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智能电网调度数据网络运维管理分析
摘要: 近些年来我国电力工业得到了飞速的发展，为我国经济和社会的进步提供了强有力的能源支持，智能电网建设的不断推进为电力调度数据网的发展带来了新机遇和新考验，调度数据网络的运维管理也亟待改进。本文通过对智能电网对电力调度数据网的影响，阐明了调度数据网络运维管理模式改进的必要性。针对调度数据网运维管理中存在的问题，结合电网实际运行情况，提出了相应的改进建议，对提升电网调度数据网络的运维管理具有一定的借鉴意义。 关键词：智能电网；调度数据网络；运维管理
一 概述。
电网是国民经济迅速发展必要的基础设施，是国家能源供应的重要保障。维护电网的安全可靠运行，为社会经济提供充足的能源供应，是我国全面实现小康社会和建设社会主义和谐社会的先决条件。电力生产工作的可靠进行离不开电网调度的大力支持，电网调度保证了电力用户电能的安全可靠供应，对电网的安全可靠运行意义重大。作为调度系统的专用数据传输网络，电力调度数据网是推动电网调度自动化和管理现代化的基础保障，是维系电力网络安全稳定运行的有效手段，在协调电力系统发电、输电、变电、配电、用电等环节的协调运转和确保系统安全、可靠运行方面扮演了重要角色。[1]近年来，电力系统技术创新成果如雨后春笋般涌现，我国的特高压输电项目已经投入运行，我们借鉴国外电网发展的先进经验，并考虑我国电网的具体情况，迅速推进了我国智能电网建设的步伐，先进的通讯网络技术、电子信息技术和自动化控制技术在电力系统中得到应用，智能化、信息化、数字化和自动化的领先智能电网建设，给电力调度数据网络带来了新的发展机遇和挑战，为适应新时期电力系统的发展，建立新型的调度数据运维管理体系，提升电网调度数据网络运维管理水平成为电力工作中的一个重要目标。
二 调度数据网络的基本结构。
根据电网调度网络发展的需要，目前我国电网调度数据网络的结构重要分为接入层、汇聚层和核心层三层。其中，调度机构的级别不同，各层设备的具体划分也不尽相同，以某省会城市电网为例，调度数据网络架构如下图所示。
1.核心层。核心层是电网调度数据网络的核心主干，其主要功能在于依靠其高性能的网络设备以及可靠的网络拓扑结构实现通讯数据的高速转发，从而为系统提供搞笑可靠的传输结构。省级调度和地区调度的核心路由器、双平面路由器以及备用调度路由器是该调度数据网络的核心设备。
2.汇聚层。汇聚层作为接入层各种设备的结合点，其主要功能是将接入层所有设备的全部通讯数据传输到核心层，该部分要求对数据交换的处理能力和交换速度较高。该电网调度数据网的汇聚层有地区调度下属的集中控制中心、县级调度的汇聚路由器构成，通过接入层设备的集合操作，从而尽可能设备、接口以及链路数量的目的。
3.接入层。接入层的各种设备是调度数据网络中和发电厂、变电站以及电力用户的设备直接对接的设施，其主要功能在于实现电力系统各功能节点的业务接入。该调度电网的接入层主要包括各类发电厂、地区变电站的网络设备，承担了电网调度网络数据采集的任务。[2]
三电网调度数据网络应满足的要求。
随着电力系统的智能化发展建设，电网调度数据网也应与时俱进，不断满足电网发展的需求。
（1）电网调度数据网络的通讯报文的传输时间要求越来越高。电力网络报文的传输通常按照IEC61850进行，有着更为严格的传输时间要求，传输时间的计量单位提高到毫秒级，因此在调度数据网络系统的数据通讯过程中必须采取相应的措施，尽量减小数据通讯的传输延时时间。
（2）电网调度数据网络的通讯设备的性能要求进一步提高。由于电力网络智能化的程度越来越高，更多的一次设备和二次设备接入调度数据网络中，网络通讯数据量增大，通讯负担大大增加，网络设备需要容纳更多的数据传输量，能够更为迅速地实现数据转发，同时调度网络还应具备更为高效更为可靠的网络对时功能和数据流量控制功能等，从而确保各项功能系统不会相互冲突，同时，由于电网对调度系统网络可靠性的要求，网络设备还应具备较强的抗干扰能力和对恶劣环境的适应能力，确保设备的长期可靠运行。
