四大ICT挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)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(yīng)，實(shí)現(xiàn)每一秒、每一處、每一瓦電，都將用戶、電力、設(shè)備緊密聯(lián)接在一起，確保電能的無時(shí)不在、無處不在、每瓦必用。

　　與傳統(tǒng)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(diào)控、統(tǒng)一協(xié)同、堅(jiān)強(qiáng)自愈———這聽上去似乎很遙遠(yuǎn)，似乎只是個(gè)美麗的夢(mèng)想。

　　今天，在4G無線配網(wǎng)通信、大容量傳輸、云計(jì)算等先進(jìn)強(qiáng)大的ICT技術(shù)支撐下，未來正在到來———統(tǒng)觀全球，俯瞰神州，你會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，一個(gè)無時(shí)不在、無處不在、每瓦必用的全聯(lián)接電網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)拉開大幕，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(tǒng)ICT支撐系統(tǒng)面臨四大全新挑戰(zhàn)

　　隨著全聯(lián)接電網(wǎng)建設(shè)的深入開展，傳統(tǒng)的ICT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(shè)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(shè)中，面臨智能配用電設(shè)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(guó)家已經(jīng)啟動(dòng)了電力物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程。以法國(guó)為例，根據(jù)法國(guó)能源監(jiān)管部門提出的10年計(jì)劃，截止到2016年底，95%的電表必須與自動(dòng)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(shè)備接入需求，構(gòu)建一個(gè)有線無線覆蓋、全場(chǎng)景有效的終端通信接入網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)、管理各環(huán)節(jié)信息的全面智能識(shí)別、全面感知電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，這是全聯(lián)接電網(wǎng)的第一基礎(chǔ)。

　　其次，必須有一個(gè)實(shí)時(shí)、雙向、高速、堅(jiān)強(qiáng)的通信骨干網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)接海量的數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)一的信息平臺(tái)。海量的數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)一的信息平臺(tái)之間需要的是一條寬闊、堅(jiān)強(qiáng)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(fù)著日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，承載著實(shí)時(shí)性要求極高的電力信息流。現(xiàn)代社會(huì)需要網(wǎng)絡(luò)足夠?qū)掗?，以承載當(dāng)前以及未來幾年的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)。例如泰國(guó)等一些國(guó)家的電網(wǎng)公司，骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求超過了萬兆，已經(jīng)在著手8T波分網(wǎng)絡(luò)的試點(diǎn)建設(shè)。

　　除了大帶寬，現(xiàn)代社會(huì)還需要網(wǎng)絡(luò)足夠可靠，當(dāng)出現(xiàn)極端災(zāi)害的情況下，仍能保證重要的電力數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)通信。

　　然后，系統(tǒng)架構(gòu)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(shù)據(jù)和信息增長(zhǎng)。云計(jì)算具有分布式的計(jì)算和存儲(chǔ)特性，易擴(kuò)展和管理，特別適合解決智能電網(wǎng)技術(shù)帶來的一系列新問題。在智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域引入云計(jì)算，在保證現(xiàn)有電力系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)設(shè)施基本不變的情況下，充分利舊，整合系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)算能力、存　 儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源，從而大幅提高電網(wǎng)的在線分析和實(shí)時(shí)控制能力，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供有效的支持。

　　最后是系統(tǒng)平臺(tái)必須具備在線分析和實(shí)時(shí)控制能力，實(shí)時(shí)評(píng)估、快速判斷，并自動(dòng)生成控制策略。

　　未來電力系統(tǒng)中海量的數(shù)據(jù)和信息的增長(zhǎng)無疑為系統(tǒng)的運(yùn)行和高級(jí)分析帶來巨大的挑戰(zhàn)。如電力調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)整體要求可承擔(dān)超過24倍正常負(fù)荷的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫(kù)按關(guān)鍵字讀取效率達(dá)50萬次/秒。如此高速的數(shù)據(jù)處理需要一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)中心來承擔(dān)。

　　如何解決ICT四大全新挑戰(zhàn)

　　作為全球領(lǐng)先的全聯(lián)接電網(wǎng)解決方案供應(yīng)商，通過以客戶為中心的創(chuàng)新以及持續(xù)的研發(fā)投入，華為公司致力于幫助電力公司客戶消除各種業(yè)務(wù)發(fā)展的壓力，已經(jīng)形成了覆蓋上述三大挑戰(zhàn)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(zhǎng)的電力業(yè)務(wù);云數(shù)據(jù)中心整合、共享全電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息支撐電力業(yè)務(wù)智能分析和管理，為建設(shè)更加智能的電網(wǎng)提供有力的保障，共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)更美好的全聯(lián)接電網(wǎng)時(shí)代。

