电力系统调度交换专网IP专用交换机优化研
电力系统调度交换专网IP专用交换机优化研
发表时间：2019-07-31T11:16:59.963Z 来源：《当代电力文化》2019年第06期作者：李欢焦小龙童欣宇张南张雪瑞[导读] 通过少量新增及多数搬迁调整调度交换专网的组网架构，建立一张集约化、高可靠的调度交换专网。国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆乌鲁木齐 830000
摘要：介绍了电力调度系统的现状，在分析电力调度交换专网发展和运行方式的基础上，提出一种适合该省电力调度交换专网的ＩＰ专用交换机（ＩＰＰＢＸ）优化方案，该方案通过少量新增及多数搬迁调整调度交换专网的组网架构，建立一张集约化、高可靠的调度交换专网。
关键词：调度交换专网；ＩＰ专用交换机；网络建设；优化
1电力调度系统现状
1.1传统电路交换专网及其优缺点
国家电网的大部分省公司均采用传统的电路交换技术组网，该省调和备调为全省调度交换专网的核心枢纽节点，核心层面配备有２套核心调度交换机，２套设备异机同组、互为备份，与各地调的调度交换机采用２Ｍｂｉｔ／ｓ中继互联；该省级超高压公司配置有２套调度交换机，与省调的调度交换机２Ｍｂｉｔ／ｓ中继互联，与省公司所属的有调度交换机的５００ｋＶ变电站采用２Ｍｂｉｔ／ｓ中继互联；接入层面的２２０ｋＶ变电站、直调电厂的调度交换机与地调的２套调度交换机２Ｍｂｉｔ／ｓ中继互联，不具备调度机的６６ｋＶ变电站采用脉冲编码调制（ＰＣＭ）设备放小号方式实现调度电话。
这种组网方案的优点为：系统可靠性非常高、技术成熟且语音质量好。其缺点有：连接建立的时间长、独占线路、线路利用率低、无纠错机制等；业务模式单一，仅支持语音业务，无法整合语音、数据等多种业务；调度与被调端经常采用点对点ＰＣＭ设备，浪费投资，调度端大量的ＰＣＭ设备也占用了机房资源；无法对分布在各地的设备实施远程管理，数据修改、跟踪、存储等，大量的后期维护造成人、财、物资源的浪费。
1.2软交换专网及其优缺点
目前，国网另一省级公司采用软交换体制的调度交换专网，这种组网方式采用ＩＰ全连接，适合全省自上而下已具备良好的ＩＰ网络环境使用。接入层站点配置基于ＩＰ的智能终端，可支持多媒体业务，已有的模拟电话可通过新增模拟网关接入到软交换系统中；核心层最明显的特点是控制与承载分离，分为软交换核心服务器（１＋１冗余配置）和各类应用服务器，系统采用全ＩＰ（ＶｏＩＰ）技术将语音信号数字化编码、压缩处理成帧，然后封装成ＩＰ数据包在传输控制协议／因特网互联协议（ＴＣＰ／ＩＰ）网络上传输，从而实现ＩＰ网络语音通信。
这种组网方案优点是：网络采用分层开放结构，结构简单灵活，具有较好的扩展性和升级能力；网络支持的业务类型多样，终端接入非常灵活，如模拟话机、ＩＰ话机、视频话机、智能调度控制台等均可在软交换平台上扩展；软交换采用统计时分复用方式，根据网络能力和用户需求动态分配带宽，故网络资源利用率高；软交换专网管理系统可实时监控维护网内各类设备，也可统一管理、操作所属变电站及下级站点。其缺点有：与传统电路交换专网相比，软交换为保障语音业务服务质量（ＱｏＳ）要求，对ＩＰ网络环境要求高，所有节点的数据设备均需具备多协议标签交换虚拟专网（ＭＰＬＳＶＰＮ）功能，故专网建设投资较大；软交换采用“尽力而为”的无连接服务，与电路交换相比可靠性低；调度端与被调端需要两路不同路由的ＩＰ通道，由于部分变电站的数据网通道承载在传输网上，故组织双ＩＰ通道往往较为困难。
1.3混合组网及其优缺点
为了保留电路交换的高可靠性，同时享受软交换带来的业务多样性等优势，业界探索了基于电路交换和ＶｏＩＰ软交换相结合的混合组网方式，国网内多个省公司、地市公司采用该组网方案。这种组网方式对传统电路调度交换专网不做全网改造，仅在省调、地调、省调直调电厂的调度交换机新增ＩＰ中继网关，从而与新增的软交换系统互联，５００ｋＶ／２２０ｋＶ变电站（以下简称变）或电厂原具备双模功能的调度台通过２Ｍｂｉｔ／ｓ专线和ＩＰ分别接入两个系统，无ＩＰ调度台的站点新增ＩＰ调度台或ＩＰ电话接入软交换系统。通过软件实现调度台统一接续，达到双机或三机同组效果，将传统电路交换的主备系统与软交换系统统一，实现数据共享，达到３套系统同步通信，实现两网融合。这种组网方案优点是：原本布置ＰＣＭ设备的站点可替换为ＩＰ调度台，节省了大量投资；新建的软交换系统基本上独立于２Ｍｂｉｔ／ｓ传输网，ＩＰ调度台与传统话机成为两套互为备用的独立电话系统，实现双通道双设备，进一步提高了调度电话的可靠性；在已有电路交换专网通过内置中继网关与软交换互联，配合调度终端实现双模接口冗余、跨网重组等功能，与现有网络无缝融合，保护了前期投资。
2、网络优化步骤
2.1对该省级调度机改造。拆除省调现有的２台传统程控调度机并配置１套ＶｏＩＰ调度程控交换机，与Ｂ备调的Ｈｉｐａｔｈ４０００ＶｏＩＰ型调度机异机同组运行，省调调度机分别采用２×２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继与Ｂ备调互联，与其网调１×２Ｍｂｉｔ／ｓ互联。结合调度交换专网远景规划，省调新增的调度机对１４个地调的调度机各开通２×２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继，Ａ等５个地区地调ＩＰ调度机原对Ｂ备调的２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继本期改接至省调新增调度机上，Ｃ等９个地调调度机对省调的２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继板利用旧的现有板卡。
2.2对Ａ等５个地区调度交换专网改造。Ａ等５个地区的调度交换专网组网现状相同，以Ａ地区为例，地调现有２套ＩＸＰ２０４８型调度机，２个集控中心各有１套Ｈｉｐａｔｈ４０００型调度机，Ｉ×Ｐ２０４８型调度机分别以２×２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继与省调调度机、集控中心调度机互联，分别采用１×２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继与２个５００ｋＶ变和直调电厂／用户变的调度机互联，６６ｋＶ变／风电场等自地调调度机通过ＰＣＭ放号实现调度电话。
分别将Ｄ和Ｅ集控中心的Ｈｉｐａｔｈ４０００型调度机搬至Ａ地调和一个变电所，地调Ｉ×Ｐ２０４８型调度机对直调电厂和５００ｋＶ变的２Ｍｂｉｔ／ｓ数字中继全部改接至地调和该变的Ｈｉｐａｔｈ４０００调度机上，其对用户变的ＰＣＭ电话全部改接至地调Ｈｉｐａｔｈ４０００调度机上，待所有业务全部倒接到Ｈｉｐａｔｈ４０００调度机上，将２套Ｉ×Ｐ２０４８型调度机拆除。拆除２２０ｋＶ变现运行的电路交换调度机并配置１套ＩＰ触摸屏调度台和１套ＩＰ按键式调度台。