智能電網(wǎng)項目需要長距,高性能,可靠的通信網(wǎng)絡。
IP/MPLS網(wǎng)絡提高了運營效率,改進了安全和管理,同時控制了成本。
現(xiàn)有運營和企業(yè)業(yè)務,以及新的智能電網(wǎng)業(yè)務可以在公共網(wǎng)絡平臺上同時運行。
未來的基礎(chǔ)
端到端的IP和多協(xié)議標簽交換(MPLS)通信網(wǎng)絡可以幫助電力公司平衡今天的業(yè)務需求和未來的目標。 IP / MPLS已成為電力公司的傳輸網(wǎng)和子傳輸網(wǎng)的首選技術(shù)。目前,從事新的智能電網(wǎng)項目的電力公司正在期待,通過部署IP / MPLS技術(shù)到它們的輸配電和區(qū)域網(wǎng)絡(FANs)獲得利益。
過去,電力單向流動 - 從大型發(fā)電廠通過輸電線路到配電線路然后輸送給用戶。大多數(shù)分布在低壓和中等電壓服務區(qū)域的運營商只需要最小限度的通信覆蓋。然而,不論是今天還是未來,電網(wǎng)現(xiàn)代化、變電站自動化、配電自動化、先進計量基礎(chǔ)設施項目如智能電網(wǎng),對通信網(wǎng)絡提出了新的要求 。
隨著智能電網(wǎng)的應用,電力公司產(chǎn)生新的要求,需要支持雙向通信和信息管理。此外,它們還必須支持非傳統(tǒng)的微型發(fā)電設備,可能對電力負荷產(chǎn)生波動。這意味著控制和監(jiān)測必須達到更廣泛的輸電和配電網(wǎng)絡,以及新的可再生能源。在通信網(wǎng)絡必須擴大和加強的同時,必須控制成本。
通過部署IP / MPLS網(wǎng)絡,電力設施的傳輸,子傳輸,輸配電和區(qū)域網(wǎng)可以構(gòu)建在單一的物理基礎(chǔ)設施之上,滿足其運營和企業(yè)的通信需求。它們可以:
在不影響電力質(zhì)量,功能和可靠性的同時提高運營效率,控制成本。
支持現(xiàn)有的關(guān)鍵業(yè)務時分復用(TDM)服務,同時引入新的IP和以太網(wǎng)的應用和智能電網(wǎng)服務。
按規(guī)模擴大服務,增加用戶,設備,應用和容量。
提高網(wǎng)絡和運營系統(tǒng)的安全性,以符合新的規(guī)定,并保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設施。
提高網(wǎng)絡的彈性和可用性,同時采用先進的服務質(zhì)量(QoS)提高關(guān)鍵任務的業(yè)務優(yōu)先級。
提供基于不同傳輸技術(shù)的可靠傳輸,包括微波和光纖。
融合以控制成本
電力公司正面臨日益嚴峻的挑戰(zhàn),包括可靠能源和新型智能電網(wǎng)的需求不斷增加,它們不能再繼續(xù)為每個應用都部署獨立的通信網(wǎng)絡。
傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系(SDH)和同步光纖網(wǎng)絡(SONET)上運行的基于IP的智能電網(wǎng)應用,會迅速耗盡帶寬,使操作更加復雜。此外,電力公司需要具備在不增加設備、維護和網(wǎng)絡管理相關(guān)運營成本的條件下添加應用程序和服務的能力。
端到端的IP / MPLS網(wǎng)絡可以幫助電力設施降低資本支出和運營支出(CAPEX/ OPEX),而不會危及安全性或可靠性。扁平簡化的網(wǎng)絡提供端到端服務的一致性,包括服務質(zhì)量、運營、管理和維護(OAM)。當在多層次的端到端網(wǎng)絡的不同地方部署、集成和維護多種技術(shù)時,它也消除了建設網(wǎng)絡所帶來的復雜性。
電力公司獲得更大的能力控制CAPEX和OPEX ,通過:
靈活的帶寬顆粒度,擴展選項和統(tǒng)計復用最大限度地減少需要部署和擴展的IP/ MPLS基礎(chǔ)設施的投資成本。
簡化網(wǎng)絡管理——有助于降低運營成本。
使用相同的IP / MPLS網(wǎng)絡路由器和交換機支持多種應用和服務,減少CAPEX和OPEX。
新設備和應用提高可操作性和工作流程的效率。
圖1. 單一扁平化網(wǎng)絡助力電力公司控制成本
