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2011年新疆电力第二汇聚点(简称备调)项目开始实施,标志着新疆电力调度数据网第一阶段建设完成,形成了完善的网络结构。新疆电力调度数据网由省调接入网和地调骨干网两部分组成。两部分均连接至国调二平面SR8808设备上落地。省调接入网与地调骨干网之间以及省调接入网、地调骨干网与国调2平面之间的数据交换均通过国调二平面落地SR8808设备进行交换。地调节点负责13个地调本地业务的接入。每个地调节点均部署一台网络设备,主要由SR6616和SR6608设备组成。所有地调节点均通过Cpos接口,通过8*2M方式直接接入国调二平面。新疆电力调度数据网络接入网采用层次化设计,网络分为三层:核心层、汇聚层和接入层。核心层负责整个网络的数据交换,设在新疆电网调度中心(省调核心),核心节点设主备双路由器,采用SR8812设备。在设备上配置留有国家电网调度数据网西北网的接入接口。核心层不负责接入任何数据业务,只负责各变电站之间以及变电站与各地调、国调之间的数据交互。汇聚层负责整个网络的数据汇聚,包括乌鲁木齐汇聚、奎屯汇聚、吐鲁番汇聚、阿克苏汇聚,共计4个汇聚节点。汇聚层设备均采用双机部署方式,双星型连接至核心节点。设备型号为SR6608设备。上行链路速率均采用pos155M;横向互联接口均采用千兆以太口。接入层负责各个220KV变电站业务的接入。分别部署在各个变电站,共计40个节点。接入层设备均采用单点双归属接入模式,分别通过2M线路上行至同一节点的2台汇聚层设备。接入层设备均采用MSR30-40设备。
备调调度数据网的组网结构
基于新疆电力调度数据网一期建设,新疆电力公司备调调度数据网的建设也顺利实施,具体建设思路就是针对调度数据网的网络坚强性和数据容灾备份的方式进行设计和建设。在备调分别针对接入网和骨干网新建三台SR8808设备,分别实现接入网汇聚、骨干网一平面汇聚、骨干网二平面汇聚。每台汇聚设备都根据所承担的功能配置相应的接口板件,再通过交换设备完成业务的连接。接入网汇聚设备主要负责四个汇聚节点设备的接入以及与省调接入网络汇聚设备的互联。骨干网一、二平面均采用星型双归拓扑结构,省调主调作为新疆电力调度数据网络第一出口,采用155MPOS链路上联西安、兰州,采用155MPOS链路分别与13个地调主/备调互联;省调备调作为新疆电力调度数据网络第二出口,采用同样方式与上下级网络互联。目前,新疆电力已建成基于IP/SDH的调度数据网骨干I平面(仅覆盖省调、备调节点)、骨干II平面(覆盖省调、备调及直属13个地调)、新疆省调、备调接入网(覆盖省调直调所有厂站)。下一步,我们可以根据各地州电力通信传输网建设进度,分阶段实施骨干I平面地调节点建设及地调接入网建设,进而通过骨干I、II平面将省调、备调接入网与地调接入网互联,实现全疆范围省调、备调、地调、厂站间数据网连接。
调度数据网的组网特性
新疆电力调度数据网根据业务的特殊性和网络的安全性设计规划,并通过国网的评审后进行建设实施,在网络设计和规划上有三个特点。
