电力通信网可靠性评估与路径优化方法研究v1

电力通信网可靠性评估模型与路径优化方法研究

摘要：文章基于电力光通信系统的拓扑结构，综合分析影响光传输设备和光纤链路的可靠性的主要因素，同时考虑所承载的电力业务的重要度权重，提出了一种电力通信业务路径评估模型与风险计算方法，通过该方法可对电力业务所存在的通信风险概率进行提前预警，并通过带时延参数的GMPLS动态路由约束算法，对存在通信风险的业务通道进行自动路由优化选择，提前采取预防措施，以降低电力业务发生中断的风险，最后针对苏北安稳系统的拓扑结构为实例，通过电力通信安全防御系统进行业务路径风险计算和风险规避的仿真和验证，此方法可通过系统自动判断业务通信风险并通过动态路由约束算法实现业务路径的自动重新分配从而达到及早规避电网业务通信风险的目的，同时也可为电网安全稳定策略的制定提供重要的参考依据。

关键字：电力通信网；故障概率；GMPLS；重路由

0.引言

随着智能电网的建设和电网信息化的不断发展，现代先进的信息通信技术与电网系统高度集成，通信系统与电网系统的结合日益紧密，电力系统的高稳定性要求发电、输电、变电等各环节具有较高的信息化和自动化水平，这些都离不开先进的电力通信系统的支撑，因此，电网系统的可靠运行离不开电力通信系统的高度可靠性。

目前对于电力通信网络的可靠性研究主要集中的前期网络规划，如备用路径的建立和保护环，这样提高可靠性的代价高，对于复杂网络中的动态的不可预测的故障缺乏快速有效的恢复手段。目前电力光通信网可靠性分析与计算主要存在如下几方面的问题：

（1）电力系统对电力通信网的可靠性和故障缺乏明确的定义和量化分析手段，主要靠公网的可靠性研究方法难以解决电力通信中的实际问题，目前对于电力通信网可靠性研究大多集中在理论模型和分析方法，对于量化分析缺乏相应的技术手段。

（2）电力光通信网可靠性技术指标主要从电信业务的角度出发，对电力业务对通信信道承载的指标要求的考虑不充分，使得电网保护、安稳等实时控制业务系统需要大量配置冗余的设备和通信通道，造成资源的浪费和维护成本的提高。

（3）目前电力光通信网可靠性主要考虑通信通道故障发生后采取何种保护和恢复措施来及时恢复业务，而对通信业务路径故障风险监测和预警方面缺乏有效的方法和手段。

针对上述现状，从复杂大电网环境下电力光通信系统的拓扑结构出发，从风险量化的角度提出了电力光通信设备和光纤链路的故障概率计算方法，通过全网业务路径矩阵的故障概率实时计算，同时考虑所承载电力业务的重要度，从而及时发现电力光通信网潜在的故障风险，并自动采取路径优化或人工修复等措施及时排除发生电力通信业务中断的风险。

1.电力通信业务路径风险评估模型与计算方法研究

1.1评估模型

（1）电力通信网可靠性影响因素分析

目前继电保护、安全稳定业务等业务目前直接承载在通信光传输网络中，因此，通信网

可靠性评估模型主要考虑电力光通信网可靠性评估因素，电力光通信网络主要由3个层面组成，分别是业务层网络、传送层网络和物理设备层网络，其中业务层网络是指直接面向用户的网络，它

直接给用户提供网络服务，传送层网络是指完成信息传送功能的网络，与具体的业务特性无关，负责信息的可靠性传输，物理设备层网络由具体物理传输线路和传输设备构成，拓扑结构也多种多样。具体各网络层面的可靠性影响因素众多，表1分别从上述三个网络层面列出了电力通信网可靠性评价指标需要考虑的主要因素：

表1 电力通信网可靠性影响的主要因素

（2）电力通信网可靠性评估模型

电力业务可靠性评估主要从物理设备层、传输网络层和业务承载层面三个层次进行评估，

物理设备层主要从设备的软硬件构成、关键性能指标和设备运行状态进行评估，传输网络层主要从光缆可靠性、链路可达性指标和网络带宽负载强度等方面评估，业务承载层主要从业务承载重要度、业务通道组织因素和路由关联因素等方面进行评估。电力通信业务路径风险评估综合考虑了通信设备可靠性因素、通信线路可靠性因素、路由关联因素和管理因素，以及业务重要度权重的影响因素，其中设备可靠性因素主要包括设备关键性能指标、软硬件模块风险、运行状态和机房环境因素，线路可靠性因素主要包括光纤衰减因素、光纤同缆同塔情况和共享风险链路因素，通道组织因素包括主备通道数量、通道备用方式因素，管理因素包括资源管理因素和规章制度因素等内容，电力业务重要度权重因素主要包括实时性和可靠性指标和安全性要求，通过对因素对电力通信网可靠性影响方式和影响权重进行综合分析，即可得出电力通信业务路径发生故障的概率和故障影响的业务范围和影响程度，因此可以得出电力通信网可靠性评估模型，具体如图1

所示：

图1 电力光通信网可靠性评估模型

如上图所示，电力通信网可靠性模型综合考虑了影响电力通信网络各层面可靠性的主要因素，通过对该风险评估模型参数的静态设置和动态更新即可实时得出链路故障发生的概率，根据链路承载的业务数量和业务重要程度即可分析出通信故障对电力业务的影响程度，一方面可对故障路径

进行优化，另一方面可以与电网控制系统进行信息的实时交互，为电网控制策略的制定提供参考依据。

1.2 业务路径风险计算方法

电力通信网风险评估一方面指的是指的是对电力通信网自身可能出现的威胁及其后果进行分析，尤其是对其中的设备、网络及业务进行在正常运行和检修状态下的脆弱性及可能出现的后果进行分析；另一方面指的是对电力通信网可能出现的故障和威胁的后果进行量化评估，使其成为电网风险评估与管理的一个有力支撑部分。风险评估以风险值为指标，综合考虑设备状态评价结果、设备故障损失程度两方面的因素，按以下公式计算获得。

风险值（R） = 业务权重（LE）×故障发生概率（P）

式中：R —业务路径风险值；LE —所承载业务权重；P —故障发生概率

其中，业务重要度权重业务权重的量化是业务风险重要因素，可按照电力业务的分区进行量化，采用专家打分法对不同业务分类进行权重赋值，具体如下表所示：

表1：电力业务重要度权重量化赋值表

而业务路径故障概率计算主要有业务所经过的设备节点和通道发生的故障概率来决定，由于目前继电保护、安全稳定业务等业务目前直接承载在通信光传输网络中，通信预警子系统主要通过计算通信光传输设备和光传输通道的故障概率，目前电力光传输网络主要采用SDH/MSTP技术进行组网，因此本算法中光传输节点设备主要考虑SDH节点设备发生故障的概率，要得到所有业务节点的故障概率矩阵，可由通信节点邻接阵、通信节点及概率可靠阵、以及通信业务路由阵三个矩阵即可即计算出所有在线业务路径的故障概率矩阵，具体如下图所示：

图2 业务路径故障概率算法结构图

由于业务路径可分为单通道业务路径和主备双通道业务路径，并主备双通道业务路径又可分为完全独立的主备路径和有重合的业务路径，因此业务路径的故障概率需要对上述情况进行区别分析和计算，从而得出较为科学合理的业务路径故障概率，具体计算方法如下：

（1）单通道业务路径的故障概率

如上图所示，业务路径共有N个节点，N-1段光缆线路，其中，设备节点的故障概率集PS={PS1、PS2、。。。。。。PSn}，光缆线路的故障概率集PL={PL1、PL2、。。。。。。、PLN-1},根据串联线路故障概率计算方法，则该业务路径的故障发生的概率如下：