支持現(xiàn)有業(yè)務及新業(yè)務
電力公司需要通信架構(gòu)能夠無縫地支持傳統(tǒng)通信以及新的支持智能電網(wǎng)的IP和以太網(wǎng)通信。在技術(shù)方面,他們需要結(jié)合IP的靈活性和可擴展性與TDM的可預測性和可靠性。
IP/ MPLS給予電力公司合適的的能力組合。 MPLS將基于電路的網(wǎng)絡確定性的優(yōu)勢添加到IP網(wǎng)絡。這也使各種網(wǎng)絡融合,同時具備虛擬化和彈性。電力公司采用IP/MPLS可以集成新的應用并和現(xiàn)有的應用同時運行。
IP和以太網(wǎng)技術(shù)是智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設施中的關(guān)鍵通信協(xié)議。以太網(wǎng)提供了具有成本優(yōu)勢、高帶寬的物理接口和通信媒介。 IP技術(shù)是應用程序和底層通信介質(zhì)之間的橋梁。這使得電力公司可以立即部署新的基于IP的智能電網(wǎng)應用,比如:
基于IP的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)
基于IEC 61850的變電站系統(tǒng)
同步相位系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)
配電自動化
先進的計量基礎(chǔ)設施
語音IP電話(VoIP),IP移動無線,Wi-Fi,物理變電站安全和企業(yè)局域網(wǎng)接入
單一融合的網(wǎng)絡使電力公司可以遷移目前基于TDM服務的應用,采用更有效的IP和基于以太網(wǎng)的技術(shù)實現(xiàn)。它也允許其使用單一的IP / MPLS網(wǎng)絡和業(yè)務管理平臺,引入新的技術(shù)和服務,并進行操作和故障排除。
采用單一的網(wǎng)絡和服務管理平臺,簡化了網(wǎng)絡配置和故障排除,能夠主動的感知網(wǎng)絡以最大限度地幫助減少服務中斷時間。
內(nèi)置安全功能
隨著越來越多的網(wǎng)絡攻擊和其他安全威脅的風險不斷增加,許多政府正在擴大管制和安全要求。 IP / MPLS網(wǎng)絡提供了許多機制來保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設施:
訪問控制列表,過濾和驗證信令消息,防止會話劫持,欺騙,拒絕服務攻擊和其他惡意網(wǎng)絡行為。
SNMPv3的保密性和完整性功能,安全Shell(SSH)的加密安全性提供了強有力的密碼安全。
集成狀態(tài)防火墻可以幫助阻止意外和不必要的流量進入網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換(NAT)保護并隱藏與外部隔離的私有地址空間。
群組加密在轉(zhuǎn)發(fā)過程中保護敏感數(shù)據(jù),并確保數(shù)據(jù)的完整性和保密性。
入侵檢測系統(tǒng)(IDS)和入侵防御系統(tǒng)(IPS)功能,對網(wǎng)絡和流量進行異常檢測和保護。
智能電網(wǎng)需要智能網(wǎng)絡
對不同的電力公司而言智能電網(wǎng)意味著不同的事情。然而,對所有公司而言,共同的需求是擴大覆蓋范圍和性能,優(yōu)化實時應用,推動更智能的能源管理和使用。
當選擇IP/ MPLS網(wǎng)絡解決方案時,電力公司應采納服務感知的解決方案,它可以:
最大限度地降低CAPEX和OPEX。
提供至少與傳統(tǒng)公用通信網(wǎng)絡相同級別的可靠性、服務質(zhì)量與安全。在關(guān)鍵任務環(huán)境中不能接受任何妥協(xié)。
支持多種技術(shù),運行現(xiàn)有的TDM應用的同時,提供向與IP和以太網(wǎng)服務遷移的平滑路徑。
不斷擴展以適應不斷變化的需求和越來越多的應用和服務。
滿足平滑整合所有任務關(guān)鍵型業(yè)務和企業(yè)通信的要求。
允許快速和具有成本效益的方式來實現(xiàn)智能電網(wǎng)的應用和服務。
消費者提供接入和信息,使他們能夠作出明智的能源消費決策。