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四大ICT挑戰(zhàn):傳統(tǒng)走向智能的必經之路

2015-01-04
關鍵詞: ICT 華為 SD—DC2

    一個更美好的電網,就是一個智能化的全聯(lián)接電網,通過統(tǒng)籌電能的開發(fā)、配置、利用,保障電能的安全、清潔、高效和可持續(xù)供應,實現每一秒、每一處、每一瓦電,都將用戶、電力、設備緊密聯(lián)接在一起,確保電能的無時不在、無處不在、每瓦必用。

  與傳統(tǒng)的智能電網相比,全聯(lián)接電網具備四大特征:互動兼容、智慧調控、統(tǒng)一協(xié)同、堅強自愈———這聽上去似乎很遙遠,似乎只是個美麗的夢想。

  今天,在4G無線配網通信、大容量傳輸、云計算等先進強大的技術支撐下,未來正在到來———統(tǒng)觀全球,俯瞰神州,你會驚訝地發(fā)現,一個無時不在、無處不在、每瓦必用的全聯(lián)接電網時代已經拉開大幕,成為方興未艾的全聯(lián)接世界的一個重要組成部分。

  傳統(tǒng)支撐系統(tǒng)面臨四大全新挑戰(zhàn)

  隨著全聯(lián)接電網建設的深入開展,傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)面臨四大全新挑戰(zhàn)。

   首先必須有一張支持海量設備可感可控、物物相聯(lián)的全覆蓋網絡。在全聯(lián)接電網的建設中,面臨智能配用電設備、智能家居、充電樁、分布式能源等海量智能電力 終端的接入難題。例如,目前全球很多國家已經啟動了電力物聯(lián)網的進程。以法國為例,根據法國能源監(jiān)管部門提出的10年計劃,截止到2016年底,95%的 電表必須與自動抄表管理系統(tǒng)相連。單一的接入方式不能滿足不同形態(tài)、無處不在的設備接入需求,構建一個有線無線覆蓋、全場景有效的終端通信接入網,從而實 現電力生產、輸送、消費、管理各環(huán)節(jié)信息的全面智能識別、全面感知電網的運行狀態(tài),這是全聯(lián)接電網的第一基礎。

  其次,必須有一個實時、 雙向、高速、堅強的通信骨干網絡,聯(lián)接海量的數據采集與統(tǒng)一的信息平臺。海量的數據采集與統(tǒng)一的信息平臺之間需要的是一條寬闊、堅強的信息高速公路,也就 是大帶寬、高可靠的電力骨干網絡。這條骨干網絡肩負著日益增長的業(yè)務數據流,承載著實時性要求極高的電力信息流?,F代社會需要網絡足夠寬闊,以承載當前以 及未來幾年的數據增長。例如泰國等一些國家的電網公司,骨干數據網絡的帶寬需求超過了萬兆,已經在著手8T波分網絡的試點建設。

  除了大帶寬,現代社會還需要網絡足夠可靠,當出現極端災害的情況下,仍能保證重要的電力數據可以實時通信。

   然后,系統(tǒng)架構必須支撐實時性要求極高的電力信息流,彈性支持海量數據和信息增長。云計算具有分布式的計算和存儲特性,易擴展和管理,特別適合解決智能 電網技術帶來的一系列新問題。在智能電網技術領域引入云計算,在保證現有電力系統(tǒng)硬件基礎設施基本不變的情況下,充分利舊,整合系統(tǒng)內部的計算能力、存   儲資源、數據資源,從而大幅提高電網的在線分析和實時控制能力,為智能電網建設提供有效的支持。

  最后是系統(tǒng)平臺必須具備在線分析和實時控制能力,實時評估、快速判斷,并自動生成控制策略。

   未來電力系統(tǒng)中海量的數據和信息的增長無疑為系統(tǒng)的運行和高級分析帶來巨大的挑戰(zhàn)。如電力調度系統(tǒng),系統(tǒng)整體要求可承擔超過24倍正常負荷的數據并發(fā) 量,每秒鐘可并發(fā)處理6000個以上的電網事件,實時數據庫按關鍵字讀取效率達50萬次/秒。如此高速的數據處理需要一個高性能的數據中心來承擔。

  如何解決ICT四大全新挑戰(zhàn)

  作為全球領先的全聯(lián)接電網解決方案供應商,通過以客戶為中心的創(chuàng)新以及持續(xù)的研發(fā)投入,公 司致力于幫助電力公司客戶消除各種業(yè)務發(fā)展的壓力,已經形成了覆蓋上述三大挑戰(zhàn)的端到端能力,多種接入方式全面感知海量電力終端;實時、高速、可靠的通信 網絡承載日益增長的電力業(yè)務;云數據中心整合、共享全電網數據信息支撐電力業(yè)務智能分析和管理,為建設更加智能的電網提供有力的保障,共同實現一個更美好 的全聯(lián)接電網時代。

