(广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞523660)
摘要:电力通信系统是现代电网系统的主要控制方式,该网络系统的可靠性直接关系到电力调度工作的准确性和稳定性。本文主要分析了电力通信系统可靠性的相关概念,简析了影响电力通信系统的可靠性因素,最后提出了电力通信系统可靠性管理控制措施。
关键词:优化电力通信系统可靠性
0前言
近年来,现代信息与通信技术不断发展,电力系统向数字化、信息化方向发展。然而信息技术也存在着不可靠性因素,所以电力通信系统的可靠性也应该引起重视,分析影响电力通信可靠性因素,提出解决措施。
1电力通信系统可靠性概述
电力系统的可靠性已经成为一项独立的学术研究内容,其具有较为成熟的理论基础和研究体系。通常人们将电力系统的可靠性界定为:电力系统将符合质量标准的、并且不间断的向电力用户输送电力和电量的能力的度量。
电力系统的可靠性包含了安全性和充裕性两个内容,其涉及发电系统、供电系统以及输送系统等几个方面。但是却未包括电力通信系统的可靠性,而电力通信系统作为整个电网运作和神经系统,其可靠性的重要程度不言而喻。
1.1通信网络系统可靠性定义
通信网络系统通常是由多个数量的节点和连节点的传输线路组织而成的,其以实现两个或两个以上地域的直接节点的信息传输为目标。当通信网络节点或者连接线路出现故障时,整个网络系统的连通性将会降低,网络出现吞吐量、呼损等受损,进而导致网络系统可靠性降低。
通常人们将通信网络系统的可靠性定义为:通信网络在实际的持续运作中,完成用户正常通信需求的能力。其中通信网络系统是可靠性的主体,而网络系统存在的安全隐患为通信网络的规定条件,通信网络系统持续运作过程表现为规定时间,稳定完成正常通信是规定功能。该定义涵括的几个要素都体现了我国通信网络的“以用户为中心”的服务理念,是通信网络系统的综合评测标准。
1.2电力通信系统的可靠性定义
电力通信系统是针对电力行业的通信网络系统,其主要包括了电力系统中电力的生产、输出和管理等几个方面的信息交流,其具有通用网络系统和电力系统两种特性。是以其可靠性定义也包括了两个方面:(1)从通信网络系统的可靠性来看,电力通信系统的可靠性指电力通信系统在实际的持续运作中,完全电力系统的电力生产、输送、管理等方面的通信需求的能力。(2)从电力网络系统的可靠性来看,电力通信系统是将符合质量标准的、并且不间断的向电力用户输送电力和电量的能力的度量。
2影响电力通信系统可靠性的因素分析
电力通信系统可靠性受多种因素限制,在电力通信过程中受到多种因素影响,使其信息传递过程中网络服务质量下降,不能满足电力系统的正常需求,电网安全稳定性下降。电力通信系统是一个统一的整体,其可靠性受到运行时间和运行环境的影响。长时间的连续工作会导致通信节点及链路性能的下降,运行环境改变或受到恶意攻击时会导致网络节点失效、性能下降、网络连通率下降、数据传输障碍等现象。影响电力通信系统可靠性的因素有可控的和不可控的,可控性因素例如设备工作时间、工作环境温度、电磁干扰等。不可控因素有自然灾害等。总而言之,电力通信系统可靠性的影响因素较多且复杂。
3.电力通信系统设计
(1)网管体系结构的设计
在进行电力通信系统的开发时,为了实现不同传输设备的统一集中监控,参照网管体系结构的标准进行电力通信系统的研究与开发是目前的主要方法。通过提供一个有组织的网络结构,以取得不同类型操作系统之间、操作系统与通信设备之间的互连,从而实现电信网的自动化和标准化管理并提供大量的各种管理功能,既降低了网络的运行、管理和维护成本,又促进了网络和业务的发展和演变。它具有完整的体系结构,从不同的侧面可分为:功能体系结构、信息体系结构和物理体系结构。
(2)电力通信管理方案设计
由于电力通信系统中的设备不断更新换代,技术不断提高,网络结构不断发生变化,使得系统管理体系的结构成为决定管理好坏的主要因素。它的建设过程可以分三个阶段:搭架子阶段、填内容阶段和改善提高阶段。通信系统结构有很多,其主要差异在于使用管理者的数目和交互或独立的程度,目前基本上分为集中式和非集中式两大类。
集中式体系。集中式体系结构是最常用的方式,它只有唯一的网络管理器负责整个系统的管理,管理器和被管网络元素的代理进行通信,管理器提供集中式支持和控制并维护管理者数据库。这种模式的最大缺点是随着网络规模扩大和复杂性增加,网络能力和效率会降低。但是在简单的网络环境中,集中式控制简洁有效。
