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浅析电力系统自建无线宽带网络的必要性
发布时间:
2021-03-26 17:07
来源:
作为智能电网的神经系统,电力通信网络不但要保证发电、输电和变电环节生产信息的稳定可靠传输,而且在配、用电环节,这类信息也同样需要电力通信网络提供通信保障。但是由于配、用电环节的节点众多,一般的有线通信方式难以达到全面覆盖,而采用无线传输方式则可以有效解决这一问题。以广州局为例,如果建成一张相对完善的配电自动化网络,需要十万余个配网控制节点;但是实际上到目前为止,整个广州局的光纤接入点只有一千余个,仅占配网控制节点的1%~2%。由于光纤的铺设受种种因素的制约,所以未来的智能配网提供通信通道的重任,只能落到无线宽带系统上了。
采用无线传输方式,为配网自动化等业务提供传输通道,主要有以下两种方式:
A.自建无线宽带专网;
B. 租用运营商网络资源,采用VPN方式构成虚拟专用网。
下面将重点就电力系统自建无线宽带专用网络的必要性进行分析:
1.电网信息安全管理规范确定了多项业务由专网承载的必然性。
对于无线通信来说,信息比有线更容易被监听和干扰。而电力系统对信息的安全性要求非常高,特别是生产型的控制业务。根据《电力二次系统安全防护规定》(电监会5号令)及《电力二次系统安全防护总体方案》电监会[2006]34号文的要求,电力二次系统安全防护工作应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则,生产控制大区与信息管理大区之间的业务要进行隔离。租用公网的业务只能是一些安全等级和实时性要求不高的,如低速信息采集和自动抄表等业务;而对于安全和实时性要求较高的配网自动化业务,只能通过建设电力自己的专用网络来接入,以专网加密方式承载,并与其它安全管理区域的业务进行隔离。
2.电网是国家战略资源,中断属于重大事故。
公众网络是为大众服务的网络。一旦发生紧急事件,政府必须关闭整个网络(例如新疆7-5事件、美国波士顿爆炸事件时公网都暂时关闭)。如果大量电网自动化业务过于依赖于公网,一旦公网因紧急事件断网,其后果将是灾难性的。
3.电力业务需要量身定制的专业通信网络。
无线网络需要针对其承载的业务特点进行规划和设计。运营商网络是根据公众用户需求特点进行规划的,但对电力系统而言,配网自动化业务对无线网络的需求与公众网常规的需求差别很大。例如,地下室的信号覆盖,公网运营商主要考虑的是电梯间等人流较大的地方,而对于地下配电间(配电和计量自动化的重要接入点)等人流较少的地方则不作重点考虑,因此这些区域的无线信号质量较差,有些区域甚至根本没有信号;再如一些输电线路下面,几乎无人到达,这就成为公网运营商信号覆盖的盲区,一些输电线路检测装置需要通过无线信号传输,只有自建专网才能做到专门针对电力通信的需求进行规划、设计和施工,保证这些生产型业务的通信正常。
4.自建专网的业务量平稳可控,不会出现与因不可控的公众业务量暴增导致电力业务拥塞的问题。
公网的网络资源以满足公众通信的需求为主。公众通信的流量具有潮汐性质,即可能在某一时段流量暴增,而另一时段又会较少。在实际运行中发现,即使是像自动抄表等一些对实时性不很敏感的业务信息,在用户使用的高峰时段,系统都很难读取到数据,操作体验效果极差,严重时甚至会影响运营。对电力通信特别是自动化业务而言,要求基站在各时段业务量相对平稳,特别是对于实时性比较强的遥控、遥视、遥调业务,对系统延迟有严格要求,而公网则根本无法满足这类应用的技术指标要求。若采用公网承载,在其业务高峰时的拥塞将会带来难以想象的后果。所以租用公网根本无法承载此类业务,自建专网才是根本解决之道。
5.自建专用网络可控,便于管理。
公网运营商只需管理无线网络,其网管系统只要管理到基站,无需对终端进行管理。但配网自动化除了要在业务层面通过网管对自动化终端进行管理以外,还要求同时管理所有通信网络的设备。但是在租用运营商无线网络时,终端运维是由运营商负责的,电力通信维护人员对无线网络是不可见也不可控的。如果通信网络故障导致业务不通,电力维护人员无法及时判定故障问题所在;即使发现问题,也需协调运营商人员去处理,问题解决的时效性大大降低。而自建无线宽带专用网络则可以将通信与业务纳入统一网管进行管理,上述问题也不复存在。
6.自建专网便于与专用的光纤网络之间一体化管理,增加重要节点冗余保护应用(通信冗余通道)。
配网自动化(智能电网)接入点众多,维护量极大,要求通信设备具有可靠性高、易维护,重要站点有通信自动保护的功能。但是由于光纤铺设困难,在配网点的光纤接入比例很低低,就更谈不上冗余光纤通道了,目前冗余保护几乎是空白。但在自建无线宽带专用网络的情况下,则可以利用工业级的无线终端(CPE),方便快捷地建立起冗余保护通道。
综上所述,电力系统建立自己的无线宽带通信专网是非常必要,也是必然的。
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