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【摘要】变电站调度数据网是电力生产实时信息传输的网络，随着电网的不断发展，电力生产包括电能量采集、功角测量数据、继电保护管理数据等在内的许多数据业务，对数据网络通信的要求不断提高。作为电网调度自动化、管理现代化的基础，电力调度数据网建设是电力系统的重要基础设施，在电网安全、稳定、可靠、经济运行及电网管理过程中发挥着非常重要的作用。本文主要以110KV变电站电力调度数据网建设实践为基础，对调度数据网及其建设方案进行研究。
【关键词】110KV变电站；调度数据网；建设方案
前言
电力调度数据网是电网调度自动化、管理现代化的基础，具有高可靠性、实时性、安全性等特点，在协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转及保证电网安全、经济、稳定、可靠的运行方面发挥了重要的作用[1]。随着智能电网建设的深入和完善，电网调度技术不断发展，电力调度数据网承载的业务也在不断发展，在正常运行状态和应急状态下，对数据安全传输的要求越来越高。因而，要加强对变电站调度数据网建设的重视，下文主要是根据110KV变电站的需求而进行的建设方案研究。
1.电力调度数据网络的建设原则
1.1实时性原则
运用路由变换设备组织网络，不分安全区，110kV变电站电力调度数据网建设要充分体现实时性原则。主要是因为110kV变电站在运行过程中所产生的数据具有一定稳定性，日常业务变化较少，因而实时性成为110kV变电站调度数据网数据传输的基本要求。此外，应简化数据网络的结构，对110kV变电站内的控制网络和管理网络进行物理隔离，以降低成本，促进效益最大化实现。
1.2自我保护原则
110KV变电站的调度数据网应同时具备两种功能，即访问和挡制，以实现业务访问和阻挡网络病毒、保障数据安全的目的。根据110KV变电站调度数据网的结构特点，采取星形的组网与传输网相结合的方式，实现网络结构的布点应与传输网络相结合，是拓扑结构的最佳选择，为传输网资源可用性、通道可靠性及维护方便性提供保障[2]。
1.3就近连接原则
110kV变电站的数据流向坚持就近连接原则，即业务数据流向所在县与地区的电力公司，变电站就近接入到所属公司，然后进行信息汇集，统一传输至供电公司。
2.电力调度数据网络的架构
2.1核心层
核心层是110kV变电站电力调度数据网络的重要组成部分。通过对牢固、安全和稳定的数据网络拓扑与设备高速转换网络信息的利用，实现网络报文的高速转发，并为变电站和统调发电厂的网络接入提供相应的系统功能[3]。
2.2骨干层
骨干层的主要构成部分主要有：地区调度中心、县级调度中心及集控变电站的所有路由器，其功能是对110kV变电站电力调度通信网的数据汇入进行汇总。110kV变电站电力调度通信网的相关业务主要有：（1）实时监控。主要是针对能量管理系统（EMS）、远程终端控制系统（RTU）或是变电所运行中所产生的各种实时数据。（2）运行管理。主要包括用电数据、操作票数据、联络数据的交换等各方面的数据信息，还包括电力生产业务运行中产生的各种报表、故障信息、安全装置管理数据信息等等。
3.110KV变电站调度数据网建设方案
3.1电力调度数据网技术设计
3.1.1虚拟局域网技术（VPN）
虚拟局域网的特点是网络站点不受其地理地址限制，在使用过程中可根据不同要求加入虚拟子网络，不仅灵活方便，而且也容易检测维修。根据功能不同，可将虚拟局域网分为EMS虚拟局域网、自动化虚拟局域网、保护虚拟局域网、调度虚拟局域网等。不同虚拟网络之间是不相通的，因而需要在交换机上划分出不同的端口，并通过公用网关分配子网，在运行中只需与相应网关建立网络连接，便可实现通讯及数据传输。
3.1.2多协议标签交换协议（MPLS）
多协议标签交换是一种用于快速数据包交换和路由的体系，为网络数据流量提供了目標、路由、转发和交换等能力，具有管理各种不同形式通信流的机制。多协议标签交换协议的工作原理是：（1）路由表对FEC进行查询并做出分配，并通过固定长度的标签对其进行描述和编码；（2）将生成的标签附加到IP报头前端；（3）处于LSP中的标签交换路由器根据标签信息在LIB索引，确定信息点；（4）新的标签在LSR出端口替换原有标签，便实现报文沿的传输和转发。多协议标签交换能够促进网路速度、网路可扩展性、网路服务质量管理及网路流量工程等问题的解决，此外还能为IP中枢解决宽带及服务等问题[4]。
