电力调度数据网传输特性分析

电力调度数据网传输特性分析

范宁霞曹辰

（国网运城供电公司电力调度控制中心山西省运城市044000）

摘要：近年来，社会经济水平在不断提高，电力的需求也在逐渐增加，电力成为了人们生活中的重要组成部分。但是，我国还有很多地区存在着电力不足、不稳定等问题，这些问题会直接影响人们的日常工作、生活、学习，因此，需要电力调度。现阶段，我国电力调度在发展过程中离不开电力调度数据网，它是电力调度中的重要组成部分，同时也是电力信息传递时保证电力系统安全、稳定运行的重要基础。

关键词：电力调度；数据网；传输特性

本文对电力调度数据网的传输特性进行了研究，希望能够切实提高电力数据调度网的可靠性与安全性。

1.电力调度数据网数据传输模型

1.1数据传输模型

电力调度数据网的数据传输模型是由链路和节点构成的。联网中的通信控制处理机和主计算机称为节点，节点的功能包括发包功能和存储转发功能。发包功能指的是数据包发向其他节点，存储转发功能指的是在缓存区将其他节点传过来的数据包储存起来，再通过最短的路径将数据包发往其他节点，发送的顺序要按照“先进先出”原则。两个节点之间的信道、线路称为链路，链路主要负责承载信息流。链路容量指的是链路在单位时间内可以承载的最大的信息量。在简化的数据传输模型中不对链路容量的限制进行考虑。

在单位时间内，按照一定的概率每个节点会产生一个数据包，并存储临近节点传输过来的数据包，对其进行转发。在目的节点收到数据包后，数据包就从网络中被移除。如果数据包没有达到目的节点，则要在下一个单位时间通过节点进行转发。在实际情况中，一般按照分层设计的原则来设计调度数据网，不同层级的结点实行差异化配置路由器，路由器数据处理能力最弱的是接入层、其次为骨干层，处理能力最强的是核心层。数据传输模型如图所示：

1.2数据包拥塞率

电力调度数据网的数据拥塞主要是由于网络的处理能力低于实际的数据流量，从而产生了信息拥塞，这在通信网络中比较常见。然而一旦发生信息拥塞会对电力调度数据网的业务运行产生不良的影响。当出现信息拥塞时，大量的数据包不能到达目的节点，只能滞留在网络中。根据仿真实验，可以对一段时间内的调度数据网中的数据传输行为进行模拟，从而对电力调度数据网的数据包拥塞率进行计算，当仿真实验结束时，各节点中滞留数据包的总数量预约各节点之间产生的所有数据包数量之间的比值就是数据包拥塞率。可以将数据包拥塞率作为对网络信息拥塞程度进行评估的一个指标。

1.3信息流向模拟

根据电力部门的不同的业务类别，电力调度数据网的网络分层和信息流向都有着各自的特点。实时监控任务以广域测量和EMS作为电力调度数据网的基础业务。电力调度数据网的接入层产生实时状态信息，再由骨干层转入核心层。核心层产生电网的调度命令，再由接入层的厂站来执行具体的调度命令。因此，电力调度数据网的信息流模式具有垂直的特征，又被称为电力调度数据网的垂直信息流模式。电力调度数据网还要负责传输电力系统的办公信息、生产管理信息，这部分信息流具有随机性强、交换量大的特点，又被称为随机信息流模式。信息流向模拟如图所示：

可以使用对数据包的目的节点和起始节点进行限定的方法来对调度数据网的信息流向进行模拟，从而计算出垂直信息流模式和随机信息流模式这两种信息流模式下网络中任意数据包的目的节点和起始节点需要满足的不同条件。