业务路径发生故障概率P=

（2）主备路径完全独立的业务路径的故障概率

如上图所示，业务路径为完全独立的主备两条通道组成，其中，主通道由N个节点和N-1条光缆线路组成，备用通道由M个节点和M-1条光缆线路组成，主通道设备节点的故障概率集PS={P S1、P S2、。。。。。。P Sn}，光缆线路的故障概率集PL={P L1、P L2、。。。。。。、P LN-1}，备用通道设备节点的故障概率集P’S={P’S1、P’S2、。。。。。。P’Sn}，光缆线路的故障概率集P’L={P’L1、P’L2、。。。。。。、P’LN-1},假设主用通道业务路径的故障概率为P1,备用通道业务路径的故障概率为P2，根据并联线路故障概率计算方法，则该业务路径的故障发生的概率如下：

P=

（3）主备路径有部分重合的业务路径故障概率

如上图所示，业务路径由部分重合的和部分完全独立的主备两条通道组成，其中，假设等效并联的主备通道的节点故障发生概率集合P s并联=｛P s并联1，Ps并联2，……,P s并联k｝，等效并联的主备通道的光缆线路故障发生概率集合PL并联=｛P L并联1，P L并联2，……,P L并联k-1｝，业务路径完全重合的节点集合为P S串联=｛P S串联1，P S串联2，……，P S串联j｝，业务路径完全重合的光缆线路集合为P L串联=｛P L串联1，P L串联2，……，P L串联j-1｝，则根据串联联线路故障概率计算方法，则该业务路径的故障发生的概率如下：

P=

而对于每段线等效串联和并联的分段线路上又可能有若干个节点和光缆线路组成，对于等效故障概率分为并联和串联，则分别按照并联和串联的故障概率计算方法进行计算即可。

3.电力业务路径优化方法研究

目前对电力通信网主要采用光纤环网或冗余通道的方式来保障电力通信网的可靠性，这种方法的网络带宽利用率较低，当大量通信故障并发情况下可能存在网络带宽资源紧张从而使得重要业务无法得到有效的恢复和保护。当通信发生多点故障时，原有的保护方式难以保障电力业务的生存性要求，因此，当通过电力通信网可靠性评估模型及时发现通信链路存在潜在风险时，需要及时采取路径优化策略将业务路径优化至相对安全的通信链路上，以降低业务路径发生中断故障的风险。

电力骨干光传输通信网中．业务路径优化需要考虑多种因素，是一个典型的多元素优化问题。通过带时延参数的GMPLS动态路由约束算法成熟，在电力光通信网中广泛应用，较为适合链路资源丰富、具有一定规模通信网络的业务路径优化，基于电力通信网可靠性评估模型对链路风险的实时计算与评估，对于链路中断风险值较高的业务路径优化算法如图3所示：

图3 实现通信风险规避的通信动态约束业务路径优化流程图

如上图所示，实现通信风险规避的通信动态约束业务路径优化包括如下处理步骤：

（1）对于通信风险概率值较大且需要进行路由优化的业务通信信道，根据风险存在的大小将待路由优化的业务根据风险大小降序排列D={d1,d2,…,dn}，其中，d(i)={S(源节点)、T(宿节点)，P(路径分离信息)}；

（2）计算通信网络拓扑中每段线路和每个节点的时延信息，线路时延Delay(e)

={Delay e1, Delay e2,…, Delay em},节点时延Delay(j)=｛Delay j1, Delay j2,…, Delay jn｝；

（3）从业务排序列表中取出未安排路由的业务，执行与业务原有路由路径分离的Dijkstra 算法，为其计算新的业务路由WP={e 1,e 2,…,e n }，试中，e 表示链路，n 表示节点；

（4）根据通信网络拓扑中每段线路和每个节点的时延信息，计算该路径的最大时延，计算公式如下：

Delay(x)=∑Delay(e)(e ∈(1,2,…m))+∑j=1n Delay(j)(j ∈(1,2,…n))

其中e 表示路径x 上的链路，j 表示路径x 上的节点，若所计算的时延满足该类业务的传输时延要求，表示计算路由成功，并进行下一条路由的计算；若所计算的时延不能满足该类业务的传输时延要求，重复步骤（3），直至找到符合业务时延要求的最短路径。

采用动态路由约束算法进行路由计算，为存在风险的业务通道寻找新的传输路径，其特征在于可在极短时间内对大量存在通信风险的业务通道进行自动路由优化选择，尤其在发生通信风险业务量骤增情况下，提高通信的网络结构、传输通道耐冲击性，此外，本路径优化方法还可以保证在通信资源紧张的情况下，优先保障电力业务权重较大且风险等级较高的电力通信业务路由选择。

4、算例分析

为了验证电力通信网可靠性评估和路径优化方法的功能与实际效果，选取承载苏北安稳系统的SDH 通信拓扑结构为实例，进行通信链路可靠性评估计算与业务路径优化功能模拟与仿真，具体拓扑结构如下图所示：

仪征

三汊湾

上河

省调

双泗

阳城彭城

徐塘

阚山华淮

三堡童庄朱桥

镇江沈店贺村

旗杰东明

图4 承载苏北安稳系统的SDH 通信拓扑结构图

如上图所示，分别选取旗杰站-三堡站、省调站-上河站、旗杰站-上河站三条业务路径进行分析，通过对设备影响和链路影响的因素权重进行设定，根据通信网可靠性评估模型计算方法，通过电力通信安全防御系统进行业务路径风险计算可以分别计算出三条业务路径的风险值分别为0.74,0.62，0.68，假设启动路径优化的链路风险值为0.85，根据安稳业务对通信通道的时延指标要求，设置业务路径的时延约束为20ms ，通过电力通信安全防御系统分别更改旗杰站、省调站和上河站的设备风险值，通过系统可以看出，当上述链路的风险值分别超出路径优化的风险阀值后，系统均触发了业务路径优化算法，并且优化后的业务路径均发生了变化，并且优化后的链路风险值均低于0.85，业务路径的时延均满足系统设置的时延要求， 通过上述算例分析表明，电力通信网可靠性评估模型可以通过对电力业务路径的实时风险计算业务路径的实时运行状况进行监控，并且当业务路径的风险值超过系统设定的启动业务路

径优化的门槛值时，系统可以通过带时延约束的动态路径重路由算法自动将链路中断风险较高的业务优化到链路风险值较低的业务路径上来，以提前规避风险，降低电网通信业务中断的概率。

2.结束语

本文研究了影响电力通信业务路径发生中断风险的主要影响因素，并根据对影响因子的参数设置提出了电力通信业务路径风险概率的计算方法，实现了对电力业务路径发生故障概率的量化评估，并对发生中断概率较大的业务路径通过GMPLS算法进行及时优化，以降低通信业务路径发生故障的概率，此方法可通过系统自动判断业务通信风险并通过动态路由约束算法实现业务路径的自动重新分配从而达到及早规避电网业务通信风险的目的，同时也可为电网安全稳定策略的制定提供重要的参考依据。

