构建高可靠性的的智能电网

卓越信通是专业从事工业以太网产品的研发和生产以及工业以太网解决方案的制定和实施的一家名族企业。卓越的产品，包括工业以太网交换机，工业级的收发器和转换器，工业级的数据网关等，广泛应用于轨道交通，冶金，电力，煤矿，船舶，码头等工业级的现场环境。在过去的几年里，卓越信通一直将战略重点放在轨道交通行业，通过几年的努力，卓越的产品，尤其是TSC系列工业交换的卓越表现得到了国内外地铁行业的广泛认可，现在已经是地铁，高铁行业工业以太网首选的国产品牌。
随着国家智能电网概念的不断明确，卓越信通公司也已经把电力行业定义为战略发展的重中之重。其实在电力行业卓越已经有了很多成功的应用案例和成熟的解决方案，在完成这些项目的过程中有两个问题需要探讨：

第一个是，“我们要构建什么样的网路”
这里涉及到一个现在很热门的话题，智能电网。关于智能电网，它是否真的能够发展到用电网来取代数据网，在电网传递电力能源的同时传递数据信号，我们的电脑将来是否只要接上电线就能上网而不再需要网线，我们拭目以待。在现阶段，我们所提的智能电网实际是要依托数据通信网络，将发电，送电，变电，配电，用电及管理等相关环节有机连接，在输送电力的同时通过实时的数据传输收集到实时的用电需求和用电反馈，以此指导电力的配送，供应，从而更加合理地使用和分配能源。这个就是智能的第一层含义。智能电网现在是一个全球都在描绘的愿景，而我们国家在智能的基础之上，又提出了“坚强”的扩展。所谓坚强就是指我们的网路有容错和自愈能力，可以实现故障的自动收敛。而坚强的智能电网，其实包含两方面的含义：第一是电网本身的坚强，第二就是电网所依赖的通信网的坚强。这里我们主要探讨第二个方面，通信网的坚强。其实针对通信网的坚强现在已经有了相对成熟的解决方案，那就是“冗余”。比如六台网络设备以环网的方式组建，这六台设备中任意两点之间其实都有两条物理链路可以实现联通：顺时针方向和逆时针方向。基于IP网络尤其是IP底层网络的特性，这两条通路中只有一条投入使用，另外一条只是作为备份。只有当主干链路故障时备用链路才切换到使用状态，从而实现网路故障的有效收敛。这种冗余方案的提出实际已经为通信网络的坚强提供了方案，而工业以太网的引入则更近一步优化了这个方案。因为用民用网络构建的环网网络自愈时间在几秒到一分钟，而工业以太网的收敛则在毫秒级，比如卓越信通的环网收敛时间可以控制在20ms以内，数据的正常通信基本不会受到网络断点的影响。除去对网络链路的冗余设计，对网络设备也可以采用主备切换的手段达到容错的配置。从而保证整个网络的可用性。

在坚强的基础之上，我们还需要考虑的就是网络的安全。现在的通信网络大有IP一统天下的趋势。而IP网络的开放性和普及性注定了它从开始就是伴随着病毒和攻击一起成长的。为了隔离网络中的不安全因素，我们现有较多采用的比较彻底的方案就是将业务网络，管理网络和普通的办公网络分成不同层次，把他们划分到不同的物理网络从物理上进行不安全数据的隔离，然后再将这些网络通过专业的应用平台进行安全的连接。

从整体上看，智能，坚强，安全这三个维度我们都已经有了相对成熟的解决方案，但还有一个问题我们却不能不考虑，那就是“可靠性”。我们都知道，继电保护要求网络时钟能在微妙一级同步。这一需求通过现在的高精度时间协议已经可以实现，但我们同时不能不遗憾地意识到，实现这一要求的前提是网络运转一切正常。因为正如前文所述，现在的以太网冗余收敛时间仍然停留在毫秒一级，这是以太网技术应用在电力行业时的一个暂时还不能彻底解决的技术难题。我们坚信不久的将来这一难题一定可以被攻克，但在现阶段，我们能够做到只能是尽量减少网络故障发生的几率进而回避网络收敛时发生的时钟同步问题，而方法就是采用高可靠性的设备及链路来构建高可靠性的网络。事实上通过科学的设计，设备的可靠性也是可以被不断提升的。比如通过采用高可靠性的元器件来代替普通的民用产品组件，再比如针对电力行业的特点有针对性地增加设备对于电力行业的适应性等等。这个话题可以做很多引申，如果大家有兴趣可以到卓越信通的网站上去了解相关的信息。以下就是卓越的官方网站的链接：www.transcendcom.cn。