MPLSVPN技术的应用MPLS是多协议标签交换协议的简称。MPLSVPN网络中,有三种设备:CE、PE和P路由器。CE是用户直接与服务提供商相连的边缘设备,可以是路由器、交换机或者终端;PE是骨干网中的边缘设备,它直接与用户的CE相连;P路由器是骨干网中不与CE直接相连的设备。P路由器并不知道有VPN的存在,仅仅负责骨干网内部的数据传输,但其必须能够支持MPLS协议,并使能该协议;PE位于服务提供商网络的边缘,所有的VPN的构建、连接和管理工作都是在PE上进行的。基于MPLS技术平台实现的MPLSVPN以其独具特色的优势赢得了越来越多的企业的青睐,令企业可以较少地关注网络的运行与维护,而更多地致力于企业的商业目标的实现。采用MPLSVPN技术可以把物理上单一的IP网络分解成逻辑上隔离的网络,并且每个VPN单独构成一个独立的地址空间,即VPN之间可以重用地址,在分配地址时不必考虑是否会与其他的VPN发生冲突,只需要考虑在本VPN之内不冲突即可,这样可以解决IP网络地址不足的问题,也方便网络地扩展和变更。本次工程就是采用MPLSVPN技术在新疆电力调度数据网上承载电力调度的各种业务。根据目前电力调度业务传输的特点,将调度业务分为两大类:实时和非实时业务。实时业务对网络的传输时延和收敛时间要求很高,因此必须优先保证VPN通道的可靠性;非实时业务则对网络要求相对低一些。根据调度业务的特点,将这两大类业务分别捆绑在不同的VPN中,就像走在两条铁轨上的两列火车一样,互不干涉。采用VPN技术有效地对不同的调度业务进行了有效的隔离,提高了网络的利用率。采用MPLSVPN技术同时也增加了网络安全性能,在传输过程中,传输的内容为“打上标签的数据包”,只有到达目的地后才能看到具体的内容,这样提高了业务传输的安全性。
采用路由反射器新疆电力公司调度数据网所有路由器运行在同一个BGP的AS中,按照BGP协议的要求,所有这些路由器必须保证是全连通的,即:任意两台路由器之间都必须配置邻居关系。这样会导致N平方问题,为了解决这个问题,必须使用BGP反射器技术。路由反射器规划情况:反射器设备:省调核心主机、省调核心备机客户机:所有接入层路由器(变电站路由器)新疆省调核心设备作为反射器,必须学习全网所有路由器的路由,并建立路由表,为全网路由提供路由查寻依据。汇聚设备属于P设备,只作为接入站点的汇聚,只提供路由通道和数据转发,不参与VPN的应用。接入设备通过OSPF协议学习本区域内所有设备的路由,在通过BGP协议来实现IP地址的学习。
采用了跨域技术新疆电力调度网数据网由骨干网和接入网两部分组成,根据国网对调度数据网的规划设计,所有场站(220KV变电站)访问地调及核心业务均需跨越BGPAS系统,因此涉及到mplsvpn跨域技术。跨域技术到目前为止主要分为三种:mplsvpnOptionA、mplsvpnOptionB、mplsvpnOptionC。这三种跨域技术各有千秋,需要根据网络现状进行具体应用,新疆电力调度数据网进度先于国调,因此在新疆电力调度数据网后续和国调对接跨域时很可能面临RT不匹配的情况。OptionB跨域时要求不同AS内的PE设备上vpn实例的RT值相同。基于此技术要求,在新疆电力调度网进入国调网时以及国调网进入新疆电力调度网时对其RT值进行替换就可解决此问题,这样在后续对接过程中更改量最小,对在运行网络r影响也最小,保障了调度生产的安全性和可靠性。新疆电力调度网跨域时,在ASBRPE设备(省调核心接入网路由器与省调核心骨干网路由器)上在BGP的ipv4-fam-ilyvpnv4中取消RT限制即可。同时在跨域的接口上仅需启动mpls即可,不需要配置ldp。这样就可实现骨干网和接入网之间信息互相传递。
结语
纵观调度自动化系统的发展可以看到,随着电网二次系统应用水平不断提高,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网将对调度数据网的可靠性和网络承载能力提出更高的要求。随着国网公司“三级五大”的实施,逐步完善全疆调度数据网的建设,对新疆电网数字化变电站建设、调控一体工作推进意义重大。
作者:李明单位:新疆信息产业有限责任公司