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电力通信网络风险防范措施研究

电力通信网络风险防范措施研究 发表时间：2019-12-27T15:49:00.467Z 来源：《中国电业》2019年18期作者：张红梅 [导读] 当今时代的快速发展和科学技术的日新月异，电力技术也在随之迅猛地进步 摘要:当今时代的快速发展和科学技术的日新月异，电力技术也在随之迅猛地进步，伴随而来的是在电力领域中越来越多样化。电力通信网作为电网二次系统不可或缺的组成部分，其为电力系统提供调度、生产、经营和管理等服务，同时保障了电力系统安全稳定运行。随着电网智能化步伐不断加快，导致电力通信网络结构日趋复杂多变，而网络所承载的业务数量与日俱增，网络链路(设备)的中断会对用户产生各种风险，因此对电力通信网的风险评估至关重要。 关键词：电力；通信网；风险；措施 1研究电力通信网风险与有效控制的现实意义 现阶段，经济建设水平的不断提升，各行各业对电力通信网的运用可靠需求越来越大。这是实践行业可持续发展的关键，研究人员应不断优化电力通信网，以降低其运行使用过程易受环境因素影响所带来的风险。然而，在控制电力通信网运行风险过程，由于电力通信网的研究起步较晚，运维方面的科研发展远不如移动通信网，因此，电力通信网运行稳定性方面的稳定控制水平仍有待提升。在此背景下，电力通信网的风险将以潜在状态存在。相关人员应对电力通信网的风险问题进行分析，以找出问题产生的原因，进而提高风险管控工作开展的质量效果。这样一来，电力通信网建设就能服务于现代化经济建设的全面发展进程，以满足人们物质生活水平不断提升的需求。 2电力通信网存在的风险 通过对我国电力通信网风险管理现状进行分析，得出电力通信网仍存在很多问题。随着经济体制深化改革，智能电网的广泛应用，对电力通信网也有了更高更深层次的要求。对当前电力通信网的管理体制、工作人员综合素质、风险防范等方面存在的问题，作以下论述。 2.1过度依赖电网风险管理 伴随着智能电网的发展，电力通信网的发展也大大超出了预期，现有的管理体系不能很好地支撑电力通信网的正常运行。同时，在实际电力通信网风险管理工作中，相关工作人员过分依赖现有不太成熟的管理体制，缺乏风险预警机制，风险管理系统及手段不到位，导致电力通信网的管理水平得不到提升。近年来，社会经济发展迅速，现有的风险管理体制已然不适应时代的发展，电力通信网的管理水平跟不上时代的发展趋势，势必会引起一系列的问题。 2.2综合素质偏低 由于企业对电力通信网风险管理的重视程度不够，导致相关工作人员忽视自身岗位的重要性，忽略自身专业技能的提升，对电力通信风险最新管理方法缺乏必要的重视。随着电力通信网新技术的应用，很多工作人员都不具备相关的专业知识与技能，风险防范意识更是严重缺失，大大增加了电力通信网的危险系数，同时还制约了电力通信网的发展进程。 2.3防范措施不完善 电力通信网的运作是一个极为复杂过程，运作环节较多，这就导致电力通信网在运作过程中存在较多未知的风险，因此需要构建一个完善的风险管理体制。但是在当前电力通信网的运作中，由于应急防范措施不够完善，导致出现的问题得不到及时解决，影响了整个电力通信网的正常运作。例如:在电力通信网的工作中，由于系统存在漏洞导致数据备份不完整，而工作人员没有相关数据作为依据及时分析电力通信网的故障，没有完善防范措施，从而影响了整个电力通信网的运作。 3风险防范措施研究 根据上述电力通信网风险管理的现状分析，了解到现行风险管理中存在的问题，以下针对管理体制、工作人员综合素质、风险防范等风险问题，提出有效的风险防范措施，并对此进行深入研究。 3.1建立健全的风险防控系统 当前在风险管理中，风险识别和风险分析两个方面相对薄弱。因此，首先需要增强风险管理体系对电力通信网风险的识别能力，掌握新技术对电力通信网实时监控，及时排查可能存在的风险并清除。然而对付复杂问题，要适时利用新技术对故障进行检修，以防发生二次故障。此外，还应定期对电力通信网进行大排查，及时更换问题设备，防止因设备故障而影响电力通信网的正常运转。其次，是提高风险管理部门的风险分析能力，利用先进的计算机技术对电力通信中的各类数据进行分析，方便工作人员通过相关数据结果分析出故障原因，并对此做出相应对策，提高通信网运作的安全性。最后是加强风险管理，制定完善的风险管理制度，将责任分配到个人，分工明确，才能更高效、更科学、更合理地完成工作任务，提高风险问题的处理效率。 3.2加强风险管理专业人才的培养 人才是企业可持续发展的根本，尤其是在电力通信网风险管理人才稀缺的情况下，更应该加强风险管理人才的培养。定期对风险管理的工作人员进行专业知识和技术的培训，加强风险管理人员对世界上先进的关于电力通信网风险管理技术的了解，为企业风险管理补充新鲜的血液，以此提高电力通信网风险管理人员的专业水平。技术人员熟练地操作先进技术设备，可以更好地避免因操作不当引起的电力通信网故障，进而使企业避免承受经济损失。此外，通过对相关技术的深入了解，可以不断发现问题并加以改进，利于相关技术的创新性发展，无形之中也提高了电力通信网风险管理人员的专业水平。 3.3建立员工绩效考核制度 为了提高员工的责任心和激发员工工作热情，电力企业应该建立系统完善的员工考核制度。对于员工的工作状况开展绩效考核，评价员工的工作人员完成程度、工作职责履行状况和员工的发展状况，并将评析的结果及时反馈给员工，以此使得员工明晰自己的工作程度，激励电网员工的工作积极性，培养员工的责任心。电网单位通过绩效考核聘用电网员工，恰当地进行职工职务的升降，培养和发展员工能力，并将绩效考核与员工的劳动报酬恰当地结合起来，充分地发挥对员工的激励作用，使得员工能够与单位整体一同进步。电力企业科学地建立员工的绩效考核制度，以此恰当地控制电网的人为风险因素。 3.4提高风险防控能力 除上述措施外，电网企业还应提高风险管理人员的风险防控能力。首先，风险识别和风险分析是风险防控的前提，风险管理人员要先掌握这两方面的知识，同时提高自身运用能力。通过对通信网的安全隐患进行正确识别，根据问题进行风险分析，并提出最优解决措施;其次，风险管理部门可以根据故障处理经验，针对易发生故障的地段进行“加固”处理，预留备用设备，避免电力通信网在突发故障时，可以

