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智能電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理分析

2017-04-14 02:05王萍
電子技術(shù)與軟件工程 2017年6期
關鍵詞:運維管理智能電網(wǎng)

近些年來我國電力工業(yè)得到了飛速的發(fā)展,為我國經(jīng)濟和社會的進步提供了強有力的能源支持,智能電網(wǎng)建設的不斷推進為電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展帶來了新機遇和新考驗,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維管理也亟待改進。本文通過對智能電網(wǎng)對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的影響,闡明了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理模式改進的必要性。針對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運維管理中存在的問題,結(jié)合電網(wǎng)實際運行情況,提出了相應的改進建議,對提升電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維管理具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】智能電網(wǎng) 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡 運維管理

1 概述

電網(wǎng)是國民經(jīng)濟迅速發(fā)展必要的基礎設施,是國家能源供應的重要保障。維護電網(wǎng)的安全可靠運行,為社會經(jīng)濟提供充足的能源供應,是我國全面實現(xiàn)小康社會和建設社會主義和諧社會的先決條件。電力生產(chǎn)工作的可靠進行離不開電網(wǎng)調(diào)度的大力支持,電網(wǎng)調(diào)度保證了電力用戶電能的安全可靠供應,對電網(wǎng)的安全可靠運行意義重大。作為調(diào)度系統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡,電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是推動電網(wǎng)調(diào)度自動化和管理現(xiàn)代化的基礎保障,是維系電力網(wǎng)絡安全穩(wěn)定運行的有效手段,在協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)和確保系統(tǒng)安全、可靠運行方面扮演了重要角色。近年來,電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新成果如雨后春筍般涌現(xiàn),我國的特高壓輸電項目已經(jīng)投入運行,我們借鑒國外電網(wǎng)發(fā)展的先進經(jīng)驗,并考慮我國電網(wǎng)的具體情況,迅速推進了我國智能電網(wǎng)建設的步伐,先進的通訊網(wǎng)絡技術(shù)、電子信息技術(shù)和自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到應用,智能化、信息化、數(shù)字化和自動化的領先智能電網(wǎng)建設,給電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡帶來了新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),為適應新時期電力系統(tǒng)的發(fā)展,建立新型的調(diào)度數(shù)據(jù)運維管理體系,提升電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理水平成為電力工作中的一個重要目標。

2 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的基本結(jié)構(gòu)

根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡發(fā)展的需要,目前我國電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)重要分為接入層、匯聚層和核心層三層。其中,調(diào)度機構(gòu)的級別不同,各層設備的具體劃分也不盡相同,以某省會城市電網(wǎng)為例,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡架構(gòu)如下:

2.1 核心層

核心層是電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的核心主干,其主要功能在于依靠其高性能的網(wǎng)絡設備以及可靠的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā),從而為系統(tǒng)提供搞笑可靠的傳輸結(jié)構(gòu)。省級調(diào)度和地區(qū)調(diào)度的核心路由器、雙平面路由器以及備用調(diào)度路由器是該調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的核心設備。

2.2 匯聚層

匯聚層作為接入層各種設備的結(jié)合點,其主要功能是將接入層所有設備的全部通訊數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵膶?,該部分要求對?shù)據(jù)交換的處理能力和交換速度較高。該電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的匯聚層有地區(qū)調(diào)度下屬的集中控制中心、縣級調(diào)度的匯聚路由器構(gòu)成,通過接入層設備的集合操作,從而盡可能設備、接口以及鏈路數(shù)量的目的。

2.3 接入層

接入層的各種設備是調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中和發(fā)電廠、變電站以及電力用戶的設備直接對接的設施,其主要功能在于實現(xiàn)電力系統(tǒng)各功能節(jié)點的業(yè)務接入。該調(diào)度電網(wǎng)的接入層主要包括各類發(fā)電廠、地區(qū)變電站的網(wǎng)絡設備,承擔了電網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集的任務。

3 電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡應滿足的要求

隨著電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展建設,電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)也應與時俱進,不斷滿足電網(wǎng)發(fā)展的需求。

(1)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的通訊報文的傳輸時間要求越來越高。電力網(wǎng)絡報文的傳輸通常按照IEC61850進行,有著更為嚴格的傳輸時間要求,傳輸時間的計量單位提高到毫秒級,因此在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊過程中必須采取相應的措施,盡量減小數(shù)據(jù)通訊的傳輸延時時間。

(2)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的通訊設備的性能要求進一步提高。由于電力網(wǎng)絡智能化的程度越來越高,更多的一次設備和二次設備接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡通訊數(shù)據(jù)量增大,通訊負擔大大增加,網(wǎng)絡設備需要容納更多的數(shù)據(jù)傳輸量,能夠更為迅速地實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),同時調(diào)度網(wǎng)絡還應具備更為高效更為可靠的網(wǎng)絡對時功能和數(shù)據(jù)流量控制功能等,從而確保各項功能系統(tǒng)不會相互沖突,同時,由于電網(wǎng)對調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡可靠性的要求,網(wǎng)絡設備還應具備較強的抗干擾能力和對惡劣環(huán)境的適應能力,確保設備的長期可靠運行。

