智能電網(wǎng)解決方案的典型應(yīng)用

1、 智能電網(wǎng)解決方案的典型應(yīng)用一、 智能電網(wǎng)整體解決方案端到端全光、高安全可靠的IP基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。在安全隔離的前提下提供多業(yè)務(wù)承載平臺，從用戶用電、電網(wǎng)輸電到電廠產(chǎn)電所有的這些智能業(yè)務(wù)都離不開信息通信網(wǎng)絡(luò)的支撐。二、調(diào)度第二平面骨干網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用1. Challenge 客戶的典型需求 目前，國家電網(wǎng)公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（簡稱SGDnet1.0）分為骨干網(wǎng)和省網(wǎng)兩級。骨干網(wǎng)由國調(diào)中心負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)行管理，于2003年9月投入運(yùn)行。省網(wǎng)由各省調(diào)自行負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)行管理，目前已經(jīng)完成了省骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)及部分地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作。國家電網(wǎng)公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)管轄范圍有大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,絕大部分廠站的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化接入。現(xiàn)有

2、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從投運(yùn)到穩(wěn)定運(yùn)行已經(jīng)近6年，從宏觀上看屬于單一平面網(wǎng)絡(luò)，目前存在以下需要升級改造的地方：（1）現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)部署為單機(jī)，需要進(jìn)行加固；（2）現(xiàn)網(wǎng)部署的設(shè)備運(yùn)行多年，需要提升設(shè)備的處理性能；（3）現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)需要滿足后續(xù)業(yè)務(wù)扁平化對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求；（4）未來即將部署的新業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬需要提高；（5）現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)需要部署新業(yè)務(wù)，滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展需要。2. Solution H3C如何解決？針對現(xiàn)有在網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行多年，在硬件可靠性、軟件特性等方面都面臨極大的考驗，H3C從電力未來業(yè)務(wù)模式不斷變化的角度分析，不建議在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行完善擴(kuò)充。因此H3C以電力未來業(yè)務(wù)發(fā)展運(yùn)

3、營模式為基礎(chǔ)，結(jié)合成熟的商用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和已經(jīng)積累的SGDnet1.0部署經(jīng)驗進(jìn)行全新規(guī)劃，形成SGDnet1.0/2.0雙平面解決方案： 調(diào)度雙平面解決方案調(diào)度系統(tǒng)雙平面，從宏觀上看包括上層的主、備調(diào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及底層的基礎(chǔ)技術(shù)支撐平臺（包括傳輸系統(tǒng)、時鐘同步系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)平臺-SGDnet-E），兩個平面從調(diào)度安全、可靠和滿足未來應(yīng)急、檢修、演習(xí)、培訓(xùn)等多層次的要求應(yīng)當(dāng)是一種松耦合的關(guān)系，由于兩個平面非同步建設(shè)，因此未來會互為主備，交替滾動發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃方面，調(diào)度第二平面以當(dāng)前電力傳輸通道（SDH）規(guī)劃為基礎(chǔ)，借鑒SGDnet1.0的細(xì)節(jié)規(guī)劃，同時結(jié)合特高壓、節(jié)能調(diào)度及跨區(qū)域電力

4、交易等業(yè)務(wù)的特點(diǎn)綜合考慮。國家電網(wǎng)公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)完善擴(kuò)充工程由兩級網(wǎng)絡(luò)組成，即國家骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)。調(diào)度第二平面通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)整個調(diào)度的多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換；要求較高的實(shí)時性、可靠性、安全性。對設(shè)備的可靠性、處理能力、安全、可維護(hù)性等要求較高。在調(diào)度第二平面核心層節(jié)點(diǎn)，采用H3C SR8800萬兆核心路由器，它廣泛應(yīng)用于電力、金融、政府等行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的骨干位置以及運(yùn)營商IP城域網(wǎng)核心層、匯聚層。提供超強(qiáng)的路由處理能力、豐富的接口和高品質(zhì)業(yè)務(wù)，同時符合扁平化組網(wǎng)趨勢的高端路由器要求，提供形式多樣的廣域網(wǎng)接口，滿足豐富的接入方式的需求；提供豐富的端到端業(yè)務(wù)支撐能力。SR8800采用了創(chuàng)新的四平面分離和三引擎轉(zhuǎn)