电力通信系统可靠性研究 支九英

电力通信系统可靠性研究支九英 发表时间：2019-05-14T11:10:28.753Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：支九英李美茹张英杰[导读] 摘要：面临着我国电力系统的快速发展，以及人们对电力通信网络系统的超高要求，就需要我们对电力通信网络的可靠性进行深刻的研究和分析，并与电力系统的实际运行情况进行有效的结合，对其进行全面、科学、合理的评估，然后根据评估的结果，对电力通信网络系统的额可靠性采取相对应的提高措施和方法。 国网保定供电公司河北省保定市 071000摘要：面临着我国电力系统的快速发展，以及人们对电力通信网络系统的超高要求，就需要我们对电力通信网络的可靠性进行深刻的研究和分析，并与电力系统的实际运行情况进行有效的结合，对其进行全面、科学、合理的评估，然后根据评估的结果，对电力通信网络系统的额可靠性采取相对应的提高措施和方法。 关键词：电力通信；可靠性；面临问题；提高措施 1电力通信系统及其可靠性概念分析 1.1电力通信系统概念 电力通信系统是一个能够满足电力生产与运营，实现管理需求的通信体系，电力通信系统在电力系统内部建立，它具有电力、通信两种特性。但是从其自身特点来看，电力通信系统更趋向与通信方面，具有通信的本质，但是从其服务的对象而言，其服务的对象是电力系统，也具备电力系统的特性。 1.2电力通信系统可靠性概念 电力通信系统是建立在电力系统内部的满足电力生产、供电和管理需求的通信系统，是电力系统是实现智能化与数字化的后盾，其可靠性是安全运行的最重要保障。电力通信系统的可靠性指的是电力通信系统的各种通信需求服务及电力系统供电的能力，是电力系统信息安全的基础平台。在研究电力通信系统可靠性时，应该从电力通信网络的安全性及电力系统的安全性方面考虑，二者与电力通信系统可靠性密不可分。 2我国电力通信面临的问题 2.1通信设备的老化、落后 随着电力通信的发展，建设初期的发展和规划已经无法适应当今电力行业迅速发展的需求。现有的电力通信设备，由于在建设时受到各种条件的限制，并且随着使用年限的增加，设备已经呈现老化的状态，设备所采用的技术也十分落后。很多设备在超负荷的状态下运行，不仅引起了很多不必要的浪费，还给电力通信系统带来很大的安全隐患，而且不利于部门的管理工作。 2.2管理制度的不完善 当前，我国电力通信的管理制度不够完善，问责机制不健全，导致员工的积极性和工作动力较为欠缺。员工对于所处的岗位认知不足，缺乏事业心和责任感。此外，电力通信网络涉及很多的部门，而且覆盖范围较广，因此管理渠道不力，部门责任混淆不清的现象屡见不鲜。这些都不利于我国电力通信行业的发展。 2.3区域发展不平衡、规划不合理 目前，我国不同地区对于电力通信的投入力度有着显著的不同，这是由当地的经济发展水平和资源的差异所决定的。有些地区其经济发展水平较高，因此有充足的资金和人力物力投入到电力通信的建设中，电力系统发展的较为完善，规划也十分合理，从而能够确保电力的可靠运输，并实现了电力传输的经济性和环保性，通过多样而优质的运输渠道服务于大众。反之，对于经济欠发达的地区，缺少资金，更加受到本地地理资源的限制，因此其电力通信的发展处于相对缓慢的状态。此外，在电力通信的发展和规划方面，一部分地区制定的规划不够科学和合理，从而导致能源的浪费。有些地区甚至无法满足基本的居民电力供应，这对当地生产生活的发展无疑是十分不利的。 2.4电力通信设施缺乏法律保护 电力行业是关系到国计民生的重要产业，理应引起高度的重视并获得法律的保护，然而当前对于电力设施保护的相关的法律和法规还不够健全和完善，一部分人的法律意识较为淡薄，导致毁坏供电设备、破坏电缆等现象屡禁不止。 3提高电力通信系统可靠性的管理措施 3.1建立设备维护制度 在电力通信系统安全可靠运行的过程中，设备维护制度是非常必要的一项制度，它与设备故障密不可分，并能有效指导不同设备故障发生的维护方法实施。为此，电力通信同步都应该根据电力通信系统设备运行的实际而建立完善的设备维护制度，并建立专门的设备维护部门，对通信系统机房进行环境的改善，并定期做好设备的维护检测工作。针对故障发生的规律组织定期的故障排查，对发生故障的系统进行科学的检修维护，当系统跟不上设备运行时，要及时的更新设备，提升电力服务质量。通过科学规范的工作开展，有效落实设备维护制度，以此保证电力通信网络的正常运行。 3.2总结故障规律 对电力通信系统故障发生的规律加以掌握，是预防和解决设备故障的有效措施。因此，电力通信部门要根据历史经验，对通信系统中经常发生故障的部位进行统计和分析，并对故障处理的方法加以研究，以此总结出电力通信系统故障发生的规律。这样能在通信系统发生故障前制定有效的故障发生措施与故障处理方案。对于电力通信系统故障发生的规律加以掌握，能降低故障发生所带来的损失，保证电力通信系统的安全可靠性，并能减轻系统维修人员的工作量，提高工作效率。 3.3制定电力通信系统安全可靠性的要求与水平 电力通信系统能否在区域内安全可靠运行，与区域电网要求是分不开的。电力通信部门要想提供可靠的通信系统，就应该满足电网用户的需求，了解用户对电力通信系统可靠性的期望值，然后在此基础上制定可靠的通信系统。与此同时，电力通信部门在了解了用户的需求后要对电力系统及通信网络运行的可靠性水平有充分认识，并制定科学的电力通信系统的安全可靠性水平，还要根据通信网络的运行与变动状态平评价电力通信系统的安全可靠水平。 4未来电力通信的可靠发展 4.1安全更新设备，长远规划

电力通信传输网络可靠性分析

电力通信传输网络可靠性分析 摘要：根据智能电网的要求，通信传输网的可靠性分析对电力系统很重要。传输网作为电力通信网的核心，它承载着大量的生产和管理业务，是业务正常运行的保证，其可靠性高低直接影响着电力系统安全生产和稳定运行。本文对电力通信传输网络可靠性进行了简要的分析。 关键词：电力通信传输网；可靠性；分析 abstract: according to the requirement of intelligent power grid, the reliability of the transmission network communication of power system analysis is very important. as the core of the electric power communication network transmission, it carries with a lot of production and management business, it is the business that the normal operation of the guarantee, the reliability of the power system directly influence the safety production and stable operation. in this paper, the electric power transmission network reliability briefly analysed. key words: electric power transmission network communication; reliability; analysis 中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号 1.电力通信网可靠性研究现状

通用的可靠性设计分析方法

通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。

（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。

电力通信网的关键节点辨识

电力通信网的关键节点辨识 发表时间：2019-08-27T10:41:11.397Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：郝洁[导读] 摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，在如今快速发展的智能电网中，电力通信网节点数量和网络结构变得越来越庞大且复杂。 国网山西省电力公司太原供电公司山西太原 030012摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，在如今快速发展的智能电网中，电力通信网节点数量和网络结构变得越来越庞大且复杂。为了识别网络中的关键节点，本文结合电力通信网拥有其作为电网通信主干网架的独特行业背景，综合电力通信网的拓扑结构、通信业务、电网的影响等因素构建多指标评价体系。通过层次分析法求得各指标的主观权重，并用熵权法求得各指标的客观权重，最后结合两 种权重得到指标综合权重，根据各指标的重要度及对应综合权重确定各个节点的重要度。仿真表明，相对于其他算法，该算法的评价指标更为综合，权重分配更为客观合理，能准确辨识网络中关键节点，为保障电力通信网的安全可靠运行提供参考依据。 关键词：节点辨识；重要度评估；电力业务；电力通信网；智能电网引言 电力通信网是电网二次系统不可或缺的组成部分，是专门服务于电力系统稳定运行的通信专网，同时也为电力系统的调度、生产、经营和管理以及保障电力系统的安全运行起到了重要作用。近年来，随着智能电网建设的不断推进，电力通信网的网络结构日趋复杂，同时承载的业务数量以及种类也日益增多。相关研究表明，在无标度网络中5%的关键节点受到攻击失效后，就可以使整个网络系统崩溃进而瘫痪。因此，对电力通信网关键节点的辨识研究已成为一个重要课题。通过对电力通信网中的节点重要度进行排序，进而对网络中的关键节点进行保护，能够有效增强电力通信网抵抗攻击的能力，降低电网的运行风险，保障电力系统的安全稳定运行。在众多复杂网络中，对具体的电力通信网络关键节点辨识研究尚处于起步阶段，但对于复杂网络中关键节点的辨识已经取得了较大进展。目前主要从系统科学和社会网络两个角度分析网络节点的重要程度。其中系统科学分析方法的核心思想是节点的重要程度等价于该节点或者多个节点被删除后对网络的破坏性，例如，节点收缩法是通过分析网络中相关节点收缩前后网络凝聚度的变化对节点的重要性进行评估，在节点收缩法的基础上考虑了各节点之间相互作用的强弱程度，利用加权网络刻画节点间的作用细节来确定该节点重要程度。节点删除法通过删除网络中某个节点后，利用网络连通性等指标的变化来确定该节点重要程度。另一类社会网络分析方法的核心思想是重要性等价于显著性，利用节点的度、介数、特征向量等特征属性作为区分节点重要性的评价指标，这些评价指标从不同角度刻画了单个节点在网络中的重要程度。例如，介数法是通过计算网络节点间最短路径经过节点的数目，利用节点的介数来评价节点重要性，但这种方法算法复杂度较高，并不适用于识别电力通信网等复杂网络的关键节点方面。 1节点重要度评价指标体系 1.1节点的拓扑重要度 拓扑结构是网络的最直观属性，网络中的节点并不是各自孤立存在的，而是会受到其他节点的影响。节点的重要性不光与节点的度数有关，还与节点两跳领域内的节点对其的依赖程度有关。如图1（a）所示，虽然节点1的度数小于邻居节点2和3，但是从网络的连通性上来说，节点1对整个网络的连通起到了十分重要的作用，从节点间的信息传播路径来说，区域1与区域2之间的信息通信都要经过节点1，因此节点1具有很高的重要性。若图1（a）中的区域1和区域2中的节点存在公共交集，即节点1的邻居节点2、3之间除节点1之外有公共邻居节点，如图1（b）所示，则会使节点1的枢纽作用减弱，进而会增强网络的鲁棒性。文献[17]在研究复杂网络中基于节点领域拓扑重合度定义了节点相似度的概念，节点的拓扑位置越相似，即节点对网络脆弱性的影响就越小。 图1节点1的邻居节点 1.2电力通信网业务分布矩阵 电力通信网承载着多种电力业务，不同类型电力节点所承载的电力业务种类不尽相同，每对电力节点间传输的电力业务也不相同。如中调节点承载广域测量、调度自动化、变电站视频监测等业务，其与变电站之间链路相应传输此类业务信息，但中调节点不承载继电保护业务，其与变电站节点之间没有继电保护业务的交换。而500kV变电站节点之间需要交换继电保护业务信息，500kV变电站节点之间链路上也因而会传输继电保护业务的信息。根据节点所承载业务的不同，与电力通信网业务分布的情况，可以构建电力业务分布矩阵： 其中，u为业务类型；lij用于衡量电力通信网节点i与节点j之间是否有业务u的传输，若存在业务u的传输，则lij=1，否则lij=0。电力通信网业务分布矩阵可以体现业务在拓扑层面的分布情况，应用业务分布矩阵可将节点、链路的连接与业务传输情况相结合，便于进行节点重要度的评估。 1.3节点业务重要度

