电力通信传输网的优化设计与研究

电力通信传输网的优化设计与研究

(国网通辽供电公司内蒙古通辽市028000)

摘要:当前,随着科技水平的进步以及人们生活水平的不断提升,在电力系统方面有了更为严格的要求,而电力通信是保障电网安全有效运行的前提,其安全可靠性实际也有了很大的提升。本文首先概述了电力通信传输网,其次,提出了电力通信传输网优化的途径及方法。

关键词:电力通信;传输网;优化途径

随着我国社会的快速发展,进一步推动了电力通信行业的前进步伐。现阶段,我国的电力通信技术正处于一个转换时期,新电力通信技术的不断涌现改变着电力通信网的现状,这预示着传统的电力通信网将朝着传输网络方向上转变。

一、电力通信传输网的风险分析

在实际工作中,风险是指可能发生的危险。风险管理理论给出了四种风险的定义:一是损失发生的可能性;二是损失发生的不确定性;三是风险评估实际结果与预期结果的偏差;四是实际结果偏离预期结果的概率。由此得出,风险与不确定性密切相关,表示风险的未知性,而不确定可以用概率的形式来表示。另外风险还与损失有关,损失又与预期结果有关。因此,风险的一般性定义就是损失的不确定性。

在众多电力系统风险评估项目中,风险被定义为潜在风险点发生的可能性以及结果对系统造成的影响。评估成功与否的关键在于构建合理的指标体系,在电力系统风险评估领域,通常是分析资产中存在的脆弱性以及可能面临的威胁。资产主要包括硬件设备、安全设备和操作系统等;脆弱性是指资产自身的薄弱环节,主要包括网络的拓扑结构,网络中的节点越多,则相应的风险点越多,拓扑结构的重要度越高,还包括网管数据通道、关口设备以及数据吞吐量等因素;威胁是指可能对资产造成损失的原因,一般分为自然威胁和人为威胁,自然威胁有地震、火灾等,人为因素有操作失误,恶意破坏等因素。

二、网络优化的目的、原则

网络优化可以提高资源的利用率,提高安全稳定性以及运行维护人员的维护效率。网络优化原则包括:保证原有网络的投资;掌握并分析现有网络的情况和业务发展趋势;采用可量化的优化方案、采用多种措施保障网络优化工程的实施。

2.1网络优化涉及的参数

电力通信传输网优化涉及的主要参数有网络容量、网元配置、网管配置。

2.2网络优化的概要过程

网络优化的过程主要包括准备优化、评估网络、分析并提供网络优化方案、实施优化:

2.3准备优化需要做如下工作

确认网络优化的需求;初步规划网络优化的范围、对象和日期;确认参与网络优化的人员;收集网络的文档和网络的运行状况;准备网络优化工具。

2.4评估网络包括以下内容

确认网络优化的目标、范围、对象、时间;确认网络优化方案的评估方法及细则;进行现场数据采集和测试;进行数据分析、评分和问题分析;发布评估总结和优化建议。

2.5分析并提供网络优化方案包括以下内容

确定优化站点、对象等;提供各项目的优化方案,包括:运行环境优化方案;组网优化方案、业务优化方案、网络自愈与保护优化方案、网络时钟优化方案;光网络备件优化方案、网络安全管理优化方案、网络ECC通信优化方案、网络其他优化和建议方案;提供网络优化总体分析与方案;提供方案所需的验证和试验总结、确定网络优化方案;购买设备、材料、相关服务项目;确认到货的设备、材料等。

2.6实施优化包括以下内容:

确认网络优化的实施方案;确认网络优化的实施人员及工具、车辆、备件、应急方案;实施网络优化;检查、验证优化后的网络;通报网络优化的实施过程和结果;总结与跟踪网络优化项目。

三、目前传输网络存在的问题和原因分析

3.1存在问题

随着梅州地区电力通信网络的发展,网络规模越来越大,网元设备数量剧增。维护人员在日常维护和故障处理中发现因网络引起的问题逐渐增多,主要由以下几个问题:

1)网络广播风暴容易导致部分网元脱管,特别对于路由表承载信息量较小的600V设备,经常性的发生脱管的现象;2)远程软件加载效率低,网管系统读取网元配置信息、告警信息时耗时比较长;3)主机频繁复位,严重时会影响保护倒换;4)通道堵塞,指示告警丢失或延迟上报,严重时影响业务配置和下载;5)网络管理层次不清晰,导致安全隐患。

3.2原因分析

在网络建成后,每个网元将学习到所有存在在的IP地址,并保存到路由表中,每个IP地址对应一条路由。随着网络的扩容,这个路由表中的路由数量也越来越多,当路由表变得庞大后,一旦网络发生变动(如断缆、割接、扩容等),设备重新寻找路由的过程中会有大量的广播包在整个网络中传播,甚至造成短暂地网管通道路由信息交换堵塞。

1)告警、性能等信息的传递,会造成管理信息数据流量增大,从而造成管理网络中的关键链路出现拥塞。

2)路由广播信息不断在整个网络中广播,可能造成路由不断重算,每个网元的路由表收敛时间不同,有的收敛时间较长,导致管理网络的拓扑长时间不稳定。

3)当网元不可达时,路由信息会广播到整个网络,让所有网元都知道该网元已经不可达。这一路由信息的扩散是需要一定的时间的,有可能在此期间,该网元又变为可达,或者有其它网元又脱网了,这样就会导致整个网络不停的震荡,产生网络风暴。

4)传输网络路由表刷新、接收到的数据包流量过大导致内存不够,产生的中断过于频繁,可能导致主机产生异常复位,影响复用段保护倒换、影响SNCP(子网连接保护)保护倒换、影响TPS(支路保护倒换)倒换、影响配置下发或网元数据下载。

四、优化思路

针对目前的网络拓扑情况,要解决上述所存在的问题,需要重新规划网管通道路由和IP地址分配策略,通过更改网元现有IP地址的方式,将整个网络较平均的分割为两个广播域,每个域内的IP地址同样设计成可以用一个大的IP网段进行汇聚的方式。

两个广播域在对方看来,都汇聚为一条路由,大大地减小了路由表并隔离了广播包。在每个区域内,由于网络本身已经是网格型结构,每个网元都存在两条或多条物理路径将网管信息送回到服务器,就天然地形成了网管通道的迂回路由。同时梅州局U1和梅州局U2分别作为两个区域的汇聚节点,分担了全网的路由负荷并且互为保护,从而极大的增强了网络的安全性。

五、网络分割规划

根据网络拓扑的特点,并结合分割后要保证每个网元都具备带内网管通道迂回保护的综合考虑。

以地区归属原则将原传输网网络拓扑平均划分为两个广播域,以梅州局U1和梅州局U2作为两个域的网管通道接入点。连接兴宁片-梅州局U1和梅州局2-梅县片这两端的网管通道,使两个广播域均形成骨干环+支路的拓扑结构。

六、对现网的影响

网元的控制层面与承载用户业务的数据层面是完全分离的,前者对后者没有任何影响,控制层面占用的是SDH系统中开销通道的一部分。网管优化主要涉及的工作即是修改网元控制层面上的IP地址,在修改网元IP地址的过程中不会对现有业务照成任何影响。

结束语:

综上所述可知,当前,电力通信传输网的优化已经成为了电力系统发展中的必然,传输网的规模大且结构具有一定的复杂性,所以,其优化属于一项漫长的工作。电力通信传输网通过优化后,不仅使得电力通信网的结构越来越清晰化,同时,对网络的维护提供了便利。

参考文献:

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