（3）电网调度数据网络对网络通讯带宽的要求不断提高。随着电力系统智能管理业务的不断增多，原始的调度数据网络10M以下的带宽已经远远不能满足业务发展的要求，已经成为系统网络通讯传输的阻碍，100M及以上的网络链路已经逐渐出现并取代原有的链路，随着网络技术的不断发展，更高的带宽将成为趋势，千兆以太网将成为主流。[3]
随着对电网调度数据网络要求的不断提高，调度数据网络的运维管理水平也要相应有所提升，这就要求经一部完善管理体系，从电网的实际运行情况入手，对设备升级改造、故障排除、配置更新等工作进行充分考虑，根据系统的业务需求调整调度网络，使其能够兼容电力系统中的各种智能设备设施，确保其在调整过程中业务的稳定性和连续性。
四调度数据网运维管理存在缺陷分析。
目前调度数据网络运维的制度还不够完善，还有一定的缺陷存在，在建设完成三集五大体系之后，电网的调度控制中心从生产部门转化为职能部门，需要更多的发挥电力网络管理职能，原有的运维管理制度已经不能满足调度数据网络的运维需求和智能电网发展的需要。
1.调度数据网络在职责分工方面的缺陷。
首先从职责分工上讲，调度数据网络运维受大运行体系建设的影响较为严重。首先主站和分站作为运维工作的两部分，主站部分的功能也为主要通过调控自动化室完成，分站部分的业务由自动化室调配到变电检修部门。通过相应的职责的变动，一方面促使自动化工作人员摆脱了繁琐的分站运维工作，从而可以抽出更多的时间和精力进行网络的优化管理，此外，原本的工作得到简化，检修工作人员的业务流程得到优化。这样调度运维体系从根本上得到改变，工作流程得到细化，自动化人员的工作思维也转变了，更多的工作从技术方面脱离，转变为管理工作，整个运维体系得到全面协调。[4]
其次，基于调度功能结构优化和地县调度专业融合工作的推进。调度控制中心规整了系统的业务范围，明确了各专业的分工，班组协作班长负责被细致分工的调度数据网络管理模式所替代，人员不足的现状逼迫单位只有一位调度数据负责人员负责调度数据网络工作，从事各相关专业的协调，确保运维任务的完成。
最后，随着智能电网建设的深入，不断的有新的网络设备加入调度网络，造成运维工作任务不断加重，为帮助解决较为复杂的技术问题，缓解数据网管理人员的工作压力，确保其能够有更多的精力投入到规划管理工作中，可以设备供货方协调采购技术支持服务，聘请维护工程师，补充调度数据网络运维工作的不足。
2.调度数据网络运维管理制度方面的缺陷。
通常情况下，调度数据网络运维工作包含了系统故障管理、系统变更管理、系统配置管理以及系统访问限制等方面内容，而原始的运行管理只是解释了系统故障管理、设备变更等工作，且对人员的岗位和责任分工进行确认，难以满足智能电网的运行要求。
系统故障管理作为调度网络运维的重点工作，耗费了工作人员的大量时间和精力。现代企业精益化的管理理念，要求将制度进行分级细化，不同等级的突发事件调用不同的预定措施，从而有效的提升管理水平，提高工作效率。同样，在业务量庞大的调度数据网络，也可以采用相同的管理方式，对系统故障进行细化分级，使数据网络可以对工作进行快速分级，对于影响范围较大的重故障进行优先处理，对于轻故障可以适当延后处理，从而在一定程度上确保了工作节奏的顺畅。[5]
设备变更在调度数据网络运维工作中，主要是指设备的增加或减少以及设备配置的改变等设备调整工作的总称。随着智能电网的建设发展，调度数据网将有更多的业务接入，科学合理的预测接入业务对整个系统造成的影响，维护网络的稳定运行，避免网络的人为破坏，凸显了系统变更管理的重要性。系统变更管理也可以进行分析控制，按照变更工作的重要程度和复杂程度进行划分，例如对高风险业务应制定相应的防范措施，将可能造成的危害降到最低。
