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創新技術

電力需要什么樣的IT?

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2009-04-08  來源:國際電力網  瀏覽次數:357
???? 電力行業在國民經濟中的重要性和基礎性備受社會各界的關注,電流每秒30萬公里的傳輸速度以及發電、輸電、配電、用電同時完成的自然特性,使得這個行業對生產控制系統的安全穩定有著非常苛刻要求,造就了現在世界范圍內僅次于人類大腦的第二復雜系統—電網的控制系統。
這也就是為什么國家電力調度數據網絡在近10年來,不斷利用成熟穩定的新技術進行系統擴容改造,并且在每一次的系統改造中,都對核心網絡設備的安全穩定充滿擔憂的原因所在。

??? 電調—千里眼順風耳

??? 電力調度數據網絡,相當于電力生產調度的一個實時數據傳輸平臺,其作用是對電網運行狀況進行及時準確的報告,網絡的安全穩定運行直接關乎社會的穩定和安全。數據網的任何中斷或故障,都會讓網調人員立刻變為“瞎子”、“聾子”、“瘸子”,喪失對電網的監控能力,成為重大安全隱患,這期間電網上一點小事故,有可能因反應措施跟不上而迅速蔓延成為一場大的災難。

??? 2003年8月14日美國、加拿大的大面積停電,其主要原因之一就是因電網監控系統出現故障,電網上五條輸電線路跳閘沒有及時告警,致使調度員喪失了寶貴的事故處理時機,從而導致系統瓦解,最終釀成大患。之后的意大利、瑞士大停電事故過程中,因為通信系統故障,導致幾百個變電站無法實現遠程監控,大大延誤了事故恢復時間。這些事件充分反應了數據網絡系統對于電網安全運行的重要作用——不僅不可或缺,數據網絡已成為電網調度的中樞神經和電網運行的生命線。

??? 調度數據網的健壯、穩定、連續運行,對電網調度運行人員來說,則有如增添了千里眼、順風耳,即使千里之外的電網故障,都會被調度人員在第一時間捕捉到,從而及時采取應變措施,防止故障擴大,把損失控制在最小范圍。在此之前,國調部門在這樣的關鍵業務上從沒用過國產設備。

??? 2002年,國家電力調度數據網絡第三期擴容改造項目公開招標,世界頂級的網絡廠商聞風而動,幾乎全都匯集,高手林立中,誰才是最適合國家電力調度數據網的那一個呢?

??? 最初,調度通信中心總工辛耀中非常擔心,畢竟這是事關國計民生的重要項目,要選出最好、最適合行業要求的技術和設備,容不得一點差錯。按照國家有關部委的招標要求,國調有一套專門的招標管理機制,技術上要滿足調度數據網絡總體技術體制,同時滿足安全性、穩定性、可靠性、實時性等特殊要求。

??? 國家電力調度通信中心總工 辛耀中

??? 為了比較客觀地了解各家設備,他們共選擇了包括華為3Com在內的8家國內外著名網絡廠商,先進行產品的選型測試,又請廠商們帶著自己的產品到調度通信中心進行設備互聯互通的整體測試。他們最后選擇了華為3Com的網絡設備。

??? 電力調度數據網的實施建設期間,通過精心的工程組織,進行了設計方案的1比1完全模擬驗證,完成了國調新老網絡系統的平滑過渡,并在試運行中進行了全面而系統的優化。國調數據網采用了高可靠性的拓撲設計和路由設計,采用了MPLS VPN 、分層PE、實時可靠的網管等先進技術。通過采用分布式處理體系的Quidway NetEngine 16路由器,為組網核心提供了高可靠性的基礎保證;所采用的MPLS VPN技術則在自動化相關系統中建立了相互獨立的安全子網,為電網調度自動化及相關系統鋪墊了安全、穩固的基石。

??? 據辛總介紹,系統使用兩年來,穩定性很好,而且華為3Com本地化的研發響應和技術支持配合,要比很多國外公司強。自數據網絡投入運行以來,顯著提高了調度系統實時數據傳輸的運行指標,國調側全部鏈路月度累計數據中斷時間由原來的幾千分鐘降低到幾百分鐘,最好時僅幾十分鐘,有效地保障了三峽輸電系統順利投運和全國聯網工程順利實施。

??? 辛總表示,電力行業的業務特殊性,對IT支持系統的需求也不同于其他行業,近幾年在不少領域流行的業務大集中,在電力行業就明顯不適合。電網調度是非常典型的分級分層管理的模式,越集中爆發事故的危險性就越大。

??? 電調需要的IT

??? 那么電力調度中最需要什么樣的IT技術呢?辛總表示,一是能提高網絡效率的協議整合,SDH時分復用技術有一套幀結構及協議,其上的統計復用技術有以太網協議,網絡層有IP協議,這三套廣泛應用的協議中相當一部分功能是重疊的,若能將三者從幀結構和協議方面適當整合,則可進一步提高總體效率、安全性、穩定性。

??? 二是數據交換時間更短的設備。比如現在的交換機、路由器,理論上存在十幾乃至幾十毫秒的延遲,線路切換則需要十幾甚至幾十秒的中斷,而交流電50Hz的頻率,一個正弦波就是20毫秒,如果繼電保護不能達到在半個周波或四分之一周波內進行動作,幾十毫秒的延遲后,可能電網早已經垮掉了。所以,從電網繼電保護的需求來看,需要數據交換的時間更短,通道的效率更高。如果能夠實現,繼電保護就不必象現在這樣占有大量專用通道了。從邏輯上講,實現快速數據交換的技術并不復雜,只需將以太網交換機的10M/100M接口換為SDH的2M/155M接口,但需要在基礎協議上有所突破。如果能開發出這樣的設備,不僅僅是對中國的電力工業,對其他行業也是一個貢獻。

??? 國內電力行業自動化與IT同步發展,IT已經融入到電力生產的所有環節中,在IT應用及網絡建設上比國外有優勢。但我們的電網結構依然是很脆弱的,需要二次系統(IT系統等)作為重要的補充。電網安全和可靠供電兩個目標是電網承擔的重要社會責任,安全可靠的IT系統為這個目標實現發揮著非常關鍵的作用。
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