四大ICT挑戰：傳統走向智能的必經(jīng)之路

　　一個(gè)更美好的電網(wǎng)，就是一個(gè)智能化的全聯(lián)接電網(wǎng)，通過(guò)統籌電能的開(kāi)發(fā)、配置、利用，保障電能的安全、清潔、高效和可持續供應，實(shí)現每一秒、每一處、每一瓦電，都將用戶(hù)、電力、設備緊密聯(lián)接在一起，確保電能的無(wú)時(shí)不在、無(wú)處不在、每瓦必用。

　　與傳統的智能電網(wǎng)相比，全聯(lián)接電網(wǎng)具備四大特征：互動(dòng)兼容、智慧調控、統一協(xié)同、堅強自愈———這聽(tīng)上去似乎很遙遠，似乎只是個(gè)美麗的夢(mèng)想。

　　今天，在4G無(wú)線(xiàn)配網(wǎng)通信、大容量傳輸、云計算等先進(jìn)強大的ICT技術(shù)支撐下，未來(lái)正在到來(lái)———統觀(guān)全球，俯瞰神州，你會(huì )驚訝地發(fā)現，一個(gè)無(wú)時(shí)不在、無(wú)處不在、每瓦必用的全聯(lián)接電網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)拉開(kāi)大幕，成為方興未艾的全聯(lián)接世界的一個(gè)重要組成部分。

　　傳統ICT支撐系統面臨四大全新挑戰

　　隨著(zhù)全聯(lián)接電網(wǎng)建設的深入開(kāi)展，傳統的ICT支撐系統面臨四大全新挑戰。

　　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(wǎng)絡(luò )。在全聯(lián)接電網(wǎng)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(jīng)啟動(dòng)了電力物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程。以法國為例，根據法國能源監管部門(mén)提出的10年計劃，截止到2016年底，95%的電表必須與自動(dòng)抄表管理系統相連。單一的接入方式不能滿(mǎn)足不同形態(tài)、無(wú)處不在的設備接入需求，構建一個(gè)有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)覆蓋、全場(chǎng)景有效的終端通信接入網(wǎng)，從而實(shí)現電力生產(chǎn)、輸送、消費、管理各環(huán)節信息的全面智能識別、全面感知電網(wǎng)的運行狀態(tài)，這是全聯(lián)接電網(wǎng)的第一基礎。

　　其次，必須有一個(gè)實(shí)時(shí)、雙向、高速、堅強的通信骨干網(wǎng)絡(luò )，聯(lián)接海量的數據采集與統一的信息平臺。海量的數據采集與統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(wǎng)絡(luò )。這條骨干網(wǎng)絡(luò )肩負著(zhù)日益增長(cháng)的業(yè)務(wù)數據流，承載著(zhù)實(shí)時(shí)性要求極高的電力信息流?，F代社會(huì )需要網(wǎng)絡(luò )足夠寬闊，以承載當前以及未來(lái)幾年的數據增長(cháng)。例如泰國等一些國家的電網(wǎng)公司，骨干數據網(wǎng)絡(luò )的帶寬需求超過(guò)了萬(wàn)兆，已經(jīng)在著(zhù)手8T波分網(wǎng)絡(luò )的試點(diǎn)建設。

　　除了大帶寬，現代社會(huì )還需要網(wǎng)絡(luò )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(shí)時(shí)通信。

　　然后，系統架構必須支撐實(shí)時(shí)性要求極高的電力信息流，彈性支持海量數據和信息增長(cháng)。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(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的一系列新問(wèn)題。在智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域引入云計算，在保證現有電力系統硬件基礎設施基本不變的情況下，充分利舊，整合系統內部的計算能力、存　 儲資源、數據資源，從而大幅提高電網(wǎng)的在線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)控制能力，為智能電網(wǎng)建設提供有效的支持。

　　最后是系統平臺必須具備在線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)控制能力，實(shí)時(shí)評估、快速判斷，并自動(dòng)生成控制策略。

　　未來(lái)電力系統中海量的數據和信息的增長(cháng)無(wú)疑為系統的運行和高級分析帶來(lái)巨大的挑戰。如電力調度系統，系統整體要求可承擔超過(guò)24倍正常負荷的數據并發(fā)量，每秒鐘可并發(fā)處理6000個(gè)以上的電網(wǎng)事件，實(shí)時(shí)數據庫按關(guān)鍵字讀取效率達50萬(wàn)次/秒。如此高速的數據處理需要一個(gè)高性能的數據中心來(lái)承擔。

　　如何解決ICT四大全新挑戰

　　作為全球領(lǐng)先的全聯(lián)接電網(wǎng)解決方案供應商，通過(guò)以客戶(hù)為中心的創(chuàng )新以及持續的研發(fā)投入，華為公司致力于幫助電力公司客戶(hù)消除各種業(yè)務(wù)發(fā)展的壓力，已經(jīng)形成了覆蓋上述三大挑戰的端到端能力，多種接入方式全面感知海量電力終端;實(shí)時(shí)、高速、可靠的通信網(wǎng)絡(luò )承載日益增長(cháng)的電力業(yè)務(wù);云數據中心整合、共享全電網(wǎng)數據信息支撐電力業(yè)務(wù)智能分析和管理，為建設更加智能的電網(wǎng)提供有力的保障，共同實(shí)現一個(gè)更美好的全聯(lián)接電網(wǎng)時(shí)代。

　　如何構建海量設備可感可控、物物相聯(lián)的全覆蓋網(wǎng)絡(luò )