(3)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡對網(wǎng)絡通訊帶寬的要求不斷提高。隨著電力系統(tǒng)智能管理業(yè)務的不斷增多,原始的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡10M以下的帶寬已經(jīng)遠遠不能滿足業(yè)務發(fā)展的要求,已經(jīng)成為系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊傳輸?shù)淖璧K,100M及以上的網(wǎng)絡鏈路已經(jīng)逐漸出現(xiàn)并取代原有的鏈路,隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展,更高的帶寬將成為趨勢,千兆以太網(wǎng)將成為主流。

隨著對電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡要求的不斷提高,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維管理水平也要相應有所提升,這就要求經(jīng)一部完善管理體系,從電網(wǎng)的實際運行情況入手,對設備升級改造、故障排除、配置更新等工作進行充分考慮,根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務需求調(diào)整調(diào)度網(wǎng)絡,使其能夠兼容電力系統(tǒng)中的各種智能設備設施,確保其在調(diào)整過程中業(yè)務的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

4 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運維管理存在缺陷分析

目前調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維的制度還不夠完善,還有一定的缺陷存在,在建設完成三集五大體系之后,電網(wǎng)的調(diào)度控制中心從生產(chǎn)部門轉(zhuǎn)化為職能部門,需要更多的發(fā)揮電力網(wǎng)絡管理職能,原有的運維管理制度已經(jīng)不能滿足調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維需求和智能電網(wǎng)發(fā)展的需要。

4.1 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在職責分工方面的缺陷

(1)從職責分工上講,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維受大運行體系建設的影響較為嚴重。首先主站和分站作為運維工作的兩部分,主站部分的功能也為主要通過調(diào)控自動化室完成,分站部分的業(yè)務由自動化室調(diào)配到變電檢修部門。通過相應的職責的變動,一方面促使自動化工作人員擺脫了繁瑣的分站運維工作,從而可以抽出更多的時間和精力進行網(wǎng)絡的優(yōu)化管理,此外,原本的工作得到簡化,檢修工作人員的業(yè)務流程得到優(yōu)化。這樣調(diào)度運維體系從根本上得到改變,工作流程得到細化,自動化人員的工作思維也轉(zhuǎn)變了,更多的工作從技術(shù)方面脫離,轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾砉ぷ鳎麄€運維體系得到全面協(xié)調(diào)。

(2)基于調(diào)度功能結(jié)構(gòu)優(yōu)化和地縣調(diào)度專業(yè)融合工作的推進。調(diào)度控制中心規(guī)整了系統(tǒng)的業(yè)務范圍,明確了各專業(yè)的分工,班組協(xié)作班長負責被細致分工的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡管理模式所替代,人員不足的現(xiàn)狀逼迫單位只有一位調(diào)度數(shù)據(jù)負責人員負責調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡工作,從事各相關專業(yè)的協(xié)調(diào),確保運維任務的完成。

(3)隨著智能電網(wǎng)建設的深入,不斷的有新的網(wǎng)絡設備加入調(diào)度網(wǎng)絡,造成運維工作任務不斷加重,為幫助解決較為復雜的技術(shù)問題,緩解數(shù)據(jù)網(wǎng)管理人員的工作壓力,確保其能夠有更多的精力投入到規(guī)劃管理工作中,可以設備供貨方協(xié)調(diào)采購技術(shù)支持服務,聘請維護工程師,補充調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維工作的不足。

4.2 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理制度方面的缺陷

通常情況下,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維工作包含了系統(tǒng)故障管理、系統(tǒng)變更管理、系統(tǒng)配置管理以及系統(tǒng)訪問限制等方面內(nèi)容,而原始的運行管理只是解釋了系統(tǒng)故障管理、設備變更等工作,且對人員的崗位和責任分工進行確認,難以滿足智能電網(wǎng)的運行要求。

系統(tǒng)故障管理作為調(diào)度網(wǎng)絡運維的重點工作,耗費了工作人員的大量時間和精力?,F(xiàn)代企業(yè)精益化的管理理念,要求將制度進行分級細化,不同等級的突發(fā)事件調(diào)用不同的預定措施,從而有效的提升管理水平,提高工作效率。同樣,在業(yè)務量龐大的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,也可以采用相同的管理方式,對系統(tǒng)故障進行細化分級,使數(shù)據(jù)網(wǎng)絡可以對工作進行快速分級,對于影響范圍較大的重故障進行優(yōu)先處理,對于輕故障可以適當延后處理,從而在一定程度上確保了工作節(jié)奏的順暢。

設備變更在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維工作中,主要是指設備的增加或減少以及設備配置的改變等設備調(diào)整工作的總稱。隨著智能電網(wǎng)的建設發(fā)展,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)將有更多的業(yè)務接入,科學合理的預測接入業(yè)務對整個系統(tǒng)造成的影響,維護網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行,避免網(wǎng)絡的人為破壞,凸顯了系統(tǒng)變更管理的重要性。系統(tǒng)變更管理也可以進行分析控制,按照變更工作的重要程度和復雜程度進行劃分,例如對高風險業(yè)務應制定相應的防范措施,將可能造成的危害降到最低。