关于电力通信系统可靠性分析

关于电力通信系统可靠性分析 发表时间：2017-07-19T11:49:36.210Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：赵晓炜 [导读] 摘要：电力通信系统是电力系统运行的命脉，其可靠程度关系着整体电力系统运行的安全与稳定，现如今，电力通信系统的可靠性成为是评价电网性能的关键指标，通信的可靠性不仅代表着电网生产、管理水平的高低，也为电力通信系统的发展与规划指明了方向。 （内蒙古电力信息通信中心内蒙古呼和浩特市 010020） 摘要：电力通信系统是电力系统运行的命脉，其可靠程度关系着整体电力系统运行的安全与稳定，现如今，电力通信系统的可靠性成为是评价电网性能的关键指标，通信的可靠性不仅代表着电网生产、管理水平的高低，也为电力通信系统的发展与规划指明了方向。 关键词：电力通信系统；可靠性；措施 一、电力通信系统的发展现状分析 （一）新形势下对电力通信系统提出的高要求 电力通信系统的用户量不断增多，促进电力系统发展的同时也对电力系统的性能和发展带来了较大的挑战，实现电力通信系统技术的改革和更新，实现电力系统的进步，才能够更好的为人们提供服务，充分发挥电力通信系统的价值。随着电力系统体制的改革，由原来的垂直一体化，转变为电网公司和发电公司相互辅助、共同发展的局面，传统的电力通信系统无法满足新形势下对电力系统带来的挑战，会降低用户的体验程度，给电力系统的发展带来不利的影响。电力系统的发展方向很大程度上取决于电力通信系统的发展，对电力通信系统具有极高的依赖性，只有提高电力通信系统的信息化程度，提高电力通信系统的工作效率，促进电力通信系统能够做到对用户的隐私信息进行安全保护，并且能够根据用户的需求提供相应的信息，维持网络环境的安全和稳定，才能够实现电力系统的进一步发展，为电力系统的发展提供动力和保障。 （二）电力通信系统的发展标准不统一 电力通信系统功能的增多能够为用户带来更好的体验，为用户的生活增添色彩，随着科学技术的发展，电力通信系统在网络技术上的应用呈现多样化的趋势，不同的设计公司对电力通信系统的发展方向不一致，有利于提高电力通信系统的多样性，促进电力通信系统能够实现更多的功能。但是，电力通信系统的发展标准不同意，导致不同企业对电力通信系统进行改进和更新时，都运用自己独特的设计技术和管理协议，这种做法会加大电力通信系统的复杂性，产生不兼容等问题，对用户提供的帮助反而有所降低，会对用户带来不必要的麻烦，使得用户使用不同开发商的电力通信系统造成网络协议的不兼容，或者信息传递的不畅通，会对用户带来不必要的麻烦，尤其是对企业用户的影响更大，甚至可能影响到企业的内部发展，造成企业的经济损失。对电力通信系统没有制定统一的标准，使得不同开发商的开发标准不一致，造成用户使用时信息的不畅通，这些问题都会阻碍电力系统的发展，不利于电力系统为用户提供更好的服务。因此，要对电力通信系统的发展和创新制定统一的标准，加强不同开发商之间的交流沟通，相互学习、相互辅助，共同努力促进电力通信系统的创新和不断前进。 二、提升电力通信系统可靠性的措施 （一）采取有效的网络安全防护措施 电力通信网络如果被植入恶意代码或遭受网络攻击非常容易出现通信系统瘫痪，无法发挥其正常功能，因而，为了保证电力通信系统的运行稳定和安全，必须采取必要的网络安全防护措施，提升通信网络的安全性能。目前，常用的方式是设置网络防火墙，同时注重日常的安全维护和数据升级;另外，电力通信网络系统还需要增加数据加密和备份功能，同时安装服务器检测入侵系统。电力企业的内部网络与外部网络应物理隔离，电力系统要配备连接外部网络的专用路由器、交换机等设备。 （二）做好通信设备的防护工作 任何通信设备正常运行的都离不开稳定的电源系统，没有电源通信设备根本无法启动运行，因此，电源的安全防护是通信设备防护工作的基础。雷电干扰容易引起过电压，过电压容易造成通信电源烧损，所以在电源附近必须加装避雷装置。在进行出线和入线作业时首先安装保安配线柜。直接用分线箱将电力通信设备与用户连接的方式非常容易损坏通信设备，电力系统电路产生的电磁场容易对电力通信线缆形成干扰，尤其是在住宅商业密集区，电力和通信线缆的距离很近，再加上错综复杂的各类居民和商业用电线路，通信线路非常容易受到强电的干扰，产生的电磁场会使通信线路因承受过电压而致使设备损坏，因此，安装保安配线柜十分必要。 注意设备的静电防护。物质的动能可以转化为静电，静电的点位很高，微小的静电积累到一定上限后会发生释放，静电放电时会对通信设备器件和电路形成过电压也会损坏通信设备。电力通信系统的设备的不明故障有一部分就是由静电引起的。因此，在机房必须安装除静电的设备，如空调和加湿器;在施工或作业时，要先释放静电再作业或者直接佩戴防静电手环进行作业，以此达到降低设备故障的目的。 （三）加强人员与信息安全管理 首先完善人员管理制度。电力机构必须重视工作人员的专业技术水平和管理人员管理水平的建设。对于管理人员，可以通过管理知识培训提高其专业水平，对技术人员而言，要为其创造学习或深造的条件提升其技术水平，进而满足安全管理和安全作业的实际工作需求。同时，注重对工作人员的安全意识和职业道德素养的培养，从意识层面防止网络机密外泄。其次是做好源头管理的细节工作。源头管理包括很多方面，比如切断核心服务器与外界的联系，操作人员在进行涉密工作是禁止使用外部网络，严禁使用个人存储器储存内部资料，所有人员的访问权限要经过严格审核后方可授权，定期开展安全检查工作等等，这些工作虽然简单，但是对电力通信系统安全可靠运行的作用非常大。 三、采取有效手段提高技术更新，促进电力通信系统的发展 （一）安全更新设备，长远规划 对于时代发展的趋势，保持清醒的认识，针对现有设备存在的安全隐患，应进行认真的检查。及时更换损坏和老化的设备，并做好设备的登记工作。对于电力通信的规划，应进行科学合理的布局，最大程度地发挥电力通信网的作用，确保电力通信网的稳定、可靠运行。 （二）统一电力通信系统的发展标准 不同开发商运用各自独特的设计手段对电力通信系统的进一步发展进行开发，导致不同开发商之间的通信手段不兼容，给使用者的良好使用体验带来不利的影响，同时会降低电力通信系统的发展速度。要制定完善的发展标准，对开发设计流程进行规范，使得不同开发商对电力通信系统的开发有制度可依，有规范可以借鉴，从而能够实现不同开发商之间的网络协议兼容，可以实现用户使用不同的开发商的