　　從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)之間實(shí)現靈活接入。華為基于光纖及4G無(wú)線(xiàn)技術(shù)的解決方案，實(shí)現有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)全場(chǎng)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(shù)，鏈路無(wú)需倒換，保證業(yè)務(wù)零中斷。

　　eLTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)方案主要在老舊城區組建無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)，無(wú)需光纖敷設，后期擴容可以直接加裝CPE，建網(wǎng)周期短、成本低，易于擴容和維護。同時(shí)，QoS動(dòng)態(tài)帶寬分配機制滿(mǎn)足電力行業(yè)多種業(yè)務(wù)不同的優(yōu)　 先級需求，可根據優(yōu)先級進(jìn)行帶寬分配，從而保證關(guān)鍵遙控等業(yè)務(wù)的有效執行。另外，其雙向鑒權、UTRAN加密、信令完整性保護等措施保障無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的安全可靠。

　　IPv6，備受業(yè)內關(guān)注的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。全聯(lián)接電網(wǎng)智能終端量大，視頻監控設備、智能配電終端、智能電表、風(fēng)光儲傳感設備、充電樁等，正在急劇增加。傳統網(wǎng)絡(luò )采用的IPv4技術(shù)受限于地址空間的問(wèn)題制約，急需擴展網(wǎng)絡(luò )IPv6能力，從而承載更多的業(yè)務(wù)，建設全聯(lián)接電網(wǎng)IPv6承載勢在必行。

　　但電力通信覆蓋智能電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節，IPv6的改造不能影響電力業(yè)務(wù)，從IPv4到IPv6的演進(jìn)需要考慮新舊網(wǎng)絡(luò )平滑過(guò)渡。華為IPv6解決方案全面支持雙棧、隧道、協(xié)議翻譯等各類(lèi)IPv4—IPv6過(guò)渡技術(shù)，各種數通設備的整機、單板和接口均經(jīng)過(guò)了國際權威的IPv6的測試，具有向IPv6平滑升級的能力。同時(shí)，華為提供的IPv6專(zhuān)業(yè)服務(wù)，通過(guò)系統、專(zhuān)業(yè)的方法助力電力公司實(shí)現向IPv6網(wǎng)絡(luò )的平滑演進(jìn)。

　　如何構建實(shí)時(shí)、雙向、高速、堅強的通信骨干網(wǎng)絡(luò )

　　目前，電力骨干網(wǎng)以SDH、MSTP為主，正在建設OTN網(wǎng)絡(luò )，形成了以骨干光纖通信網(wǎng)絡(luò )為主，微波、電力線(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò )為輔，承載調度交換網(wǎng)、行政電話(huà)網(wǎng)、會(huì )議電視網(wǎng)、數據通信網(wǎng)等多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )。不同的電力系統對通信的要求不同，有的要求實(shí)時(shí)性很高，但帶寬需求不大，有的對帶寬要求很高，但延時(shí)要求不高。同時(shí)，為了連接的便利，大多數電力系統業(yè)務(wù)都逐步采用IP的方式進(jìn)行承載，但對于差動(dòng)保護等繼電保護系統通信，由于時(shí)延和抖動(dòng)要求很高，只能采用SDH的方式進(jìn)行通信。因此，采用TDM+IP的電力骨干通信網(wǎng)是一種最優(yōu)選擇。

　　華為輸變電通信方案根據業(yè)務(wù)、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(wǎng)，創(chuàng )新的分區、分級、分層理念，根據電網(wǎng)結構、電壓等級、區域互聯(lián)情況，建設與電網(wǎng)相適配的電力骨干通信網(wǎng)，承載調度電話(huà)、遠動(dòng)和數據信號、遠方保護信號、辦公自動(dòng)化等業(yè)務(wù)。該方案最長(cháng)支持380千米的單跨，單鏈路帶寬可達8Tbps，支持ASON，滿(mǎn)足輸電網(wǎng)通信的長(cháng)距離、大容量、高可靠的需求。產(chǎn)品同時(shí)承載TDM與IP業(yè)務(wù)，內置PCM還支持多種電力低速接口，實(shí)現變電站業(yè)務(wù)的“all—in—one”通信。

　　如何構建面向未來(lái)的高效、彈性IT架構及平臺

　　華為SD—DC2云數據中心將傳統的分散、分層、異構的傳統數據中心融合為全扁平式、點(diǎn)到點(diǎn)全互聯(lián)、統一資源管理的分布式云數據中心體系，實(shí)現統一管理、統一呈現、統一運營(yíng)。例如，電力企業(yè)現網(wǎng)數據中心分散，分支機構多，華為SD—DC2云數據中心可將多個(gè)數據中心虛擬化成一個(gè)資源池，邏輯統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(shí)時(shí)采集的大數據提供超強的分析計算能力，幫助電力客戶(hù)實(shí)現彈性自動(dòng)化的基礎設施、按需的服務(wù)模式和更加敏捷的IT服務(wù)水平。

　　另外，全聯(lián)接電網(wǎng)對數據存儲的更高要求。比如智能調度系統需要對數據進(jìn)行零延時(shí)調用。電力業(yè)務(wù)之間的融合，比如SCADA系統和GIS系統的深度融合，要求數據、信息能夠共享，可以隨時(shí)查詢(xún)及調用。華為全系列存儲產(chǎn)品，從SAN/NAS合一的統一存儲，分布式NAS存儲N9000，SSD存儲Dorado，到云存儲UDS，高達百萬(wàn)級IOPS性能，低至微秒(us)級訪(fǎng)問(wèn)延遲滿(mǎn)足了智能電網(wǎng)各業(yè)務(wù)系統不同的要求。