5、發(fā)體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了萬兆NP平臺和Crossbar無阻塞交換技術(shù)完美融合，利用專用的OAM引擎設(shè)計了一個獨(dú)特的OAM檢測平面，該平面監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障，能夠?qū)崿F(xiàn)30ms的故障檢測和20ms的業(yè)務(wù)切換，保證業(yè)務(wù)不中斷。同時，SR8800還支持完善的設(shè)備可靠性機(jī)制，包括：關(guān)鍵部件11冗余備份、熱插拔、熱補(bǔ)丁等功能。3. Customer該方案服務(wù)的典型客戶目前，H3C調(diào)度第二平面解決方案已經(jīng)成功部署于整個骨干網(wǎng)，涉及30幾個節(jié)點(diǎn)，部署H3C高端路由器SR8800達(dá)30多臺，成功支撐起未來基于特高壓網(wǎng)架的智能調(diào)度一體化業(yè)務(wù)，同時部分網(wǎng)省也陸續(xù)采用H3C調(diào)度二平面的整體解決建設(shè)本省的調(diào)度第二平面接入網(wǎng)。三、

6、智能調(diào)度典型應(yīng)用1. Challenge 客戶的典型需求為適應(yīng)特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的客觀需要，落實(shí)國家電網(wǎng)公司“四化”的工作要求，全面提升調(diào)度機(jī)構(gòu)駕馭大電網(wǎng)的能力，國調(diào)中心在公司系統(tǒng)內(nèi)組織開展廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)（SG-OSS）的研制工作。作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，D-5000是整個系統(tǒng)研制的核心和重點(diǎn)，其開發(fā)由國調(diào)中心統(tǒng)一組織，公司系統(tǒng)的各網(wǎng)省調(diào)參加，中國電科院和國網(wǎng)電科院共同承擔(dān)。 開發(fā)的D-5000平臺，采用先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)，具有標(biāo)準(zhǔn)、開放、可靠、安全和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，直接承載著實(shí)時監(jiān)控與預(yù)警(新EMS)、調(diào)度計劃(OPS)、安全校核(SCS)和調(diào)度管理(OMS)四大應(yīng)用平

7、臺，對提高電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行水平、加快調(diào)度機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和提高調(diào)度業(yè)務(wù)精益化的管理具有重要而深遠(yuǎn)的意義。目前H3C的存儲解決方案已經(jīng)規(guī)模部署于多個網(wǎng)省調(diào)度機(jī)構(gòu)D5000的試點(diǎn)工程。D-5000平臺是智能調(diào)度系統(tǒng)中最重要的部分。需要依托于大量歷史紀(jì)錄，為電網(wǎng)的運(yùn)行提供調(diào)度管理支持。按照電力安全分區(qū)的要求，D-5000平臺將在一、二、三區(qū)分別建立集中存儲設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲和管理。雖然各個分區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有所不同，但是對于存儲設(shè)備的要求是一樣的，那就是高性能、高可靠、大容量、可管理。2. Solution：H3C如何解決？ H3C針對這種應(yīng)用模式，針對性的提出了解決方案。 智能調(diào)度解決方案（1）高