电网可靠性分析

电网可靠性分析 随着社会经济的发展, 科学技术的进步及人民生活水平的不断提高, 人们对电力的需求和依赖性越来越大, 对安全稳定供电的要求越来越强。然而, 受到电力系统自身原因和外部干扰的影响, 电网事故时有发生, 这不但使电力经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会都将造成严重的影响。 一、影响电力安全的因素 ⑴内部因素 内部因素主要可归纳为: ①电力系统主要元件故障:发电机、变压器、电线故障; ②控制和保护系统故障:保护继电器的隐性故障、断路器误动作、控制故障或误操作等; ③计算机软、硬件系统故障; ④信息、通信系统故障:与EMS系统失去通信、不能进行自动控制和保护、信息系统故障或拥塞、外部侵入信息通信系统; ⑤电力市场竞争环境的因素:电力市场中各参与者间的竞争与不协调、在更换旧的控制和保护系统或发电装置上缺少主动性; ⑥电力系统不稳定:静态、暂态、电压、振荡、频率不稳定等。 ⑵人为因素 不少大事故都与继电保护有关, 而这些保护的选型、整定和检查都与设计人员和运行人员的知识水平、敬业精神息息相关。常见的人为因素可概括为操作人员误操作, 控制和保护系统设置错误、蓄意破坏(包括战争或恐怖活动)等。 ⑶自然灾害 影响供电运行的自然灾害主要包括雨淞和雾淞、冻雨造成电线积冰, 或大雪积压在电线上, 厚度过大时会压断电线;大于7 ～ 8级的风会吹倒电杆, 龙卷风和风暴会刮倒线路杆塔;雷击危害高压线路和变压器,击破磁瓶, 造成跳闸,一有大风,有可能产生震动、跳跃和碰线引起速断保护跳闸;雾、毛毛雨、空气污染等造成“污闪”现象, 导致绝缘子绝缘水平降低, 出现短路事故;暴雨造成铁塔、电杆倾倒或浸泡电器, 引起停电事故;直径大于等于10毫米的冰雹能砸坏电器电线。 二、相应的技术措施 ⑴精心规划电网设计, 做好技术创新工作

阐述电力通信系统可靠性

阐述电力通信系统可靠性 发表时间：2019-12-23T14:51:37.497Z 来源：《当代电力文化》2019年 16期作者：潘涛 [导读] 面临着我国电力系统的快速发展，以及人们对电力通信网络系统的超高要求 摘要：面临着我国电力系统的快速发展，以及人们对电力通信网络系统的超高要求，就需要我们对电力通信网络的可靠性进行深刻的研究和分析，并与电力系统的实际运行情况进行有效的结合，对其进行全面、科学、合理的评估，然后根据评估的结果，对电力通信网络系统的额可靠性采取相对应的提高措施和方法。 关键词：电力通信；可靠性；面临问题；提高措施 引言 电力通信系统是整个电力系统的重要内部组成部分，其可靠性关系着整个电力系统的安全、稳定运行。电力通信系统受多种因素影响，这给电力通信系统可靠性管理分析带来挑战。面对较为广阔的发展应用前景，电力通信系统应加强自身特点，规划发展模式，实现长远健康发展。 一、电力通信系统及其可靠性概念分析 1、电力通信系统概念 电力通信系统是一个能够满足电力生产与运营，实现管理需求的通信体系，电力通信系统在电力系统内部建立，它具有电力、通信两种特性。但是从其自身特点来看，电力通信系统更趋向与通信方面，具有通信的本质，但是从其服务的对象而言，其服务的对象是电力系统，也具备电力系统的特性。 2、电力通信系统可靠性概念 电力通信系统可靠性是指电力系统按照一定的质量标准和数据连续相电力用户提供电力和电量的能力的量度，在达到通信行业服务标准的基础上，向电力系统提供更持续稳定，资源充足的通信业务支撑以保证电力系统更安全、稳定、可靠的运行，其主要包括充裕性和安全性两方面。由于电力通信系统同时具备电力系统与通信系统的特性，所以在考虑其可靠性方面也要从通信网可靠性和电力网络可靠性两方面出发。电力通信系统以为电力系统提供安全生产、运营和管理的可靠的通信网络平台为目标。其目的在于减少电力系统的故障，保证网络通信顺畅，最大限度地提高通信网络运行服务质量，维护电网的安全稳定运行。 二、我国电力通信面临的问题 1、区域发展不平衡、规划不合理 目前，我国不同地区对于电力通信的投入力度有着显著的不同，这是由当地的经济发展水平和资源的差异所决定的。有些地区其经济发展水平较高，因此有充足的资金和人力物力投入到电力通信的建设中，电力系统发展的较为完善，规划也十分合理，从而能够确保电力的可靠运输，并实现了电力传输的经济性和环保性，通过多样而优质的运输渠道服务于大众。反之，对于经济欠发达的地区，缺少资金，更加受到本地地理资源的限制，因此其电力通信的发展处于相对缓慢的状态。此外，在电力通信的发展和规划方面，一部分地区制定的规划不够科学和合理，从而导致能源的浪费。有些地区甚至无法满足基本的居民电力供应，这对当地生产生活的发展无疑是十分不利的。 2、通信设备的老化、落后 随着电力通信的发展，建设初期的发展和规划已经无法适应当今电力行业迅速发展的需求。现有的电力通信设备，由于在建设时受到各种条件的限制，并且随着使用年限的增加，设备已经呈现老化的状态，设备所采用的技术也十分落后。很多设备在超负荷的状态下运行，不仅引起了很多不必要的浪费，还给电力通信系统带来很大的安全隐患，而且不利于部门的管理工作。 3、管理制度的不完善 当前，我国电力通信的管理制度不够完善，问责机制不健全，导致员工的积极性和工作动力较为欠缺。员工对于所处的岗位认知不足，缺乏事业心和责任感。此外，电力通信网络涉及很多的部门，而且覆盖范围较广，因此管理渠道不力，部门责任混淆不清的现象屡见不鲜。这些都不利于我国电力通信行业的发展。 4、电力通信设施缺乏法律保护 电力行业是关系到国计民生的重要产业，理应引起高度的重视并获得法律的保护，然而当前对于电力设施保护的相关的法律和法规还不够健全和完善，一部分人的法律意识较为淡薄，导致毁坏供电设备、破坏电缆等现象屡禁不止。 三、提高电力通信网可靠性的措施 1、对电力通信网的理论研究进行加强 在电力通信系统中，其包含着很多种类的网络，这些网络在相同的条件下却有着不同的工作环境，不同的操作方法以及对不同的通信数据进行负荷，而这些不同的因素又将会给电力通信的可靠信带来不同的要求，所以在电力通信系统运行的过程中，我们不仅要对它的可靠性进行整体的认知和了解，而且还需要我们把研究的对象进行细化，从而根据不同的网络，采取针对性的措施提高其可靠性。 2、建立可靠性评价指标 在对影响电力通信网络可靠性的因素进行分析、研究和归纳时，我们可以根据不同的影响因素得到针对性的评价目标，并根据不同的评价目标，对电力通信网络的评价指标进行新的划分，对电力通信网络评价指标的重要性进行明确的指出。首先要对电力通信网络的单一指标进行评估，通过评估的结果得到网络的可靠性，然后按照指标的重要性将所有的评估结果进行综合，从而得到电力通信网络的可靠性的准确评价。 3、对电力通信网络的数据进行收集 当我们在对电力通信网络的可靠性进行评估时，我们不仅要对电力通信网络的理论过程进行分析，而且还需要对大量的数据进行实地的测验。同时，在对这些数据进行收集时要注意因为网络故障而导致的错误数据，保证数据的准确性和完整性，从而得出全面准确的可靠性评估结果。 四、未来电力通信的可靠发展 1、加大落后地区的扶持 目前，国家加大了对于电力通信行业的重视程度和扶持力度，以及欠发达地区的电力通信的资金投入力度，并从政策上进行大力扶

