应用研究
区域电网PTN组网方案研究
郑运召张义翟浩冲李鹤孔晓民
(许继电气股份有限公司河南许昌461000)
数字执本与或用
摘要：基于区域电网业务需求,考虑电力通信系统的现状和发展规划,提出了基于电力PTN网络的环型组网方案和星型组网方案，分析了环型组网方案和量型组网方案的优缺点。电力PTN网络可以实现不同业务类列在网络上的虚通路端到端安全传送,并能够在设备端口上提供平衡，为区或保护业务的承载提供通信保障
关键词:PTN环形组网星型组网中图分类号：TN915.853
文献标识码:A
1引言
智能电网的建设目标使得传统电力业务朝着全网信息数字化、通信平台网络化，信息共享标准化，应用功能互动化，运维检修高效化等特征发展，从而实现能量智能调节，设备可控在控，信息共享互动，服务便捷优质。
变电站内数据及报文方式均遵循IEC61850标准，并基于此进行 IP化传送，因此通信系统必须面向IP优化传送，同时能够对关键报文信息进行全程跟踪，也就是说，保护范畴区域化和一体化智能控制对通信设备提出“自动化"特征的功能需求，通信网络建设需要基于业务应用需求而建，考虑到电力通信系统的现状和发展规划，提出
了基于电力PTN网络的通信方案。 2需求分析
2.1业务数据分析
智能电网保护对常见业务SV、GOOSE，MMS等的安全性、可靠性要求：1)SV要求传送时延相对固定，抖动小于10微秒，即具有同步性；2)GOOSE下行的控制命令要求传送具有绝对的可靠性，传送过程“零丢包”，3)传输时延固定可调，不但保证信息传送的实时性还可实现“硬同步"，达到对每个信息的传送“精确可控"4)优化“非IP化承载"技术达到物理隔离等级的安全性。
每个站点数据流明细如表1所示。总流量约210Mbps。 2.2区城电网组网原则
为各变电站传送信息到调度中心提供可靠的网络通道，区域电网组网应满足以下原则：
(1)关键业务数据不中断：网络设计考虑关键设备和关键链路的元余；网络具有电信级故障自愈能力。
(2)业务系统隔离和互访：实现业务系统安全隔离和受控互访；实现业务系统内部细分子系统的相互隔离抵御来自外界的威胁与攻击，终端合法接人业务系统。
文章编号：1007-9416(2016)08-0102-02
(3)关键业务系统(WAMS)的QOS保证：端到端的QOS部署需要整网规划和设计需要业务的服务质量分级策略。
(4)降低管理和维护成本：实现对网络流量的精细化统计和分析，减小网络故障风险，为网络优化提供科学的量化依据；面向IP优化，适应IP业务的突发特性，提供弹性的带宽通道，更加的经济效益和传送效果，实现安全接人、告警协调联动。
(5)流量优化：根据网络的流量和流向合理配置电路及其带宽。网络流量分布均匀，各电路带宽得到较充分的利用，不存在带宽瓶
颈。适度考虑在"N-1"的情况下网络的流量。 3网络总体方案
3.1环形网络组网方案
由于网络庞大，采用分层组网方式，分为接人层、汇聚层和骨干层三层结构。中心站设立两台PTN设备，以防中心节点单点故障发生，由手每个接人点均有两条到中心节点的不同路由通道互为备份，所以网络模式为单网运行。整个网络的总的带宽需求为 100+210M=21Gbps
环网优势：节省光纤资源，多余带宽或未来可升级带宽开展分布式业务(如果需要)。网络可靠性较高，提供物理中断允余度。
环网劣势：传送时延根据环上节点相对其他组网方式略为增加。
每个接入节点的带宽为210Mbps,PTN线路口为2.5Gbps。有效数据承载为2000MbDS.在保证带宽及通道可靠保护的情况下，最多可接入不大于(2000/210即)9个节点。考患到接人汇聚点的单节点故障影响，采用双汇聚点组网。
双联汇聚节点采用容量分担的话，汇聚层每个接人环最大接人点数为9个节点，每个节点上传的为210M/2=105MbpS。所以网络正常时，汇聚点的容量为M++105=2*8+105=1780Mbps，网络故障时最大为2+8+210M=3360MbDS。在这种方式时，汇聚环网采用了网
表1变电站数据流明细
方向上行
下行
类型 sV GOOSE MMS IEEE1588 GOOSE MMS IEEE1588
流量
<7mbps*30=210Mbps
<100kbps <100kbps <5kbps <10kbps <10kbps ≤10kbps
变化恒定变化小变化小基本恒定突发突发基本恒定
实时性商高低高高低高
收稿日期：20160718
作者篇介：郑运召(1980一),男，河南计昌人,颈士，工程师，研究方向：电力系统自动化领城的研究与开发 102
万方数据
优先级
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