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38547字硕士毕业论文鄂尔多斯电业局信息网络改造方案的设计与应用

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38547字
论点:电业局,网络,变电站
论文概述:

本文是电气自动化论文,通过鄂尔多斯市电业局网络升级改造,着力解决改造现网络(调度大楼外节点)基础架构薄弱,设备性能低,网络带宽低,管理松散,冗余不足以及网络安全系数低等问

论文正文:

第一章引言1.1选题的背景和意义根据国家电网(SG186)的项目管理要求,生产管理信息系统紧密围绕安全和设备两大主题,对供电网络的安全稳定运行起着至关重要的作用 营销管理信息系统还减轻了相关业务人员的抄表负担,大大缩短了管理人员的计费时间 目前,鄂尔多斯电业局已经形成了一个以局内信息室为中心的信息网络,该信息网络在顶层与集团公司相连,并与各个单位(供电站等)相连。) 核心设备采用双CISCO6509-E交换机、CISCO7606路由器等。,实现100兆字节甚至千兆字节到桌面。 有将近150个电路,除了几个2x2M数字电路,其他都是2M带宽电路。 然而,随着智能电网的发展,网络承载业务呈指数级增长,接入点网络不断增加,实时网络视频业务不断推广。因此,最初两层网络架构的问题变得越来越明显,[2]。网络中不时会出现大量数据包丢失。需要大量带宽的视频监控和生产系统的状态维护正在一个接一个地出现。终端人员通常使用各种系统较慢,并且经常遭受不及时响应和干扰的现象,这严重影响了办公效率和外部服务形象[3] 因此,鄂尔多斯电业局的信息网络改革迫在眉睫。 按照统一健全的智能电网的发展要求,通信信息支撑系统的信息化发展仍然不平衡。为了进一步加强信息资源的整合和整合,需要提高信息系统的应用深度和实用水平,配电侧和面向用户侧的通信网络资源不足,电力通信传输网络结构需要进一步优化,通信信息资源需要优化整合等问题。加强同步网络的统一规划和建设,建立天地广域时间同步系统,建设先进的电力通信网络系统,确保坚强智能电网安全稳定运行迫在眉睫。 通过对鄂尔多斯电业局信息网络的升级和结构优化,重点解决网络基础设施薄弱、设备性能低、网络带宽低、开关网络、丢包和缺少IP地址等问题。以有效提高鄂尔多斯电业局的办公效率,改善其对外服务形象。 ……1.2国内外研究趋势应用于1960年开始发展。几十年后,它取得了很好的效果 信息网络的发展已经从军事扩展到学校和企业,当然,当时的普通人还没有获得信息网络技术的[4] Appanet网络建成后,一些人将其定义为一个集合:一个通过共享资源(硬件、软件和数据)与独立功能相连接的集合[5] 随着信息网络技术的发展,以TCP/IP协议为核心的信息网络系统逐渐形成了[6-7] 该协议采用无连接分组交换技术,这也是信息网络[8]成功的主要技术原因 到1990年代,信息网络已经发展成为一个“网络网络”,下面的子网络各自承担自己的责任,框架运作。 目前,信息网络已经渗透到[世界的各个角落 近年来,国外在电力信息网络建设中特别重视配电信息网络系统的建设[10] 变电站自动化、远程抄表和用户负荷控制在信息网络中的应用逐渐增多 美国智能电网的研发主要集中在配电方面。其目标是为用户提供参与性、高质量、低成本和低排放的电力产品,这些产品被称为完美电力。 美国能源部正在芝加哥伊利诺伊理工大学试验完美电力的研发和工程建设。目的是建立智能微电网,即智能控制系统通过通信层协调本地分布式电源和分支存储设备与联合电网,共同满足智能建筑和灾难恢复技术优化的本地电力和热负荷需求,从而实现为用户提供完美电力的承诺。 