3.2网络拓扑结构的设计方案
我们将计算机连接的方式成为“网络拓扑结构”，网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，网络拓扑结构主要有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、分布式拓扑、网状拓扑和蜂窝状拓扑等。部分拓扑结构如图1所示。由于每个拓扑都具有各自的有点，因而应根据具体情况对110KV变电站网络拓扑结构方案进行设计。110KV变电站网络拓扑结构的设计，应遵循一定的原则，其中包括拓扑可靠原则、双出口原则、流量优化与时延原则等。其中，拓扑可靠性原则主要是指N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性。具体要求：每个节点须保持2条或以上不相关的链路连接到其他节点，确保拓扑中的任何1条线路出现故障都不影响整体连通性。双出口原则须确保每个网调局域均有两个出口，且位于不同的地理位置，以防止由于停电等外部原因造成出口失效，影响数据的传输。流量优化与时延原则主要是根据网络的流量及流向，对电路及其宽带进行合理配置，以保障流量分布的均匀性及电路带宽的充分利用。
3.3路由的设计
110KV变电站调度数据网首选路由协议为OSPF，具主干域和子域两层结构，目的是分散路由处理，减少网络带宽占用。OSPF协议的使用，要充分考虑骨干区域的连通性，确保在任意一条链接故障或断开的情况下，也能够实现主干区域的连通。同时，每个子域应考虑采用分布体系结构，以保证网络的弹性，满足可靠性、冗余性的要求。
4.小结
电力调度数据网是电网调度自动化、管理现代化的基础，是电力系统的重要基础设施，对110KV变电站调度数据网的建设，十分必要且势在必行。调度数据网不仅从根本上改变了传统中点对点的信息数据传输方式，而且减少了外界因素的影响，提高了信息传输的效率和质量。调度数据网中高速、稳定的网络通道，为电力调度和电力生产输液业务提供强有力保障，在电网安全、稳定、可靠、经济运行及电网管理过程中发挥着巨大作用。总而言之，为满足智能电网建设的需要，顺应电力系统发展的需求，对110KV变电站调度数据网建设方案的研究，具有十分重要的现实意义。
【参考文献】
[1]谭贤柱，张众发.电力调度数据网建设研究[J].电力系统通信，2012，33（11）：15-19.
[2]刘学华.110kV变电站总平面布置的优化设计分析[J].中国科技纵横，2012，（18）：174+177.
【关键词】110KV变电站；调度数据网；建设方案
前言
电力调度数据网是电网调度自动化、管理现代化的基础，具有高可靠性、实时性、安全性等特点，在协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转及保证电网安全、经济、稳定、可靠的运行方面发挥了重要的作用[1]。随着智能电网建设的深入和完善，电网调度技术不断发展，电力调度数据网承载的业务也在不断发展，在正常运行状态和应急状态下，对数据安全传输的要求越来越高。因而，要加强对变电站调度数据网建设的重视，下文主要是根据110KV变电站的需求而进行的建设方案研究。
1.电力调度数据网络的建设原则
1.1实时性原则
运用路由变换设备组织网络，不分安全区，110kV变电站电力调度数据网建设要充分体现实时性原则。主要是因为110kV变电站在运行过程中所产生的数据具有一定稳定性，日常业务变化较少，因而实时性成为110kV变电站调度数据网数据传输的基本要求。此外，应简化数据网络的结构，对110kV变电站内的控制网络和管理网络进行物理隔离，以降低成本，促进效益最大化实现。
1.2自我保护原则
110KV变电站的调度数据网应同时具备两种功能，即访问和挡制，以实现业务访问和阻挡网络病毒、保障数据安全的目的。根据110KV变电站调度数据网的结构特点，采取星形的组网与传输网相结合的方式，实现网络结构的布点应与传输网络相结合，是拓扑结构的最佳选择，为传输网资源可用性、通道可靠性及维护方便性提供保障[2]。
1.3就近连接原则
110kV变电站的数据流向坚持就近连接原则，即业务数据流向所在县与地区的电力公司，变电站就近接入到所属公司，然后进行信息汇集，统一传输至供电公司。
2.电力调度数据网络的架构
2.1核心层
核心层是110kV变电站电力调度数据网络的重要组成部分。通过对牢固、安全和稳定的数据网络拓扑与设备高速转换网络信息的利用，实现网络报文的高速转发，并为变电站和统调发电厂的网络接入提供相应的系统功能[3]。
