃了電力調(diào)度數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入和實(shí)施應(yīng)用。 1、廣東省電力調(diào)度數(shù)據(jù)系統(tǒng)的規(guī)劃 1.1網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 　　廣電集團(tuán)廣域骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是依托裸光纖、同步數(shù)字系列準(zhǔn)同步數(shù)字系列（SDH/PDH）提供的傳輸鏈路而建立起來(lái)的ATM網(wǎng)絡(luò)，主要由北方電信網(wǎng)絡(luò)公司Passport 15000/7400系列多業(yè)務(wù)交換機(jī)組成。核心層和骨干匯接層由Passport 15000系列交換機(jī)組成，邊緣交換層由Passport 7400系列交換機(jī)組成。 　　 核心層以2臺(tái)ATM核心交換機(jī)為核心交換節(jié)點(diǎn)，廣州區(qū)域信息網(wǎng)利用其中1臺(tái)核心交換機(jī)。骨干匯接層有5個(gè)匯接區(qū)，以6個(gè)地區(qū)電力分公司為骨干匯接節(jié)點(diǎn)。邊緣交換層以環(huán)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)接入骨干匯接節(jié)點(diǎn)。 1.2業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃 　　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)屬電力系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)部專用業(yè)務(wù)網(wǎng)，為調(diào)度機(jī)構(gòu)、調(diào)度范圍內(nèi)的廠站傳遞與調(diào)度業(yè)務(wù)相關(guān)的控制信息和數(shù)據(jù)提供業(yè)務(wù)平臺(tái)。根據(jù)用戶要求，廣東省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍包括21個(gè)地調(diào)站點(diǎn)和31個(gè)電廠站點(diǎn)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是廣東省電力調(diào)度中心（以下簡(jiǎn)稱調(diào)度中心）與21個(gè)地調(diào)站點(diǎn)、31個(gè)電廠之間的數(shù)據(jù)傳輸。 　　根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和要求，利用省網(wǎng)已建成的廣電集團(tuán)ATM網(wǎng)絡(luò)來(lái)組建調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，部分未安裝ATM設(shè)備的電廠按"就近接入"的原則接入到已有ATM設(shè)備的地調(diào)站點(diǎn)或電廠站點(diǎn)。 　　根據(jù)現(xiàn)有通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，采用ATM永久虛擬連接（PVC）組建電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，再接入ATM Passport設(shè)備上的虛擬路由器（VR）。對(duì)于部分沒有ATM接入設(shè)備的電廠，端到端的ATM PVC無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則采用接入點(diǎn)Passport VR的功能臨時(shí)終結(jié)和發(fā)起ATM PVC的方案。為了保證安全、可靠，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用雙星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)2條ATM PVC路徑與調(diào)度中心連接，互為備份。 　　 為了保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，調(diào)度中心配置專用網(wǎng)際協(xié)議（IP）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)NetMonitor軟件。該軟件能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路狀態(tài)、協(xié)議狀態(tài)、連通狀態(tài)和穩(wěn)定性等，并具有故障報(bào)警和記錄功能。 1.3廣東省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的配置 　　廣東省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在圖1中，2臺(tái)Cisco 7507路由器分別通過(guò)ATM接口與通信中心的2臺(tái)Passport 15000系列交換機(jī)連接，2臺(tái)Cisco 7507路由器之間通過(guò)100BaseTX以太網(wǎng)連接。電廠和地調(diào)站點(diǎn)上不同的VR（PP 7480或PP 7440）各自通過(guò)兩條不同路徑以PVC方式與調(diào)度中心的2臺(tái)Cisco 7507路由器連接。 在電廠或地調(diào)的站點(diǎn)上，為每個(gè)電廠或地調(diào)設(shè)置各自獨(dú)立的、專用的VR，電廠或地調(diào)通過(guò)VR接入調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，如發(fā)1、發(fā)2和發(fā)3連接到同一臺(tái)Passport交換機(jī)上，在此交換機(jī)上必須設(shè)置3個(gè)不同的VR，即VR1，VR2和VR3。 　　在調(diào)度中心的2臺(tái)Cisco 7507路由器上分別運(yùn)用訪問控制列表的功能控制不同電廠和供電公司之間的訪問。這是因?yàn)樵陔娏φ{(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，調(diào)度中心為控制站點(diǎn)，地調(diào)和各電廠為輔助站點(diǎn)，只允許控制站點(diǎn)和輔助站點(diǎn)間的通信，不允許輔助站點(diǎn)之間的通信。 1.3.1ATM 虛信道連接（VCC）配置 　　以各地調(diào)或電廠的VR作為PVC的發(fā)起端，調(diào)度中心2臺(tái)Cisco 7507系列交換機(jī)作為PVC的終結(jié)端，通過(guò)不同物理鏈路分別建立2條互為備份的ATM VCC。根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需要，將ATM服務(wù)類別定義為固定比特率（CBR）。 1.3.2IP的選擇 　　 IP采用開放式最短路徑優(yōu)先（OSPF）動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，通過(guò)OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，隨時(shí)監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?，?dāng)一條PVC路徑中斷時(shí)，OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議根據(jù)鏈路狀態(tài)的變化自動(dòng)選擇另一條PVC路徑，從而保證了網(wǎng)絡(luò)的不中斷運(yùn)行。 1.3.3ATM 層和IP層的結(jié)合 　　 ATM層和IP層的結(jié)合點(diǎn)位于 PVC的發(fā)起端和終結(jié)端。PVC發(fā)起端是ATM交換機(jī)，采用ATM多協(xié)議封裝（multiprotocol encapsulation，MPE）服務(wù)方式，允許在ATM網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送IP信息。通過(guò)定義ATM MPE接口，并將其分別與VR的協(xié)議端口、ATM VCC關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)ATM網(wǎng)絡(luò)上的IP業(yè)務(wù)。