  如何構建海量設備可感可控、物物相聯(lián)的全覆蓋網絡

  從有線到無線之間實現靈活接入。基于光纖及4G無線技術的解決方案,實現有線、無線全場景接入。xPON方案首家支持手拉手保護獨立雙上行 (熱備份)技術,鏈路無需倒換,保證業(yè)務零中斷。

   eLTE無線專網方案主要在老舊城區(qū)組建無線專網,無需光纖敷設,后期擴容可以直接加裝CPE,建網周期短、成本低,易于擴容和維護。同時,QoS動態(tài) 帶寬分配機制滿足電力行業(yè)多種業(yè)務不同的優(yōu)  先級需求,可根據優(yōu)先級進行帶寬分配,從而保證關鍵遙控等業(yè)務的有效執(zhí)行。另外,其雙向鑒權、UTRAN加 密、信令完整性保護等措施保障無線專網的安全可靠。

  IPv6,備受業(yè)內關注的下一代互聯(lián)網技術。全聯(lián)接電網智能終端量大,視頻監(jiān)控設 備、智能配電終端、智能電表、風光儲傳感設備、充電樁等,正在急劇增加。傳統(tǒng)網絡采用的IPv4技術受限于地址空間的問題制約,急需擴展網絡IPv6能 力,從而承載更多的業(yè)務,建設全聯(lián)接電網IPv6承載勢在必行。

  但電力通信覆蓋智能電網的各個環(huán)節(jié),IPv6的改造不能影響電力業(yè)務,從IPv4到IPv6的演進需要考慮新舊網絡平滑過渡。IPv6 解決方案全面支持雙棧、隧道、協(xié)議翻譯等各類IPv4—IPv6過渡技術,各種數通設備的整機、單板和接口均經過了國際權威的IPv6的測試,具有向 IPv6平滑升級的能力。同時,華為提供的IPv6專業(yè)服務,通過系統(tǒng)、專業(yè)的方法助力電力公司實現向IPv6網絡的平滑演進。

  如何構建實時、雙向、高速、堅強的通信骨干網絡

   目前,電力骨干網以SDH、MSTP為主,正在建設OTN網絡,形成了以骨干光纖通信網絡為主,微波、電力線載波網絡為輔,承載調度交換網、行政電話 網、會議電視網、數據通信網等多個業(yè)務網絡。不同的電力系統(tǒng)對通信的要求不同,有的要求實時性很高,但帶寬需求不大,有的對帶寬要求很高,但延時要求不 高。同時,為了連接的便利,大多數電力系統(tǒng)業(yè)務都逐步采用IP的方式進行承載,但對于差動保護等繼電保護系統(tǒng)通信,由于時延和抖動要求很高,只能采用 SDH的方式進行通信。因此,采用TDM+IP的電力骨干通信網是一種最優(yōu)選擇。

  華為輸變電通信方案根據業(yè)務、數據  承載、帶寬等不 同需求,利用WDM/OTN、HybridMSTP、EPTN等光傳輸設備組網,創(chuàng)新的分區(qū)、分級、分層理念,根據電網結構、電壓等級、區(qū)域互聯(lián)情況,建 設與電網相適配的電力骨干通信網,承載調度電話、遠動和數據信號、遠方保護信號、辦公自動化等業(yè)務。該方案最長支持380千米的單跨,單鏈路帶寬可達 8Tbps,支持ASON,滿足輸電網通信的長距離、大容量、高可靠的需求。產品同時承載TDM與IP業(yè)務,內置PCM還支持多種電力低速接口,實現變電 站業(yè)務的“all—in—one”通信。

  如何構建面向未來的高效、彈性IT架構及平臺

  華為云數據中心將傳統(tǒng)的分散、分層、異構的傳統(tǒng)數據中心融合為全扁平式、點到點全互聯(lián)、統(tǒng)一資源管理的分布式云數據中心體系,實現統(tǒng)一管理、統(tǒng)一呈現、統(tǒng)一運營。例如,電力企業(yè)現網數據中心分散,分支機構多,華為云數據中心可將多個數據中心虛擬化成一個資源池,邏輯統(tǒng)一的云數據中心也是電力公司大數據平臺資源,充分利用IT資源為電力行業(yè)實時采集的大數據提供超強的分析計算能力,幫助電力客戶實現彈性自動化的基礎設施、按需的服務模式和更加敏捷的IT服務水平。

   另外,全聯(lián)接電網對數據存儲的更高要求。比如智能調度系統(tǒng)需要對數據進行零延時調用。電力業(yè)務之間的融合,比如SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的深度融合, 要求數據、信息能夠共享,可以隨時查詢及調用。華為全系列存儲產品,從SAN/NAS合一的統(tǒng)一存儲,分布式NAS存儲N9000,SSD存儲 Dorado,到云存儲UDS,高達百萬級IOPS性能,低至微秒(us)級訪問延遲滿足了智能電網各業(yè)務系統(tǒng)不同的要求。

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