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38000字硕士毕业论文统一平台下电力调度数字网的建设

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38000字
论点:调度,数据,系统
论文概述:

随着电网规模的不断扩大和调度自动化系统应用水平的提高,电力系统数据传输需要更高的通信速率,更优化的网络结构,更可靠的传输质量,而现有数据传输方式在容量、业务范围、运行质量

论文正文:

1.电力系统自动化的现状

目前,电力调度系统的数据业务可分为两类,一类是以调度自动化系统为代表的实时业务,另一类是以电能计量系统为代表的非实时业务。这两种业务的共同特点是数据周期性传输,占用带宽少,数据具有分布式采集和集中汇聚的特点。数据在变电站侧生成,并传输到一级调度部门。处理后,数据按要求转发给上级调度部门。

1.1调度自动化系统
调度自动化系统数据采集中心是供电公司的调度中心。调度中心需要的一些实时监控数据直接从工厂站收集,一些通过县调度转发。该系统实时监测电网的频率、电压、潮流等信息,以及变压器、断路器、隔离开关等设备的状态信息。这部分数据包括远程测量、远程通信、远程控制和远程调度,关系到调度中心对调度中心管辖范围内的电网、电厂和变电站进行监控的安全性和可靠性。因此,这种数据要求高可靠性和强实时性。根据设计规定,系统遥测数据传输时间不能大于35,遥信数据传输时间不能大于25,遥控和遥控调节命令传输时间不能大于45。目前,郑州供电公司调度自动化系统采用东方电子8003系统。该系统应用于郑州地区调度和郑州城市配电调度,具有监控数据采集、网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预测等功能。该系统已连接到87个35KV以上变电站和26个当地电厂。目前,郑州调度自动化系统主要通过数字专线和拨号方式与变电站和电厂远动系统进行数据交换,通信速率在600-9600bpS(比特每秒,比特每秒)之间。根据通信数据量的具体情况,各厂站的远程实时数据流需求不得超过1千位/秒。

1.2电能计量系统
电能计量系统的数据采集中心是供电公司的调度中心。数据定期收集。该系统实时性要求低。它主要实现发电厂网络入口、网络出口和联络线入口点的电能计量。它存储、收集和处理不同时间段的数据,并为结算和分析提供基本数据。郑州供电公司于2007年建成了北京黄邦公司电能计量系统,实现了各站电能的分散采集、集中处理以及电量统计和评估功能。该系统已连接到87个35Kv以上变电站和26个当地电厂。目前,数据是通过数字专线和E1模式从各变电站的电力采集设备采集的。根据通信数据量的具体情况,电力远程传输系统的数据流需求不超过IOkbPs。

1.3自动化系统传输模式存在的问题
目前郑州地区光纤环网基本建成,通信资源丰富。然而,调度生产相关系统仍然采用传统的点对点通信方式,浪费了大量的通信资源。同时,主站上堆积了大量的调制解调器池(MODEM pool)和终端服务器等通道设备,导致设备维护工作量大,投资增加。随着电网调度自动化系统的发展和电能计量等应用系统的调试,对电网数据共享和信道资源共享的需求越来越迫切。目前,郑州地区的调度自动化系统和电能计量系统是点对点传输的,它们都是一个独立的战争网络。渠道模式不利于信息共享,也造成了通信资源的浪费。

2可行性分析

2.1建设调度数据网的必要性
随着区域经济的发展和社会用电需求的增长,郑州电网将快速发展。2010年,郑州调度区变电站数量预计将达到120多个,其中大部分是无人值守变电站。调度应用系统中的信息量将呈指数级增长。面对日益庞大复杂的电网结构,为了保证其安全稳定运行,需要大容量、高速的数据网络来保证信息传输的实时性和可靠性,从而满足电网调度统一指挥和现代化管理的要求。

2.1.2符合《安全保护条例》
的相关要求,电力生产调度应用系统应根据原国家经贸委令第30号《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全保护规定》和电监会令第5号《电力二次系统安全保护规定》的相关精神要求,建立独立完善的调度数据网络,并使用专用网络设备通过专用通道联网,实现物理层与公共信息网络的安全隔离。电力调度数据网只允许传输与电力调度生产直接相关的数据服务。同时,电力调度数据网作为电力二次系统安全保护系统的重要组成部分,应按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的技术原则建设和实施。因此,根据上述相关规定,郑州电力调度数据网的建设是确保电力调度生产信息安全可靠的基础,也是实现安全分区和网络隔离的必要条件。

2.1.3自动化系统发展要求
为了适应电网的发展,调度自动化系统的功能不断完善和增强。目前,除了传统的调度自动化系统、继电保护和安全自动化装置外,郑州地勘局近年来新增了各种生产系统,包括电能计量系统、保护和故障记录系统、配电网自动化系统、无人值守变电站监控等。信息传输能力大大提高。同时,调度系统之间需要数据传输和信息共享,这对通信网络提出了更高的要求。然而,郑州市的自动化系统都采用点对点的通信方式,传输实时数据在数量和质量上都有局限性,已经不能满足自动化应用系统的发展需求。

3调度数据网络方案的比较................12-19
3.1 VPN分类................12-13
3.2 VPN选择................13-14
3.3 MPLS虚拟专用网技术简介................14-19
4调度数据网络设计................19-38
4.1网络分层设计................19-28
4.2 MPLS虚拟专用网设计................28-30
4.3组播方案设计................30-31
4.4交通工程................31-32
4.5多协议标签交换服务质量设计................32-33
4.6网络自我修复和恢复................33-34
4.7网络安全设计................34-36
4.8网络管理设计................36-38
5服务系统接入设计................38-48
5.1设计原则................38
5.2调度数据网络服务访问要求................38-39
5.3核心层应用系统访问................39-40
5.4集中控制站及其变电站的系统服务接入................40-42 [/BR/] 5.5省调度数据网服务接入................42-43
5.6主要设备功能配置实施................43-48

结论

传统的网络设计方法是基于经验,通过简单的计算完成的。这种方法的优点是大大简化了复杂的网络优化问题,但缺点是明显的——一些被忽略的因素会牺牲网络经济。在网络发展的早期阶段,这种方法对于简单的小规模网络来说易于控制损耗,同时也可以降低实现网络优化的成本,具有一定的合理性。然而,随着网络规模的不断扩大和业务需求的频繁变化,传统方法难以评估和控制。显然,这种结果容易导致网络演化过程失控,不能满足精细化管理的要求。为了满足精细化管理的要求,保证网络演化过程可控、稳定、健康,必须采用科学的网络评价和优化方法作为支撑。
网络建模与分析在国外已经发展了十多年。主要用户是来自大学或研究机构的学者。中国的网络建模分析起步较晚,但随着国外解除对中国高端软件的封锁,网络建模分析也逐渐展开。因此,有必要逐渐熟悉这一领域,并将其纳入电力数据网的发展轨道。

参考
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2季红。MPLSVPN在CMNET-GD中的应用。广东通信技术。2006年
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7西格尔蒂。端到端服务质量网络设计。人民邮电出版社。2007年
8王达。CISc。/H3C交换机配置和管理完整手册。水利水电出版社。2009年
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10明托马斯。OSPF网络设计解决方案。人民邮电出版社。2004