2008年,在日本各大电力公司中,通过信息网络建立的配电线路(故障时按一定顺序送出)的自动功能在41610条线路(占线路总数的45.2%)上实现,2788条线路(占11.3%)完成了[11-14配电线路开关的远程监控 新加坡供电信息网络系统主要采用SCADA系统,可以解决网络冗余、响应不及时等供电网络问题。它的规模已经覆盖了新加坡[的4000个变电站 芬兰配电公司使用信息网络覆盖85,000个用户、10个110/20千伏变电站和1,400个20/0.4千伏配电变电站。但是,他们建立的信息网络很复杂,可扩展性很低,[16] ......第二章网络现状及需求分析2.1网络现状鄂尔多斯电业局是内蒙古电力(集团)有限公司直属的国家超大型供电企业,以鄂尔多斯地区电网建设和运营为核心业务,承担鄂尔多斯七旗区(准格尔旗除外)的工、农、牧业生产任务,为[城乡157.4万居民供电42] 鄂尔多斯电力局网共有4 50万伏变电站、27 22万伏变电站、66110万伏变电站、4436公里110-220万伏输电线路和23823公里10-350万伏输配电线路,现已形成以50万伏为支撑、22万伏为骨干、110万伏为辐射的供电网络格局。 目前,鄂尔多斯电业局已建成以局内信息室为核心的信息网络,上联集团有限公司、夏莲二级单位、供电站和变电站等。 核心设备采用双CISCO6509-E交换机、CISCO7606路由器等。本地调度楼的网络环境良好,实现了100兆甚至千兆字节的桌面传输。然而,对于远程下属节点来说,这显然是不够的,这反映在所有的本地220千伏、110千伏、35千伏变电站、供电站和11个旗区分局中。除了几个2x2M数字电路外,目前还有近150个具有2M带宽的电路。 此次网络升级涉及鄂尔多斯电业局2 50万伏变电站、15 22万伏变电站、4010万伏变电站、1035万伏变电站和7个旗(区)供电局。 各变电站或供电局名称如下:50万伏变电站:响沙、布利都;220千伏变电站:北郊、民安、大旗区、康巴什、设备、金航、乌兰木伦、库布齐、马立安、七潘井、乌什、苏北、都护台、武定河、马兰;110千伏变电站:东郊、神山、岳山、铁西、纪乐清、皋头窑、东升中心、赵树林、开发区、新奥、石尼佐、成淮、陶乐、三家梁、新会陶瓷、天龙、春情山、阿城、桑尼、唐高乐、白银、青歌、临塔、布尔泰、新街、马家塔、缪欣、先锋公园、汉台、盘山、阿尔巴斯、乌兰、大镇、土克、纳林河、庙滩、上海寺、35千伏七旗(区)供电局:东胜、大旗、益气、金航、峨子、乌审旗、前旗 ......2.2现有网络存在的问题随着智能电网建设的大力推进,网络承载业务呈指数级增长,主要包括生产管理信息系统、营销和收费行业的拓展、远程计量、财务管理、办公自动化综合管理等应用系统,而生产系统的视频监控和视情维护也相继出现,需要大量带宽。终端人员通常使用各种系统较慢,并且经常遭受诸如响应不及时和干扰等现象,严重影响办公效率和外部服务形象[43] 此外,该局的人力资源远程视频培训系统已经开发出来,集团公司的企业资源规划系统和集成平台的实施都对鄂尔多斯局的信息网络提出了更高的要求。 图2-2是鄂尔多斯电业局网络拓扑图 2M网络无法满足现有的带宽要求。为了更好地说明带宽短缺,我测试了2M的传输速率 测试方法选择下载服务器的测试压缩文件;测试时间为上午10: 00至11:00;测试软件是360;测试结果分别为48KB/s、39KB/s、42KB/s、15KB/s、32KB/s。 网络转换的目标网络带宽为100兆字节,由于网卡等硬件条件的限制,理论峰值约为10MB/s。 在测试2M网络的同时,还测试了调度大楼的100兆网络作为参考比较。