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

　　從有線到無線之間實(shí)現(xiàn)靈活接入。華為基于光纖及4G無線技術(shù)的解決方案，實(shí)現(xiàn)有線、無線全場(chǎng)景接入。xPON方案首家支持手拉手保護(hù)獨(dú)立雙上行 (熱備份)技術(shù)，鏈路無需倒換，保證業(yè)務(wù)零中斷。

　　eLTE無線專網(wǎng)方案主要在老舊城區(qū)組建無線專網(wǎng)，無需光纖敷設(shè)，后期擴(kuò)容可以直接加裝CPE，建網(wǎng)周期短、成本低，易于擴(kuò)容和維護(hù)。同時(shí)，QoS動(dòng)態(tài)帶寬分配機(jī)制滿足電力行業(yè)多種業(yè)務(wù)不同的優(yōu)　 先級(jí)需求，可根據(jù)優(yōu)先級(jí)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(zhí)行。另外，其雙向鑒權(quán)、UTRAN加密、信令完整性保護(hù)等措施保障無線專網(wǎng)的安全可靠。

　　IPv6，備受業(yè)內(nèi)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(jiān)控設(shè)備、智能配電終端、智能電表、風(fēng)光儲(chǔ)傳感設(shè)備、充電樁等，正在急劇增加。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的IPv4技術(shù)受限于地址空間的問題制約，急需擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)IPv6能力，從而承載更多的業(yè)務(wù)，建設(shè)全聯(lián)接電網(wǎng)IPv6承載勢(shì)在必行。

　　但電力通信覆蓋智能電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，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)平滑過渡。華為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(shù)，各種數(shù)通設(shè)備的整機(jī)、單板和接口均經(jīng)過了國(guó)際權(quán)威的IPv6的測(cè)試，具有向IPv6平滑升級(jí)的能力。同時(shí)，華為提供的IPv6專業(yè)服務(wù)，通過系統(tǒng)、專業(yè)的方法助力電力公司實(shí)現(xiàn)向IPv6網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。

　　如何構(gòu)建實(shí)時(shí)、雙向、高速、堅(jiān)強(qiáng)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(shè)OTN網(wǎng)絡(luò)，形成了以骨干光纖通信網(wǎng)絡(luò)為主，微波、電力線載波網(wǎng)絡(luò)為輔，承載調(diào)度交換網(wǎng)、行政電話網(wǎng)、會(huì)議電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。不同的電力系統(tǒng)對(duì)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(duì)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(shù)電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)都逐步采用IP的方式進(jìn)行承載，但對(duì)于差動(dòng)保護(hù)等繼電保護(hù)系統(tǒng)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(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)　 承載、帶寬等不同需求，利用WDM/OTN、HybridMSTP、EPTN等光傳輸設(shè)備組網(wǎng)，創(chuàng)新的分區(qū)、分級(jí)、分層理念，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、區(qū)域互聯(lián)情況，建設(shè)與電網(wǎng)相適配的電力骨干通信網(wǎng)，承載調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)和數(shù)據(jù)信號(hào)、遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)、辦公自動(dòng)化等業(yè)務(wù)。該方案最長(zhǎng)支持380千米的單跨，單鏈路帶寬可達(dá)8Tbps，支持ASON，滿足輸電網(wǎng)通信的長(zhǎng)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(nèi)置PCM還支持多種電力低速接口，實(shí)現(xiàn)變電站業(yè)務(wù)的“all—in—one”通信。

　　如何構(gòu)建面向未來的高效、彈性IT架構(gòu)及平臺(tái)

　　華為SD—DC2云數(shù)據(jù)中心將傳統(tǒng)的分散、分層、異構(gòu)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心融合為全扁平式、點(diǎn)到點(diǎn)全互聯(lián)、統(tǒng)一資源管理的分布式云數(shù)據(jù)中心體系，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一呈現(xiàn)、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)。例如，電力企業(yè)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心分散，分支機(jī)構(gòu)多，華為SD—DC2云數(shù)據(jù)中心可將多個(gè)數(shù)據(jù)中心虛擬化成一個(gè)資源池，邏輯統(tǒng)一的云數(shù)據(jù)中心也是電力公司大數(shù)據(jù)平臺(tái)資源，充分利用IT資源為電力行業(yè)實(shí)時(shí)采集的大數(shù)據(jù)提供超強(qiáng)的分析計(jì)算能力，幫助電力客戶實(shí)現(xiàn)彈性自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)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(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更高要求。比如智能調(diào)度系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行零延時(shí)調(diào)用。電力業(yè)務(wù)之間的融合，比如SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的深度融合，要求數(shù)據(jù)、信息能夠共享，可以隨時(shí)查詢及調(diào)用。華為全系列存儲(chǔ)產(chǎn)品，從SAN/NAS合一的統(tǒng)一存儲(chǔ)，分布式NAS存儲(chǔ)N9000，SSD存儲(chǔ)Dorado，到云存儲(chǔ)UDS，高達(dá)百萬級(jí)IOPS性能，低至微秒(us)級(jí)訪問延遲滿足了智能電網(wǎng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)不同的要求。