8、性能存儲設(shè)備采用端到端的萬兆體系架構(gòu)，配合多核處理器技術(shù)、先進(jìn)的緩存調(diào)度算法、完善的RAID技術(shù)。尤其是廣泛采用了12Gb的SAS總線，能夠提供從72Gb-96Gb的背板帶寬，從而最大限度的發(fā)揮磁盤讀寫的性能，在磁盤數(shù)量一定的情況下提供最佳的讀寫性能，保證D-5000平臺的應(yīng)用需求。（2）高可靠存儲設(shè)備具備完備的可靠性設(shè)計，從存儲設(shè)備自身的可靠性和設(shè)備組網(wǎng)的可靠性兩方面實(shí)現(xiàn)：（3） 存儲設(shè)備自身可靠性： H3C存儲設(shè)備為雙控制器結(jié)構(gòu)，支持主備切換，通過控制器的冗余技術(shù)，確保存儲設(shè)備連續(xù)性；配置了冗余電源、風(fēng)扇，單一部件的損壞都不會造成業(yè)務(wù)停頓（4） 設(shè)備組網(wǎng)的可靠性： H3C針對各種操作系統(tǒng)開

9、發(fā)了多鏈路軟件，例如支持Linux的Storpath軟件，能夠做到多條鏈路的冗余保護(hù)和負(fù)載均擔(dān)，配合主機(jī)上的多網(wǎng)卡和冗余交換機(jī)配置，保證存儲網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。（5）大容量支持SSD、SAS、SATA多種硬盤介質(zhì)，單臺存儲設(shè)備可以容納480塊硬盤，能夠滿足調(diào)度系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫10年以上的存儲需求。而且，存儲設(shè)備具備優(yōu)異的磁盤管理能力，可以支持一個磁盤柜內(nèi)部不同類型、不同容量的硬盤混插，做到靈活擴(kuò)展，便捷配置。（6）可管理H3C可以同時提供D-5000所需要的存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，方便進(jìn)行統(tǒng)一管理。而且存儲設(shè)備具備多種先進(jìn)設(shè)計，最大限度提升管理能力：（7） 存儲設(shè)備支持CDP（連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能）： 通過

10、在存儲設(shè)備上配置快照軟件，每個數(shù)據(jù)卷可以按照業(yè)務(wù)要求保存255個快照點(diǎn)，或者完整的卷拷貝，有效解決數(shù)據(jù)安全和管理問題；（8） 存儲設(shè)備具備完善的報表和日志機(jī)制： 能夠有效監(jiān)控存儲設(shè)備日常運(yùn)行；幫助用戶時刻掌握存儲設(shè)備使用情況。（9） 存儲設(shè)備配置有短信、郵件告警機(jī)制： 按照預(yù)先設(shè)定的策略，及時向管理人員報告故障信息，規(guī)避系統(tǒng)風(fēng)險。3. Customer該方案服務(wù)的典型客戶作為國家電網(wǎng)公司D-5000項目的試點(diǎn)，華中電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)采用了H3C的存儲解決方案，應(yīng)用于一、二兩個分區(qū)的D-5000系統(tǒng)。H3C存儲設(shè)備的性能和功能完全滿足D-5000系統(tǒng)的要求，能夠支撐智能調(diào)度系統(tǒng)的正常運(yùn)行。四、智能

11、配電典型應(yīng)用1. Challenge 客戶的典型需求配電自動化是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一，需要通過配電自動化系統(tǒng)采集盡可能多的配電信息，并向下延伸到低壓用電信息的匯集。智能電網(wǎng)的推進(jìn)離不開信息通信，從電力信息通信近20年的技術(shù)發(fā)展來看，電力業(yè)務(wù)的每一次飛躍都需要信息通信技術(shù)的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變的核心是向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、IP化發(fā)展。配網(wǎng)綜合自動化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、配變子站監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電網(wǎng)現(xiàn)場監(jiān)控單元（FTU/TTU等）組成。通信系統(tǒng)是建設(shè)智能配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，通信系統(tǒng)的好壞從很大程度上決定了自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣，配電自動化要借助可靠的通信手段，將控制中心的控制命令下發(fā)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或遠(yuǎn)方終端，同時

