省级电力调度数据网带宽分析与容量规划研究

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摘 要：随着科学技术的不断进步，省级电力调度数据网带宽也有了很大的发展。根据带宽的预测结果，使用OPNET软件，针对大同电力调度数据网第二平面规划方案建立仿真模型，深入比较不同层次中的网络结构对业务的合适程度，然后总体考虑链路贷款的使用率、网络重载链路比例以及网络均衡度等一些仿真指标，对于山西省电力调度数据网中不同业务发展的不同程度进行预测，从而制定出链路和网络升级的发展目标，并且针对大同电力调度数据网第二平面容量的设计和计划提出合理化的建议。

关键词：生机电力调度数；带宽研究；容量策划；OPNET仿真技术；解决措施

中图分类号：TM73415 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0109-01

随着科学技术的不断进步，电力信息通信网络也逐渐向集中化、宽带化和IP化的方向发展，省级电力调度数据网是连接各地级市中心枢纽网元的重要环节，其中的优势有范围广、中心节点多、承载业务颗粒大，具有承前启后的重要作用，在网络中的地位不容忽视，省级电力调度数据网不但要满足各业务网的实际需要，还要适应现在网络的千变万化，下面我们就对这个内容进行深入的探讨。

1 第二平面中心节点业务要求的预测研究

根据国家电网企业“十二五”通信业务带宽和带宽需求统计中的预测方式，企业的中心业务有电网生产调度业务和企业管理信息化业务。而且，电网生产调度业务又包含了直调电厂、聚集型业务、各级电网的直调变电站、下级机构的电网生产调度类业务，利用本级的通信网络，在上级的调度中心进行积聚。现在，调度数据网所包含的承载业务有三种类型，分别是：第一种是安全I区业务，其中有EMS和RTU以及变电站自动化系统的实际数据资料、WAMS收集数据和EMS间的实际交换数据资料等等；第二种就是安全II区业务，其中有电能量计量信息、故障录播信息、水调自动化数据资料、保护和安全自动装置相关的管理数据、母线负荷预测资料、DTS反事故系统数据等等；第三种就是应急类数据业务。下面的表1就展示出了变电站到省公司的出口带宽的预测数值为44.7 Mbps。根据大同生电力企业在“十二五”中提出前期内不考虑变电站的视频监测、光缆线路监测和雷电监测等项目，所以变电站出口带宽的预算值为14.2 Mbps，和表1预测的结果有所下降。

2 仿真模型的设计

根据大同调度数据网第二平面的设计方案为基本框架建立网络模型。其中：中心路由器模型要使用“ethernet2_slip8_gtwy_adv”；中心链路的初始速率可以设定为155Mbps；链路模型要使用“PPP_SONET_OC3_ler”；地调变电站侧接入路由器模型可以使用“ethernet2_slip8_ler”；使用“application demand”方法来达到配置的要求。

针对网络建设的开始和后期的业务要求安排，这次仿真建立了2个阶段。第一个阶段中有三种场景，分别是A1、A2、和A3，其中依次对应的应单变电站接入宽带为5、10和15Mbps；其中，中心链路贷款设置为155 Mbps。在第二阶段建立了三种场景分别是B1、B2、和B3，相应的应单变电站接入带宽为15、25和50 Mbps，其中次年链路带宽设置为622 Mbps。

3 仿真研究

3.1 根据第一阶段的业务要求的网络仿真研究

根据图1的标示，当变电站接入宽带从5 Mbps（A1）上升到10 Mbps（A2）的时候，骨干链路平均带宽使用率（BU）就从29.5%上升到50.4%，而且其中满载链路数也从两条上升到五条，从而造成网络的严重拥挤。当变电站接入贷款达到15 Mbps（A3）的时候，骨干链路平均贷款使用率（BU）就达到了58.6%，并且满载链路数也变为九条，其中的HLLr值就达到52.6%，很明显已经不能适应业务的传播需要，需要进行更加深入的设计中心链路宽带，从而更好的适应业务的发展要求。

155 Mbps的中心链路宽带基本可以使用初期的业务发展要求，但是随着单变电站的接入带宽达到15 Mbps的时候，155 Mbps的中心骨干链路带宽已经不能很好的适应其发展的进程。而且，网络负载均衡性也在慢慢的下降。从A1和A2的比较结果显示，A2的负载均衡性和A1比较下降了72%，所以很有必要对A2实行网络负载均衡措施。

3.2 根据第二阶段业务要求的网络仿真研究

根据图2的显示，中心链路带宽设置为622 Mbps基本上可以满足变电站带宽从15 Mbps（B1）上升到50 Mbps（B3）的业务发展倾向。而且，B1平均带宽使用率为21.3%，B2平均贷款使用率为28.4%，B3的平均使用率为35.7%，和B1相比较，B2和B3方案中的重载链路比例从5.3%上升到21.1%，使得这部分的重载链路经过合适的均衡方案得到了基本的缓和。和第一阶段的仿真进行比较，业务量要求最大的阶段是B3的HLLr值（21.1%）和第一阶段的C3中的HLLr值的（52.6%）降低了大约32%所以，针对第二阶段的业务要求，622 Mbps中心链路带宽基本可以满足要求。

4 结 语

我们对省级电力调度数据网带宽和容量设计进行了深入的分析和研究，从对第二平面中心节点业务要求的预测研究、仿真模型的设计、仿真研究这三个方面入手进行了深入的分析和研究。为了更好地健全企业电力调度数据网第二平面结构，有效的发挥调度数据网双平面的优势互补，加强信息的传送率、完善网络的安全运行，处理各种自然灾害和故障问题，从而保证通信工作的顺利完成。这也是现在电力企业需要重点研究的内容。为了能够准确的分析山西省电力调度数据网第二平面计划的措施是否能够顺利的进行，是否符合该业务的发展趋势，本文使用了OPNET软件对这个计划进行仿真处理，建立仿真模型，根据仿真的结果表明，155 Mbps中心链路带宽基本上可以使用于网络建设的初级阶段，如果单个变电站在接入带宽后超过25 Mbps，就需要考虑是否把链路升级到622 Mbpa。使用本文的研究方式可以对网络中的不同阶段的适应性进行分析和预测，而且通过对网络瓶颈的有效预测、分析网络升级的最好时间，从而给设计人员在进行定量决策的时候提供有效的依据，从而促进电力调度数据网的顺利运行和发展。

参考文献：

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