调度大楼的平均下载速度约为8-9 MB/s 应用系统的登录速度和打开页面的响应速度之间有很大的差距。 ......第三章网络升级计划……113.1鄂尔多斯电业局网络升级规模和目标……113.2鄂尔多斯电业局网络升级设计方案...113.3本章总结...22第四章基于三层交换技术的网络架构优化...........234.1网络问题的原因分析……234.2网络优化任务和规模...244.3网络优化设计方案...254.4本章总结...37第五章结论...38第四章基于三层交换技术的网络架构优化鄂尔多斯电业局变电站网络升级项目于2015年9月完成,整个网络实现桌面100兆字节和千兆字节。220千伏、110千伏和35千伏的所有变电站、供电所和11个旗区分局都实现了千兆骨干互联。上联集团公司1.55亿[44] 扩展后,整体网络带宽大大提高,实现了双核网络架构,有效提高了核心网络的网络承载能力和稳定性,为迎接新业务系统提供了良好的网络基础。目前,主要业务系统包括生产管理信息系统、营销收费行业拓展、远程计量、财务管理、办公自动化综合管理等应用系统。网络扩展后,视频监控和生产系统状态维护等音视频数据也得到广泛应用。 在网络改造中,网络接入规模进一步扩大,带宽大大提高。网络结构遵循最初的两层网络结构。每个应用系统由VLAN子网划分,从而减少广播冲突域。扩张后,操作在一段时间内相对稳定[45] 然而,随着鄂尔多斯电业局业务的不断拓展、网络接入点的增加和新业务模式的推广,原有的两层网络架构已经不能满足当前网络业务的需求。IP地址短缺、网络数据包丢失等现象的频繁发生也制约了电力局网络信息化的进一步发展。因此,改革所有变电站的网络协议势在必行。 4.1网络问题的原因分析变电站的现有整体网络使用第2层协议完全联网。从管理的角度来看,这种网络结构具有很大的优势(例如,不同地区的一个系统或一个应用程序可以划分为同一个网段,这有利于管理的差异化和管理) 由于每个VLAN段(或应用)都可以通过中继线传输,从而实现同一VLAN段(或应用)在不同区域的传输和接入,但在正常业务数据传输的同时,病毒广播也可以通过中继线传输,这给每个汇聚节点的设备带来了巨大的数据转发压力 随着整体网络规模的扩大,大多数广播消息也会在整个网络中传播,如病毒泛滥广播、普通arp请求消息、生成树协议消息、组播消息等。 网络中充满了各种不必要的数据信息。大量无用的数据消息占据了大部分带宽,覆盖了有用的信息。 由于当前网络的大规模和多个网络节点同时存在的问题,即使在网络异常时使用数据包捕获分析,也难以分析问题的位置。此外,即使通过数据包捕获找到收缩的计算机,并且单个设备与网络断开以暂时解决问题,当相同的问题发生时,当前的网络结构仍然完全没有预防方法,并且仍然需要大量的人工来分析和判断问题。因此,数据包捕获分析是暂时的解决方案,而不是永久的解决方案。 同时,给运维和故障诊断带来了巨大的工作量,严重降低了运维团队的工作效率。 ...结论介绍了鄂尔多斯电业局网络升级改造的研究背景和国内外网络发展的研究现状,指出了当前电业局网络存在的问题,并根据区域特点,结合预定目标,提出了鄂尔多斯电业局网络升级改造和信息化建设的设计方案。 本文的主要成果如下:(1)在国内外网络升级研究和应用的基础上,指出了鄂尔多斯电业局变电站网络和网络信息化存在的问题 (2)针对目前存在的网络带宽低、基础设施薄弱、设备性能低、网络安全和冗余不足等问题,重点介绍了电力局变电站网络升级改造的设计方案。 (3)在鄂尔多斯电力局变电站网络升级改造的基础上,对电力局网络进行了优化,解决了缺少IP地址和丢包等问题。同时,也为电力局其他网络升级提供了重要的参考资料。 ...参考文献(省略)