非集中式体系。目前非集中式的网络管理体系结构有三种:分布式、分层式和前两种体系结构的综合。分布式体系结构与管理器概念紧密联系,使用一个以上的管理器;分层式体系结构应用一个管理器负责一个域的原则,进一步引入了“管理器的管理器”思想。第三种体系结构将分布式体系结构和分层式体系结构的特点相结合,构成的网络式结构也引入了管理器和“管理器的管理器”概念。
4电力通信系统可靠性优化
在日常的信息通信应用中,电力通信系统受到的影响因素多元,这导致该系统无法通过实验来验证其可靠性,而需通过实际的工作来检验其可靠性。电力通信系统可靠性主要建立在其能否在相关服务标准下满足电力网络运作信息管理需求上,这就要求通信系统管理部门必须从系统的设计、建设、运行、维护管理等方面进行控制:(1)设计阶段,明确网络系统可靠性的设计规范,并严格按照规范进行操作。积极选用设计水平较高的设计单位设计,以保证网络设计质量。(2)建设阶段,电力通信系统节点和连接线路建设时需严格按照国家相关标准操作,在完成建设工作时,还需完善相关的配套防护措施和保证措施。建设完成后,相关部门需进行试行和验收,并对其进行评价[4]。(3)运行和维护管理阶段,电力通信管理部门需积极明确相关系统维护和管理规章制度,合理安排维护管理人员。积极分析故障因素和故障规律,并总结应对措施,保证系统稳定运作,提高可靠性。
与此同时,电力通信管理部门还需关注以下问题:
4.1明确电网系统对通信网络的需求
电力通信管理部门需分析电网系统对通信系统的需求程度,以保证通信系统与电力生产、输送、管理等需求的匹配性。还需明确电网对电力通信系统可靠性的需求求,以保证电力通信系统的可靠性得以重视。
4.2提高网络运行可靠性水平
电力通信管理部门需明确电力通信网络运作的可靠性水平,掌握有效的管理和控制通信网络方法,通过动态的管理控制,进而提高网络运作的可靠性。
4.3.冗余技术
冗余技术是将具有微处理器的通信设备控制电路和公共电路,以完全相同的两套电路构件配置。每一套电路构件的集合体就是一个系统。对这两个系统,不指定哪个系统是主用系统或冗余系统。正常状态下,把正在运行的系统称为主用系统,另一系统称为冗余系统。冗余系统通常处于完全热备用状态中,并接受系统信令控制,写入系统动态数据。一旦主用系统出现故障,便自动发出请求命令,使得冗余系统立即以主用方式工作,而故障的主用系统同时转为冗余系统,并可在线或退出系统进行检修。需要时,可人工转换主用系统与冗余系统的工作状态,利于冗余系统修改通信系统数据库数据,而不影响主用系统的正常工作。冗余技术的应用,既可提高通信系统的安全可靠性,又便于检修测试维护。
4.4.N+1备用技术
N+1备用技术是将通信设备的主要模块部件(或公共电路板)以完全相同的N+1个数量配置,其中的一个部件作为备用,剩余的N个部件作为主用。备用部件被指定后,它长期处于热备用状态,当某个主用部件发生故障时,备用部件则立即转为主用工作状态。此时,允许故障的主用部件退出运行进行检修。主备用部件不确定时,所有部件处于相同的工作状态。当其中的某个部件发生故障时,通信系统会自动退出故障部件,以保持系统正常工作。N+I备用技术在安全可靠性方面,具有足够的保证作用,且由于备用数量相对较少,成本降低。
5结语
进入21世纪以来,电力系统飞速发展,已经与信息、通信系统融合成为高度集成的混杂系统,相互依存,不可分离。信息与通信系统的故障将成为影响现代电力系统安全性的重要因素,一个关键通信部件发生故障将会使整个电力系统陷于瘫痪,进而可能导致整个电网失去可控性和可监测性,会严重影响国计民生,破坏力巨大。因此,电力通信系统可靠性研究十分重要。应从理解其概念入手,了解特点,进而仔细分析它的影响因素,这样才能对应的找出解决办法,并且要尽可能的做到考虑周全。
参考文献:
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[2]刑宁哲,闫海峰.电力通信系统可靠性研究.电力系统通信,2007,28(176):26~30
[3]刑旭佳.浅谈如何提高电力通信系统的安全可靠性.华东科技,2000,258
项目名称:便携式一体化应急通信装置关键点的设计和研究项目编号:GDKJXM00000019