原始的調(diào)度管理制度沒有對系統(tǒng)配置管理進行規(guī)定,需要對其進行補充,配置項和配置基線的管理是系統(tǒng)配置管理的主要內(nèi)容。對配置項和配置基線進行明確定義,制定合理的管理方案,科學合理的配置管理可以使維護人員的工作壓力大大減輕。比如,當配置的審核和風險評估通過,進入變更管理流程,就成為配置基線作為配置模板,統(tǒng)一下發(fā)到網(wǎng)絡設備應用,從而避免了運維人員對配置的重復更改。為確保配置項和配置基線的正確性,需要對其進行定期維護和評估。

4.3 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全管理的缺陷

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的調(diào)度業(yè)務眾多,直接關系著電網(wǎng)的可靠運行,因此要求其安全性要有保障。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,國家電網(wǎng)制定了新的安全防范制度,地縣級調(diào)度部門獲得了更多的安全管理權(quán)限,原始的安全管理制度已經(jīng)不能適應新的安全制度標準,需要進行相應的調(diào)整。運行管理制度下的訪問控制管理對原有的二次系統(tǒng)安全防護專業(yè)的接納,使得業(yè)務流程得到簡化,工作效率得到提升。

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡應落實訪問控制管理,嚴格按照相關規(guī)定行事,對工作人員、電力用戶以及第三方的行為進行規(guī)范。訪問控制主要涉及用戶管理和設備管理,用戶管理主要依靠用戶權(quán)限控制和密碼控制等方法進行,通過對用戶權(quán)限的限制,滿足電網(wǎng)大量用戶的訪問,實現(xiàn)精益化管理;設備管理主要對設備從網(wǎng)絡的物理和邏輯方面進行限制,實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)分類、專網(wǎng)專用,杜絕外部用戶的非法入侵,保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全。

4.4 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術(shù)管理的缺陷

隨著設備采購的規(guī)范化管理,如今招投標工作中包含了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備的技術(shù)參數(shù)要求,電源、接地以及安裝環(huán)境等標準也隨著機房管理制度的完善而從技術(shù)管理中剔除,在智能電網(wǎng)背景下,為管理決策提供強大的信息支撐是技術(shù)工作的重點,通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運行管理報告的準確制定,對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)科學分析,為方案設計、技術(shù)改造和大修項目提供技術(shù)支撐。

4.5 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡其他方面的缺陷

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維管理在應急處理和運維保障方面的工作還不到位,需要進一步改善。

應急處理主要體現(xiàn)在系統(tǒng)故障管理和系統(tǒng)變更管理過程中,一旦有突發(fā)施加產(chǎn)生,應當快速采取有效措施。關鍵在于維系電力系統(tǒng)的安全運行,故障原因可以暫緩排查,待故障排除后再進行分析調(diào)查,此時可預先制定應急處理措施,從而在突發(fā)事件發(fā)生以后,有條不紊的進行應對,盡量減小影響范圍。

運維保障制度的建立主要為分析系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和發(fā)展需求,從而提前規(guī)劃調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)方案,制定技術(shù)改造和大修方案,使數(shù)據(jù)網(wǎng)最大限度的滿足系統(tǒng)需求。同時還應建設抗災機制,從而確保調(diào)度網(wǎng)絡在災害發(fā)生后能夠迅速重新投入運行,確保安全生產(chǎn)保障能力。

5 結(jié)論

在現(xiàn)階段我國的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運維管理工作仍然處在初始階段,在經(jīng)驗和理論方面還比較欠缺,系統(tǒng)的管理應用還存在很多不足,本文對電網(wǎng)調(diào)度管理架構(gòu)進行了介紹,從電網(wǎng)業(yè)務需求和實際運行維護出發(fā),全面分析了調(diào)度數(shù)據(jù)管理存在的缺陷,提出了其管理工作在多方面的缺陷,并提出了相應的應對措施。首先根據(jù)電網(wǎng)智能化和體系化建設的要求,明確運行維護人員的職責和分工;其次,根據(jù)智能電網(wǎng)的需要,完善現(xiàn)行的管理制度,優(yōu)化相關業(yè)務流程,不斷完善調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的運維管理,同時還應針對突發(fā)事件制定相應的應急元,保障電網(wǎng)的安全可靠運行;再次,對于技術(shù)管理應把工作的側(cè)重點放倒管理方面,去除不適合系統(tǒng)發(fā)展趨勢的規(guī)章制度;最后,要加強系統(tǒng)的運維保障,提高調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的抗災和容災能力,提高網(wǎng)絡的可靠性。

參考文獻

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作者簡介

王萍(1975-),女,安徽省合肥市人。大學本科學歷。高級工程師。研究方向為企業(yè)信息化。

吳尚(1989-),男,安徽省合肥市人。碩士研究生。助理工程師。研究方向為企業(yè)信息化。

郭洋(1982-),男,安徽省蕪湖市人。大學本科學歷。工程師。研究方向為企業(yè)信息化。

作者單位

國網(wǎng)安徽省電力公司信息通信分公司 安徽省合肥市 230022

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