电力通信网脆弱性分析 白永庆

电力通信网脆弱性分析白永庆 发表时间：2018-09-12T10:40:58.900Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：白永庆 [导读] 摘要：经济的持续发展，电力体系的工作开始使用信息通信系统和监测控制系统，以此来维护电网的安全。 （国网内蒙古东部电力有限公司翁牛特旗供电分公司内蒙古赤峰市 024500） 摘要：经济的持续发展，电力体系的工作开始使用信息通信系统和监测控制系统，以此来维护电网的安全。脆弱性指的是网络可靠性中的一种有效测度，它能够体现出不同电力通信系统失效后，电网功能下降的程度大小，能够指示出其中的缺陷，有利于网络规划和管理风险的工作。 关键词：电力；通信网；脆弱性； 电力通信系统的不断发展，为广域电力系统的可控性、可观性提供了强有力的技术保障。但是，由于误码、时延、中断等通信故障的发生极有可能导致电力系统出现非正常运行的问题，严重的还将产生连锁性故障。 一、电力通信网的安全风险 电力通信网的可靠性决定着电力系统的安全运行，而电力通信网的风险会给电力系统造成一定的损失。电力通信网的风险性因素主要来自于外界环境的攻击和威胁，以及电力通信网自身的脆弱性。脆弱性是电力通信网可靠性重要测度，在很大程度上决定着电力通信网的风险大小。电力通信网的脆弱性越强，其运行状态就无法保证安全和稳定。一直以来，在电力通信网的安全管理当中，将通信的安全放在首位。随着信息技术的快速发展，电力通信的开放程度有了显著的提升，电力通信的安全压力也随之增加保证。电力通信网的访问控制安全以及信息的机密性就变得十分重要。电力通信网在安全风险评估的过程当中，将网络脆弱性作为重要的检测内容，以更加准确的反映出电力通信网的实际运行状况。对电力通信网传输线路、设备、网管系统、电源系统以及电力二次防护当中可能存在的安全隐患，都可以通过电力通信网的脆弱性分析得出，并根据分析结果采取有效的措施，进而消除安全威胁。 二、电力通信网的脆弱性分析 电力通信网的脆弱性分析实际上就是对电力网络进行一次全身的检查，而对电力通信网的脆弱性分类与识别的过程就如同对电力通信网中的各种器官所做的检查，然后再通过对脆弱性严重程度的分析来进一步判断这些器官对身体重要程度。对于电力通信网而言，凡是能够引起系统损失的环节都是脆弱环节，凡是能够引发系统出现问题的点都是脆弱点，都是我们要研究、观察、分析、评估的对象。因此，对电力通信网的脆弱性进行分析的关键环节就是要确定脆弱点。 1.结构性脆弱。电力通信网络的脆弱性不仅与其运行的状态有关，还与网络结构有着密切联系。结构脆弱性主要是指网络拓扑的脆弱性，主要是考察网络拓扑结构的设计是否合理、是否可靠、是否先进、网络的边界连接是否安全等性能。电力通信网固有的属性就是其结构的特性，一旦确定了网络结构，外界的各种影响因素就无法从根本上改变这一网络的特性。在实际工作中，电力通信网的结构方式比较复杂，并未预先对网络拓扑结构进行规划，一般都是根据电网的需求而进行建设的。这也就使得电力通信网拓扑结构存在各种不合理的因素。因此，优化电力通信网的拓扑结构显得尤为重要。 2.物理脆弱性。所谓电力通信网的物理脆弱性主要是指网络的基础设施存在脆弱性问题。例如：网络终端设备中的光端机、SDH设备等、网管系统、通信网络中使用的电缆与光纤等媒介。我们如果站在实际电力通信网的运行角度来思考的话，人们最为关注的是在电力通信网运行中运行状态较差、已经逼近临界状态速度快、发生故障后会产生严重影响的元器件。这也是对电力通信网进行脆弱性分析的主要环节。在实际工作中，系统运行中情况最糟糕的元件并不一定会造成严重影响，而那些为电力通信网运行造成严重影响的元件又不一定是运行情况最差的。例如：对于光纤设备、SDH设备等，影响SDH设备的运行可靠性的因素有很多，如：主要器件本身出现的损耗、由于给予每个节点的重要等级不同，也就造成设备的配置不同。另外，网络节点的连接数不同，SDH设备的插卡设置也不同，并且很可能会引起可靠性的差别。为了保证这部分业务的传输安全性，在实际建设过程中，经常会采用1:1或者是1+1的形式予以保护，这样做在很大程度上提高了电力通信网的可靠性。 三、电力通信网脆弱性分析的有效策略与实施 电力通信网络的可靠性和安全性对电力系统的安全稳定运行有很大的影响。电力通信网络的安全运行将给电力系统的运行带来巨大损失。电力通信网络的安全运行风险主要来自外部环境，电力通信网络本身的脆弱性。电力通信网络的脆弱性越强，电力通信网络安全域的稳定性越大，反之亦然。近年来，随着电网系统的逐步开放，电力通信网络的安全使用逐渐增加，如何加强电力通信网络脆弱性分析下的现有条件；如何采取有效措施减少电力通信网络的脆弱性；如何消除安全威胁是电力公司必须认真考虑的问题。 1.確定电力通信网络脆弱性测量指标及其评估。根据电力通信网络的当前基本特点，有必要准确定位其指标的脆弱性。电力通信网络评估中存在许多漏洞，例如最短路径、程度、程度分布、集群系数、模块数量等，因此电力通信网络漏洞必须全面，详细分析。其中：聚类系数，节点度分布，聚类系数，节点数分布均为测量电力通信网络的重要指标。通过对这些参数的有效分析和保修，再加上电力通信网络结构的结构更加清晰的理解，然后根据对电力通信网络的脆弱性分析，计算性能函数的相应变化。在考虑业务连通性之后，更全面，更准确地分析了电力通信网络的脆弱性。 2.电力通信网络脆弱性仿真。这要求电力企业了解电力通信网络的基本特征，根据以前确定的电力通信网络漏洞测量指标，建立电力通信网络业务层漏洞模型，设计单元故障模型，脆弱性分析需求网络模型，并在不同的情况下对电力通信网络的脆弱性进行描述和分析。之后，可以根据网络仿真对电力通信网络的脆弱性进行分析。例如，您可以选择节点，线路，然后从电力通信网络传输节点或线路，以降低网络的性能。然后，根据网络性能的程度，选择节点的脆弱性最后，通过对系统的分析来识别故障，并最终找到有针对性的策略。此外，电力网络的脆弱性也可以模拟仿真分析，在故意攻击和随机攻击模式下，这些攻击节点将丢失，最终导致网络瓦解。实验表明，随机攻击和故意攻击比较，发现故意攻击电力通信网络的脆弱性使网络性能的影响更加明显。 四、电力通信新技术的发展趋势 1.加快光纤传输网的大力建设。我国在电力网络建设上存在着地区差异，东部发展比较快，而西北部发展稍微慢。并且在我国部分地区的电力通信系统中，光线传输网存在着纤芯容量不足、设备容量小的问题，因此应将新技术应用在加快光纤传输网的建设上。光纤传输网的建设需要花费大量的资金，应吸引更多的投资加入到电网改造中来，从而实现有点带面的工程建设。例如，在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度，努力扩大电力通信网络的覆盖面，在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作，把信息交