12、將各遠(yuǎn)方監(jiān)控單元（FTU/TTU）所采集的各種信息上傳至控制中心。 通信方式及優(yōu)劣勢考查點(diǎn)其中光纖通信與其他通信比較具備光纖傳輸頻帶寬、通信容量大，傳輸損耗小，光電隔離，不受電磁干擾，組網(wǎng)方便以及靈活等優(yōu)點(diǎn)。在配電自動化中，可以利用已建成的變電站到主控中心的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）或光纖自愈環(huán)網(wǎng)（工業(yè)交換機(jī)）來進(jìn)行傳輸，這在許多地區(qū)都有成功的經(jīng)驗，是未來配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信發(fā)展方向。鑒于EPON無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比工業(yè)交換機(jī)，在組網(wǎng)可靠性、帶寬分配、維護(hù)成本低、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性等方面均有優(yōu)勢，適于對可靠性要求較高的配用電接入應(yīng)用。 2. Solution：H3C如何解決？H3C針

13、對電力行業(yè)的需求，提供的基于EPON的配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信解決方案如圖所示： 基于EPON的配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（1）核心層建議采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)核心主站和子站組成主干環(huán)狀結(jié)構(gòu)，提高了核心網(wǎng)絡(luò)的可靠性，降低單點(diǎn)故障。組成千兆IP主干自愈環(huán)，通過環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議RRPP實(shí)現(xiàn)毫秒級的業(yè)務(wù)倒換。（2）分支網(wǎng)（開閉所/環(huán)網(wǎng)柜至子站）采用EPON無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分支網(wǎng)采用EPON無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于采用無源設(shè)備，任何一個終端設(shè)備故障都不影響到其它終端設(shè)備，設(shè)備故障率低，維護(hù)容易。每個開閉所/環(huán)網(wǎng)柜就近直接接入附近變電所，提高全網(wǎng)通信效率。* 國家電網(wǎng)公司目前正在制定基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）技術(shù)要求，并

14、將此技術(shù)要求作為國家電網(wǎng)公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于國家電網(wǎng)公司的配用電通信系統(tǒng)的建設(shè)。H3C提供的EPON解決方案完全支持國網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的幾種保護(hù)模式。（3）網(wǎng)絡(luò)的安全性考慮在配電自動化數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的安全性是極其重要的。要保證整個網(wǎng)絡(luò)的安全，首先要確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全，如果從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行攻擊，再多的安全措施都是白費(fèi)。因此從安全性角度考慮，需要使用安全可靠的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。核心層設(shè)備部署H3C S7500E系列高端多業(yè)務(wù)路由交換機(jī)，它采用功能強(qiáng)大的ASIC芯片進(jìn)行高速路由查找，并通過Crossbar技術(shù)進(jìn)行高速報文交換，從而大大提升了路由交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)性能和擴(kuò)充能力。Crossbar交換網(wǎng)芯片內(nèi)置于主控

15、板，支持標(biāo)準(zhǔn)Radius協(xié)議，同時提供Radius+功能；支持TACAS+協(xié)議；可控組播管理協(xié)議功能支持；保證對用戶的精確認(rèn)證。支持SSH V1/2。基于最長匹配的路由方式，保證了所有報文均獲得相同的轉(zhuǎn)發(fā)性能，同時對“紅碼病毒”和“沖擊波病毒”的攻擊具有天生的防御能力。接入層采用H3C ET254/ET824/ET814的ONU設(shè)備。提供安全智能控制策略：支持802.1x認(rèn)證，可以有效的保證用戶的合法性；同時ONU設(shè)備端口支持VLAN透傳，VLAN劃分，VLAN優(yōu)先級設(shè)置?？蛇M(jìn)行簡單高效的遠(yuǎn)程維護(hù)：ONU設(shè)備支持自我故障檢測并復(fù)位功能，并且在掉電、重啟后原有配置能夠迅速恢復(fù)，同時也支持遠(yuǎn)程軟件

