郑洪波 余知真 唐晓玲
（温州供电公司，浙江 温州 325000）
摘要：根据国网公司“三集五大”工作思路加快构建大运行体系的要求，地县调控一体化技术支持系统的建设在全国范围内全方位推广。现对温州地区地县调控一体化系统网络拓扑的优化和应用实践进行了阐述，分析了现有三环双网结构下系统运行和维护存在的问题，并提出优化调整方案，将网络结构改造为双星型无环路组网方式，彻底解决网络震荡及维护困难的问题。
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关键词 ：地县调控一体化；拓扑结构；网络改造
0引言
根据国网公司“三集五大”工作思路，加快构建大生产、大运行体系［1］，创新生产组织管理能力方式的要求，温州电网全面实施地县调控一体化的总体目标，通过建设采用广域分布式采集模式的地县调控一体化技术支持系统［2］，把地区调度自动化系统和地区各县的县调自动化系统广域远程互联，使之逻辑上成为一套调度自动化系统，实现数据、技术、设备的资源共享，节约系统维护成本及建设成本；实现电网调度业务与运行监控业务的高度融合，起到强化电网运行管理、优化业务流程、提高运行工作效率的作用［3］。但在系统运维过程中，也逐步发现了一些影响系统稳定运行的问题，其中网络震荡、信息拥堵等缺陷在消缺紧急程度上较为突出，对系统的安全稳定运行构成极大威胁。
1网络结构现状及存在的问题
1.1网络结构现状
地县一体化调度EMS系统建设之初采用的是三环双网结构，根据OPEN3000自身的双网机制，结合当时温州电力通信网架的现实结构，最大限度节约通信资源的同时保证后台主干网的高带宽。地调、备调、各县调主干交换机均级联，每个县调每台交换机理论上有三条链路能够与地调进行通讯，其中通过MSTP协议计算生成一条最佳通信路径，其余两条作为冗余链路，主干网结构图如图1所示。
该组网方式可以节约通信资源。虽然可以在通信三环网构架上组建一个大环网，但是大环网上通信设备和网络设备多，故障点也多，大环网故障概率比小环网大，且大环网故障时，整个地县一体化系统将全部瘫痪，三环网构架可以分摊环网故障后带来的影响面，只有一个环网上的子系统出现瘫痪，其他两个环网业务依旧正常。对于每个环，网络报文可以分别向环的左右两侧发出，从而实现整个环网上通信流量均衡，有效利用通信带宽，增强网络设备和线路的冗余性。
1.2存在的问题
随着应用的进一步深化，系统功能不断增加，网络负载日趋严重，环网结构系统的劣势也逐步显现。该组网方式高可靠性与冗余性依赖通讯链路质量，尤其是通讯链路对MSTP协议的配置BPDU包的中继质量。而在实际情况中，通常出现的问题是县调交换机收不到上游交换机的MSTP的配置BPDU包，导MSTP协议计算失败，环路无法阻断，网络中出现环路，而EMS系统数据量庞大，会导致局部网络拥塞，造成数据访问异常。更为严重的是，网络拥塞加剧影响其他环内MSTP协议的BPDU包延时发送，会造成其他环内MSTP协议不断计算，最终导致整网的网络震荡，从而影响系统运行稳定性。
由于环网的特点，在系统发生网络异常时，因为不能直观判断出哪条链路出现问题，自动化人员无法快速定位故障所在。如2014年5月13日，调控人员反映多个厂站遥控失败，检查发现所有厂站的遥控命令都无法执行，检查前置机发现没有下发遥控命令报文，同时发现实时告警不刷新（偶尔会刷新但出现批量告警，类似阻塞现象）。当时正值系统调压高峰，三环双网结构的网络按照正常流程检查问题需要花费大量时间，期间可能造成系统无法调压导致电压越限的不良影响，所以只好将系统完全解列再检查问题所在，导致下属各个县调都处于解列状态，造成了比较大的影响。
2网络结构优化调整方案
2.1优化调整后的网络结构
组织地县自动化、信通和系统厂家等技术力量，编制地县调控一体化自动化系统主干网络通信方式改造方案，将系统原来三个环网中的县调互联节点断开，各自独立。改造后的地县互联主干网络结构（图2）由原来的环型结构变为星型辐射状结构，同时县调的两台交换机不再级联。改造后地县调之间的网络如图3所示，每个县调都直接与地调进行连接，中间不经过其他县调，同时县调的两台交换机不再级联。当一个县调子系统的网络出现问题时，可以在最短的时间内定位故障所在县，在无法快速处理的情况下对其进行分区解列，不影响地调主系统稳定运行及与其他各县子系统的信息交互。
2.2优化调整后的技术难点
研究解决技术难点，快速完成故障自愈。采用双星型无环路组网方案后，如果采用以前的网络监测程序，县调节点只检查与本地交换机的连接状态，不检查地调与县调之间的网络，在出现上行链路中断时，县调节点上地址不会产生切换动作，造成程序无法访问地调的服务，为了解决这一问题，创新性提出采用网卡监测及地址漂移程序的方案。县调侧的服务器除了配置本地交换机的地址作为检测地址外，另外增加地调侧的交换机地址作为远端检测地址，这样网络检测程序就能够根据本地链路状态和地调与县调侧的链路状态进行网卡状态判断及地址切换。
提升系统网络带宽，开展网络流量测试。联合信通公司技术力量，对地县调控一体化系统主干网络中每个县调节点开通两路百兆带宽链路，并开展了网络流量测试，减少因通信网络带宽不足造成信息拥堵的网络问题。
编制演练应急预案，保障系统稳定运行。对系统可能出现的几类网络故障进行定义，如县调本地链路中断、单条上行链路中断、两条上行链路中断等多发情况，提前编制应急处置预案，在故障发生时，真正做到地县自动化运维人员联动，快速隔离故障区域，保障系统稳定运行，并定期开展演练。
3结语
温州地县调控一体化系统网络优化调整为双星型无环路组网方式，为今后系统运行稳定性及故障排查及时性提供了有力保障，而采用网卡监测及地址漂移技术增加了网络冗余度。地县一体化系统是大运行深入开展的重要技术支持手段，网络优化调整对大运行改革的深化推广起到了保驾护航的作用。
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参考文献］
［1］张龙，孙大雁，赵普，等.基于大运行省地县一体化调度运行管理系统的建设［J］.电力信息化，2012，10（5）：8?12.
［2］黄邵远.地县级调度自动化一体化主站系统建设思路［J］.电力系统自动化，2009，33（20）：100?103.
［3］李静力，陈蔓莉.地县一体化数据备份容灾系统研究与建设［J］.电力信息化，2012，10（5）：46?48.
收稿日期：2015?08?31
作者简介：郑洪波（1976—），男，浙江温州人，工程师，从事调度自动化系统维护及技术监督工作。