PVC終結(jié)端是Cisco 7507路由器。從物理上看，每臺(tái)Cisco 7507路由器只需采用一個(gè)ATM接口與各調(diào)度站點(diǎn)互連，由各調(diào)度站點(diǎn)發(fā)起的PVC全部終結(jié)在該端口上，這些PVC在二層是相互隔離的，不能互訪。 2、實(shí)施應(yīng)用 2.1實(shí)施方案 　　根據(jù)不同的情況，各節(jié)點(diǎn)有3種接入方式。 2.1.1光纖加光收發(fā)器接入方式 　　對(duì)于已經(jīng)安裝了ATM設(shè)備的站點(diǎn)，在與之相連的調(diào)度所或者電廠間能提供光纖的前提下，可以考慮光纖加光收發(fā)器的接入方式。光纖加光收發(fā)器的接入方式如圖2所示。 該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只用2個(gè)光收發(fā)器。此外，充分利用了現(xiàn)有的10BaseTX以太網(wǎng)接口，沒有增加其它設(shè)備。在21個(gè)地調(diào)連到地區(qū)電力分公司的ATM交換機(jī)的情況下，采用該接入方式是較為適宜的。由于地調(diào)與地區(qū)電力分公司ATM交換機(jī)相距較近，有的甚至在同一棟大樓，因此其間以光纖連接。 2.1.2E1電路加轉(zhuǎn)換器接入方式 　　除21個(gè)地調(diào)與地區(qū)電力分公司間是光纖連接外，其余的絕大多數(shù)情況下接入通道是SDH或者PDH的E1電路，例如大多數(shù)未安裝ATM設(shè)備的電廠就近接入到地區(qū)電力分公司就屬于這種情況。解決辦法是利用ATM設(shè)備的光接口或者E1接口，通過(guò)增加終端設(shè)備達(dá)到將19個(gè)無(wú)ATM設(shè)備的電廠接入到目標(biāo)設(shè)備，也可以利用ATM設(shè)備的以太網(wǎng)接口做各種轉(zhuǎn)換，通過(guò)E1電路將19個(gè)無(wú)ATM設(shè)備的電廠接入。通過(guò)分析，采用后一種辦法更經(jīng)濟(jì)，其接入方式如圖3所示。 　　與光纖加光收發(fā)器接入方式相比，該接入方式增加了2個(gè)轉(zhuǎn)換器，以太網(wǎng)接口為現(xiàn)有的10BaseTX以太網(wǎng)接口中的一個(gè)。 2.1.364 Kbps接入方式 　　未安裝ATM設(shè)備且無(wú)E1通道的站點(diǎn)，采用64 Kbps接入方式。它是將ATM上現(xiàn)有的10BaseTX以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換為64 Kbps數(shù)據(jù)接口，然后與SDH或者PDH傳輸設(shè)備相接，到電廠端作相反轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行電-光及光-電轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)接口，接入方式如圖4所示。該方式在2.048 Mbps通道資源無(wú)法安排的情況下采用。 2.2接入方式的安全要求 　　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)為電力生產(chǎn)專用網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)必須符合安全性高的要求，例如不得利用第三方IP網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，不得與因特網(wǎng)及其它外部網(wǎng)絡(luò)（包括企業(yè)其它內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)）互聯(lián)等。在網(wǎng)絡(luò)的所有站點(diǎn)中，調(diào)度中心為控制站點(diǎn)用戶，其它為輔助站點(diǎn)用戶?？刂普军c(diǎn)發(fā)出的信息為輔助站點(diǎn)接收，任何一個(gè)輔助站點(diǎn)發(fā)出的信息都為控制站點(diǎn)接收，輔助站點(diǎn)之間沒有信息通路。 　　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)滿足關(guān)鍵性業(yè)務(wù)的高可靠性要求，每天24 h不停頓運(yùn)行，主要通路應(yīng)有備份路由。網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)的帶寬應(yīng)不小于2.048 Mbps，個(gè)別未滿足條件的可采用64 Kbps帶寬。　　 網(wǎng)絡(luò)必須滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)要求，時(shí)延小于50 ms，并且網(wǎng)絡(luò)具備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能。  3、結(jié)束語(yǔ) 　　廣東省電力調(diào)度中心能量管理系統(tǒng)（EMS）與地調(diào)EMS、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)間互聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和其它電網(wǎng)調(diào)度信息的傳輸，是提高廣東省電力調(diào)度自動(dòng)化水平的一項(xiàng)重要工作。廣東省電力調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)EMS備用調(diào)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源、地方電源管理、發(fā)電計(jì)劃考核、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、負(fù)荷預(yù)測(cè)和地調(diào)EMS應(yīng)用需要電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的支撐?；陔娏φ{(diào)度的業(yè)務(wù)需求，在廣東省電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的組建實(shí)施方案中，以ATM網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載21個(gè)地調(diào)和31個(gè)電廠的調(diào)度數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。同時(shí)，為滿足電力調(diào)度生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性的要求，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)還應(yīng)該既能連接電力系統(tǒng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)，又能對(duì)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)和公共信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的隔離。 　　電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施，使廣東省電力調(diào)度自動(dòng)化水平大大提高。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為廣東省電力調(diào)度信息傳遞提供了高速、可靠的保證，為廣東電網(wǎng)通信及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) ［1］張宏科，裘正定.ATM網(wǎng)絡(luò)互連原理與工程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1997 ［2］RONALD W M.Cisco廣域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)[M].惠琳，譚星，史宗海，等譯.北京：電子工業(yè)出版社，2001. 轉(zhuǎn)自：電力愛科網(wǎng)