16、升級，支持升級失敗自動回退功能，更具特色的是支持ONU壞掉后可用另外一個新ONU代替，原有配置能夠恢復(fù)到新的ONU上，明顯減少了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的工作量，使配置更簡單。3. Customer該方案服務(wù)的典型客戶從2006年開始，海鹽電力采用H3C全套EPON解決方案陸續(xù)建成覆蓋10KV變電站、城市環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)站及柱上配變開關(guān)的配電自動化光纖寬帶通信平臺，并向用電環(huán)節(jié)延伸，實(shí)現(xiàn)全覆蓋、全采集、智能化控制的新一代智能配用電系統(tǒng)。五、 智能用電典型應(yīng)用1. Challenge 客戶的典型需求分析智能用電包括兩大部分，第一部分是為滿足智能電網(wǎng)對用電的信息的掌控而建設(shè)的用電信息采集系統(tǒng)（簡稱集抄），第二部分

17、是未來三/四網(wǎng)合一的基礎(chǔ)PFTTH，即依電力復(fù)合光纖入戶而建的電力光纖寬帶互動網(wǎng)絡(luò)。用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)是為“SG186工程”營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用提供實(shí)時用電信息數(shù)據(jù)，接入終端主要是集中器、采集器及網(wǎng)絡(luò)化智能電表，從客戶用電信息的源頭提供數(shù)據(jù)支持，為分時電價、階梯電價、全面預(yù)付費(fèi)的營銷業(yè)務(wù)策略的實(shí)施提供技術(shù)基礎(chǔ)。它直接面向最終電力用戶，是智能電網(wǎng)在客戶方面的具體體現(xiàn)，將極大地改進(jìn)客戶服務(wù)。用電采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)必須滿足穩(wěn)定可靠的技術(shù)特性，完整的采集數(shù)據(jù)傳輸由遠(yuǎn)程通信和本地通信兩類通信網(wǎng)絡(luò)有機(jī)構(gòu)成，分別提供電力用戶現(xiàn)場各類采集終端至系統(tǒng)主站間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信和采集終端至采集對象（電表）之間的通信

18、。針對該類數(shù)據(jù)傳輸需求，光纖通信專網(wǎng)提供了不受限的接入容量和高速的數(shù)傳速率。光纖通信專網(wǎng)技術(shù)上不但通信穩(wěn)定可靠，更重要的是屬公司自有的專用通信網(wǎng)絡(luò)，不存在“第三方”的安全隱患。在光纜建設(shè)方案方面，對于架空線路，同桿塔敷設(shè)自承式或復(fù)合式特種光纜；對于具備電力管道路徑情況，同路由敷設(shè)電力非金屬阻燃光纜；光纜芯數(shù)與模式選擇，根據(jù)線路臺區(qū)數(shù)量可選擇12-24芯光纜，但不得少于12芯，光纖類型優(yōu)先選用單模。光纖組網(wǎng)方案分為以太無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON），傳統(tǒng)SDH/PDH混合組網(wǎng)和光調(diào)制解調(diào)器組網(wǎng)三種類型。推薦采用EPON技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)。目前的電力骨干網(wǎng)絡(luò)已滿足向10KV線路延伸的基本條件，EPON技術(shù)非常適合于呈帶狀或鏈狀分布的10KV線路，系統(tǒng)建設(shè)成本低，易于維護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)10/100BASE-T RJ-45以太網(wǎng)接口輸出至終端，方便應(yīng)用和擴(kuò)展，也方便原有業(yè)務(wù)終端的接入。2. Solution：H3C如何解決？H3C針對電力行業(yè)的需求，提供的基于EPON的用電信息采集通信解決方案如圖所示： 基于EPON的用電信息采集通信網(wǎng)絡(luò)（1）電力專用終端設(shè)計室外工作環(huán)境的寬溫和良好的電磁兼容性設(shè)計；雙RS485接口方便接入智能電表；與電力二次設(shè)備對接的工業(yè)總線設(shè)計。（2）高可靠終端主備光纖<50ms + 子站RRPP環(huán)網(wǎng)技術(shù)<200ms + 可靠技術(shù)間的聯(lián)動保證整網(wǎng)的快速收斂；主干光纖保護(hù)，手