2.2骨干层
骨干层的主要构成部分主要有：地区调度中心、县级调度中心及集控变电站的所有路由器，其功能是对110kV变电站电力调度通信网的数据汇入进行汇总。110kV变电站电力调度通信网的相关业务主要有：（1）实时监控。主要是针对能量管理系统（EMS）、远程终端控制系统（RTU）或是变电所运行中所产生的各种实时数据。（2）运行管理。主要包括用电数据、操作票数据、联络数据的交换等各方面的数据信息，还包括电力生产业务运行中产生的各种报表、故障信息、安全装置管理数据信息等等。
3.110KV变电站调度数据网建设方案
3.1电力调度数据网技术设计
3.1.1虚拟局域网技术（VPN）
虚拟局域网的特点是网络站点不受其地理地址限制，在使用过程中可根据不同要求加入虚拟子网络，不仅灵活方便，而且也容易检测维修。根据功能不同，可将虚拟局域网分为EMS虚拟局域网、自动化虚拟局域网、保护虚拟局域网、调度虚拟局域网等。不同虚拟网络之间是不相通的，因而需要在交换机上划分出不同的端口，并通过公用网关分配子网，在运行中只需与相应网关建立网络连接，便可实现通讯及数据传输。
3.1.2多协议标签交换协议（MPLS）
多协议标签交换是一种用于快速数据包交换和路由的体系，为网络数据流量提供了目標、路由、转发和交换等能力，具有管理各种不同形式通信流的机制。多协议标签交换协议的工作原理是：（1）路由表对FEC进行查询并做出分配，并通过固定长度的标签对其进行描述和编码；（2）将生成的标签附加到IP报头前端；（3）处于LSP中的标签交换路由器根据标签信息在LIB索引，确定信息点；（4）新的标签在LSR出端口替换原有标签，便实现报文沿的传输和转发。多协议标签交换能够促进网路速度、网路可扩展性、网路服务质量管理及网路流量工程等问题的解决，此外还能为IP中枢解决宽带及服务等问题[4]。
3.2网络拓扑结构的设计方案
我们将计算机连接的方式成为“网络拓扑结构”，网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，网络拓扑结构主要有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、分布式拓扑、网状拓扑和蜂窝状拓扑等。部分拓扑结构如图1所示。由于每个拓扑都具有各自的有点，因而应根据具体情况对110KV变电站网络拓扑结构方案进行设计。110KV变电站网络拓扑结构的设计，应遵循一定的原则，其中包括拓扑可靠原则、双出口原则、流量优化与时延原则等。其中，拓扑可靠性原则主要是指N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性。具体要求：每个节点须保持2条或以上不相关的链路连接到其他节点，确保拓扑中的任何1条线路出现故障都不影响整体连通性。双出口原则须确保每个网调局域均有两个出口，且位于不同的地理位置，以防止由于停电等外部原因造成出口失效，影响数据的传输。流量优化与时延原则主要是根据网络的流量及流向，对电路及其宽带进行合理配置，以保障流量分布的均匀性及电路带宽的充分利用。
3.3路由的设计
110KV变电站调度数据网首选路由协议为OSPF，具主干域和子域两层结构，目的是分散路由处理，减少网络带宽占用。OSPF协议的使用，要充分考虑骨干区域的连通性，确保在任意一条链接故障或断开的情况下，也能够实现主干区域的连通。同时，每个子域应考虑采用分布体系结构，以保证网络的弹性，满足可靠性、冗余性的要求。
4.小结
电力调度数据网是电网调度自动化、管理现代化的基础，是电力系统的重要基础设施，对110KV变电站调度数据网的建设，十分必要且势在必行。调度数据网不仅从根本上改变了传统中点对点的信息数据传输方式，而且减少了外界因素的影响，提高了信息传输的效率和质量。调度数据网中高速、稳定的网络通道，为电力调度和电力生产输液业务提供强有力保障，在电网安全、稳定、可靠、经济运行及电网管理过程中发挥着巨大作用。总而言之，为满足智能电网建设的需要，顺应电力系统发展的需求，对110KV变电站调度数据网建设方案的研究，具有十分重要的现实意义。
【参考文献】
[1]谭贤柱，张众发.电力调度数据网建设研究[J].电力系统通信，2012，33（11）：15-19.
[2]刘学华.110kV变电站总平面布置的优化设计分析[J].中国科技纵横，2012，（18）：174+177.