现代电力通信网可靠性研究

现代电力通信网可靠性研究 发表时间：2017-11-14T19:56:44.920Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：庄昊 [导读] 摘要：随着电力系统的不断发展，电力通信信息化的进程也在不断加快，电力通信网能否安全稳定的完成任务直接关系到电力系统的安全运行，电力通信网能否具备高可靠性，也直接关系到电力系统现代化建设目标能否实现。 （云南瑞讯达通信技术有限公司云南昆明 650000） 摘要：随着电力系统的不断发展，电力通信信息化的进程也在不断加快，电力通信网能否安全稳定的完成任务直接关系到电力系统的安全运行，电力通信网能否具备高可靠性，也直接关系到电力系统现代化建设目标能否实现。本文针对现代电力通信网可靠性进行了探讨及研究。 关键词：电力通信网；可靠性；措施 电力系统的发展速度越来越快了，电力信息化的发展进程也有了很大的进步，电力通信网的安全稳定的运行与电力系统的安全稳定的运行是紧密相关的，电力通信网的可靠性与电力系统的现代化建设目标也有着密不可分的联系。 1 电力通信网可靠性研究意义 电力系统中通信网络的可靠性研究，对提高该系统的可靠性、确保电力部门的正常运行以及提高电力通信系统中各部门的管理水平有着十分重要的意义。①电力通信网络是否具有可靠性与整个系统的稳定、正常运行息息相关。如果电力通信网络的可靠性逐渐降低，那么将直接导致该系统中业务性能的下降，从而无法达到电力系统业务在通信网中各个方面的需求。所以，不断提高电力通信网络的可靠性，将会确保整个电力系统的稳定运行。②在对电力通信网络可靠性的研究中，能够完善当前现有的网络资源，加大主要通信业务的保护力度。与此同时，在对其可靠性的分析上，还可以在满足其可靠性要求的同时对通信网络的规划加以指导，从而可以有效预防网络建设过程中的盲目性，使电力通信网的未来发展规划更加科学。在这种状态下就可以完全满足电网通信的实际需求，在确定通信网络可靠性的基础上，优化其网络配置，从而最大限度的减少该网络建设的资金投入。 2 电力通信网可靠性的影响因素 电力通信网和其他系统相比较要复杂许多，主要因素在于电力通信网是一个开放式的系统，因此很容易受到其他因素的影响。一般情况下，电力通信网的影响因素主要有两种形式：一种是内部，一种是外部。而外部因素还可以划分为可控因素和不可控因素两种。其中，温度、湿度等环境是可控因素，而突发状况和自然灾害等则是不可控因素。为了可以更好的对电力通信网的可靠性加以分析，我们通常都会把其影响因素进行细化，这样更有利于对其进行分析，具体划分为以下几个方面：①通信网络的拓扑结构；②构成部件；③控制部件； ④故障诊断功能；⑤故障恢复功能；⑥用户对网络服务人员的相关需求；⑦通信网络的实际运行环境；⑧其他影响因素。事实上，在研究其可靠性的同时应该把重点放到电力系统中应用环境下的可靠性影响因素上。其内容具体包括电力系统调度系统的安全状况，寻找和发现系统内部的薄弱环节和安全隐患，对所存在的隐患采取有效的解决措施，从而全面的提高其安全管理工作。在对电力通信网络可靠性的分析中，可以总结出如下的影响因素：①网络结构；②运行管理；③运行指标；④电源系统；⑤通信站防雷；⑥网络管理系统；⑦人员培训。 3 提升现代电力通信网可靠性的措施 3.1建立可靠性评价指标 电力通信网络的可靠性受到很多因素的影响，对这些因素进行分析研究、归纳的时候，就要根据在不同环境下的不同影响因素进行针对性的评价，再根据不同的评价目标再对电力通信进行划分新的评价指标，充分考虑对电力通信网络的评价指标的重要性。对电力通信网络要首先进行单一的指标评估，通过对评估结果进行判断来获得网络可靠性的认可，继而再综合按照指标进行综合评估，继而得到对电力通信网的准确评估。 3.2 收集相关数据 对电力通信网络的可靠性进行理论分析，在确定分析方法后，需要用大量的实际测量数据来确定其评估结果，这些测量数据主要包括：网络在运行过程中所产生的数据、运营商发布的统计数据和通信设备厂家所提供的产品手册等等，在收集数据过程中要尽量避免发生因网络随机问题而出现的各种信息缺失等现象。把相关测量的数据代入到评价指标的计算过程中，就能够对目标的定量加以描写，在一定程度上确保其可靠性的评估成果。 3.3采用有效的电力通信网防护技术 电力通信网络如果出现安全问题，整个系统就会出现故障，部分实际效用不能正常发挥。为了保证电力系统更好的、安全的运作，就很有必要采取一些针对性强的安全防护办法，继而可以更好地将电力通信系统的运行过程的安全性进行提升。现在最常使用的技术是安全维护，其中包括网络防火墙、网络防病毒以及数据加密、数据备份和检测入侵系统等等。网络防火墙的功能是企业局域网与外界进行联系的通道，外来访问的都要在防火墙的检测之后才可以进行运作，任何一个访问能不能够逃过防火墙的检测。在电力信息网络中，设置了企业进行对外访问服务的服务器，这不仅能够保证了服务系统正常运行，还可以对电力通信中的服务器进行有效的跟踪监测，防止受到意外伤害。 3.4加强对电力信息网的安全防护管理 第一，要做好相关管理人员的管理。电力企业对管理人员的专业水平应加以重视，通过对管理人员进行强化专业培训来提高他们的专业素养，进而保证管理人员的能力可以满足电力安全防护管理工作的要求。在培训工作方面也应该重视对管理人员的职业道德修养的提高，防止管理人员外泄网络机密，尤其要对人员调离后的机密泄露问题加以重视，提出相关应对措施。 第二，要做好密码管理工作。电力通信网的密码非常重要，但是找回丢失的密码的难度非常高，管理人员可以采取以下的措施将密码管理工作做好。一是可以自行对密码进行设置，不要采用默认密码的方式、没有密码或者是出厂密码，宜采用数字+字母+子符组合方式，将密码的复杂性提高。二是要定期地更新密码，预防密码被盗。 第三，要做好技术管理工作。技术管理是对电力通信网络进行科学管理的主要方法，技术管理的内容应该重点加强对防火墙、入侵检测以及路由器的技术管理。 第四，要做好对数据的管理。最常见方法是设置密码并进行备份，密码可以有效地预防机密信息的丢失，备份则可以预防突发情况带