原始的调度管理制度没有对系统配置管理进行规定，需要对其进行补充，配置项和配置基线的管理是系统配置管理的主要内容。对配置项和配置基线进行明确定义，制定合理的管理方案，科学合理的配置管理可以使维护人员的工作压力大大减轻。比如，当配置的审核和风险评估通过，进入变更管理流程，就成为配置基线作为配置模板，统一下发到网络设备应用，从而避免了运维人员对配置的重复更改。为确保配置项和配置基线的正确性，需要对其进行定期维护和评估。
3.调度数据网络安全管理的缺陷。
调度数据网络的调度业务众多，直接关系着电网的可靠运行，因此要求其安全性要有保障。随着智能电网的发展，国家电网制定了新的安全防范制度，地县级调度部门获得了更多的安全管理权限，原始的安全管理制度已经不能适应新的安全制度标准，需要进行相应的调整。运行管理制度下的访问控制管理对原有的二次系统安全防护专业的接纳，使得业务流程得到简化，工作效率得到提升。
调度数据网络应落实访问控制管理，严格按照相关规定行事，对工作人员、电力用户以及第三方的行为进行规范。访问控制主要涉及用户管理和设备管理，用户管理主要依靠用户权限控制和密码控制等方法进行，通过对用户权限的限制，满足电网大量用户的访问，实现精益化管理；设备管理主要对设备从网络的物理和逻辑方面进行限制，实现内外网分类、专网专用，杜绝外部用户的非法入侵，保证网络系统的安全。[6]
4.调度数据网络技术管理的缺陷。
随着设备采购的规范化管理，如今招投标工作中包含了调度数据网络设备的技术参数要求，电源、接地以及安装环境等标准也随着机房管理制度的完善而从技术管理中剔除，在智能电网背景下，为管理决策提供强大的信息支撑是技术工作的重点，通过调度数据网运行管理报告的准确制定，对系统运行数据科学分析，为方案设计、技术改造和大修项目提供技术支撑。
5.调度数据网络其他方面的缺陷。
调度数据网络的运维管理在应急处理和运维保障方面的工作还不到位，需要进一步改善。
应急处理主要体现在系统故障管理和系统变更管理过程中，一旦有突发施加产生，应当快速采取有效措施。关键在于维系电力系统的安全运行，故障原因可以暂缓排查，待故障排除后再进行分析调查，此时可预先制定应急处理措施，从而在突发事件发生以后，有条不紊的进行应对，尽量减小影响范围。
运维保障制度的建立主要为分析系统运行数据和发展需求，从而提前规划调度数据网方案，制定技术改造和大修方案，使数据网最大限度的满足系统需求。同时还应建设抗灾机制，从而确保调度网络在灾害发生后能够迅速重新投入运行，确保安全生产保障能力。
五结论。
在现阶段我国的电力调度数据网络运维管理工作仍然处在初始阶段，在经验和理论方面还比较欠缺，系统的管理应用还存在很多不足，本文对电网调度管理架构进行了介绍，从电网业务需求和实际运行维护出发，全面分析了调度数据管理存在的缺陷，提出了其管理工作在多方面的缺陷，并提出了相应的应对措施。首先根据电网智能化和体系化建设的要求，明确运行维护人员的职责和分工；其次，根据智能电网的需要，完善现行的管理制度，优化相关业务流程，不断完善调度数据网络的运维管理，同时还应针对突发事件制定相应的应急元，保障电网的安全可靠运行；再次，对于技术管理应把工作的侧重点放倒管理方面，去除不适合系统发展趋势的规章制度；最后，要加强系统的运维保障，提高调度数据网络的抗灾和容灾能力，提高网络的可靠性。
参考文献：
[1] 彭清卿,向力,卢长燕.国家电力调度数据网组网研宄[J].电力系统自动化，2004，28(8):10-14.
[2] 谷明英,张雁,魏明海.陕西电力通信网运维管理模型研宄[J]电力系统通信,2012，33(235):70-75.
[3] 周静,吕天光,陈希,殷树刚.省级电力调度数据网带宽分析与容量规划研究[J].电网技术,2012，36(5):173-177.
[4] 高文涛.电力综合数据网运维管理探讨[J].中国高新技术企业,2012(14):96-98.
[5] 杨静，田生林，贺俊杰华北电力调度数据网网络设计与实施[J].电力科学与工程,2008，24(1):64-69. |