2.传输特性分析

为了分析电流数据调度网的传输特性，本文构建了两个调度数据网结构，在与实际电力调度数据网系统相结合的基础上构造具有典型结构的数据网系统，分别为星型结构和网状结构。星型结构的电力调度数据网包括核心层、骨干层和接入层，接入层包括若干个发电厂核发电站，骨干层包括若干个枢纽变电站和地调节点，接入层和骨干层之间以双轨结构进行连接，核心层包括备调节点和省调，核心层采用星型结构与骨干层相接。网状结构的电力调度数据网的各层节点构成同样包括核心层、骨干层和接入层，其接入方式与星型结构不同，通过网状或环境的方式将各骨干层节点联系起来之后，再以网状方式将骨干层节点与核心层节点连接起来。

根据上文对电力调度数据网的数据传输模型的分析，在随机信息流模式和垂直信息流模式下，电力调度数据网的据传输过程是不同的。

在垂直信息流模式下，随着节点产生数据包概率不断增加，会到达一个临界值。在到达临界值以前，电力调度数据网的数据包拥塞率的状态比较平稳，而一旦到达临界值，数据包用材率就会呈现出快速增长的状态。网络中信息负荷水平可以用节点产生数据包的概率来进行表征。也就是说，如果网络的数据处理能力大于信息负荷，则不会出现网络拥塞的现象，数据包可以正常的到达目的节点，数据包拥塞率会维持在较低的水平上。而如果网络的处理能力小于信息负荷水平，则随着节点产生数据包概率不断增加，网络也会出现拥塞现象，拥塞率不断提高。网络的数据处理能力可以由节点产生数据包概率的临界值来反映，临界值越大，这网络的数据处理能力越强，反之则越弱。

根据实验发现，星型结构在垂直信息流模式下的数据处理能力比网状结构要强，传输性能更加优越。节点介数可以对节点所承担的数据处理量进行反应，对这两种网络的节点介数累积分布进行考察时发现，星型结构的分布比网状结构更加均匀。网状结构与星型结构相比数据包的集中程度更高，信息拥塞的情况更容易发生。

在随机信息流模式下，星型结构的临界值较高，数据处理能力网状结构。在随机留信息模式下新型结构能够更好地对数据拥塞情况进行缓解。根据实验发现，此时两种结构有着比较相近的介数分布均匀情况。通过对比发现星型结构中的核心层节点拥有最大的介数，网状结构则不然。由于核心层节点的数据处理能力最强，所以星型结构的数据处理能力高于网状结构。

3.电力调度数据网的维护

电力在国家、社会的发展中都起到了非常重要的作用，同时也是人们日常生活中重要组成部分。因此要重视对电力调度数据网的传输工作，需要相关工作人员做好检修工作，只有这样才能保证人们日常用电的安全性与稳定性。另外，在对电力调度数据网维护时还要注意以下几点：（1）提高电力调度数据网传输技术，保证电力数据的准确性，减少一些恶意攻击现象发生；（2）将原有的电力调度数据网管理制度进行完善，创新，并定期组织工作人员开展培训活动，从而提高员工的综合素质与专业知识技能，从根本上提高电力调度数据网工作质量与工作效率；（3）做好电力设备的维护管理工作，只有这样才能保证电力调度数据网在传输时的准确性与安全性，从而保证人们的正常用电的安全性，减少安全事故的发生。因此，在电力调度数据网传输时要具备先进、成熟的操作技术，并对设备进行定期维护、管理。

通过对电力调度数据网传输工作的研究，可以得知电力调度数据网不仅仅是一种理论技术，同时还具有非常现实的实际意义，而电力是人们生活中重要组成部分，可以直接关系到社会经济的发展与人们的日常生活，因此，做好电力调度数据网的传输工作可以有效的推进我国的经济发展，并从根本上提高人们的生活质量。

4.结语

本文对电力调度数据网的传输特性进行了分析，主要分析了星型结构和网状结构的传输特性。网络的信息拥塞程度可以用数据包拥塞率来进行反映，星型结构在随机信息流模式和垂直信息流模式中都有着较好的传输性能，而网络传输特性还会受到核心层节点的影响。

参考文献

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[2]刘丽榕，王玉东，肖智宏，刘颖，闫培丽，辛培哲.国家电网调度数据网建设方案研究[J].电力系统通信，2011（02）：18-21.