為應對氣候保護的迫切需求，實(shí)現可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的快速發(fā)展，能源系統必須更加靈活、更加智慧。這一趨勢對于能源密集型工業(yè)企業(yè)尤為重要。數字化能為這一趨勢提供解決方案：「微電網(wǎng)」可將工業(yè)企業(yè)的用電負載與發(fā)電機聯(lián)網(wǎng)，生成一系列可被測量、控制、監測和調節的數據。

       過(guò)去，變電站發(fā)生問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常需要派維修工人去現場(chǎng)擰一下開(kāi)關(guān)，而不是由中央控制室做遠程修復?，F在，電網(wǎng)能夠自動(dòng)感知到問(wèn)題，自動(dòng)修復或繞過(guò)問(wèn)題線(xiàn)路?；贑rossNMS的電力網(wǎng)絡(luò )監護系統將為我國的電力網(wǎng)絡(luò )的智能運轉保駕護航。 通過(guò)該系統可建立供電網(wǎng)絡(luò )仿真模型，模擬配電網(wǎng)絡(luò )運行，監測故障，實(shí)現無(wú)人值班模式。系統在配電發(fā)生故障時(shí)，能在最快的時(shí)間內切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時(shí)間；對于有備用電源或者備用設備的場(chǎng)合，發(fā)生故障時(shí)還能在極短的時(shí)間內有選擇性的自動(dòng)使用備用電源或者設備，提高系統供電可靠性。

       為了保證網(wǎng)管系統能較好適應電力通信網(wǎng)的特點(diǎn)，滿(mǎn)足電力通信網(wǎng)的管理要求，基于CrossNMS的電力網(wǎng)絡(luò )監護系統設計成冗余結構，兼容多機種、多種操作系統，并保證系統運行的可靠性；電力網(wǎng)絡(luò )監護系統充分考慮了系統分期建設的要求，并考慮了不同檔次的網(wǎng)管系統的需求。電力網(wǎng)絡(luò )監護系統采用IP級的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現系統中各硬件平臺之間的互聯(lián)，利用現有的各種管理數據網(wǎng)絡(luò )的路由，組織四通八達的網(wǎng)管系統網(wǎng)絡(luò )。

基于CrossNMS的電力網(wǎng)絡(luò )管理系統包括以下各個(gè)層次：

　　網(wǎng)元數據采集層：網(wǎng)元(設備)的數據接入、數據采集系統。

　　網(wǎng)元管理層：直接管理單個(gè)的網(wǎng)元(設備)，同時(shí)支持上級的網(wǎng)絡(luò )管理層。這一層主要是面向設備、單條電路，是網(wǎng)絡(luò )管理系統的基礎內容。其直接的結果實(shí)現設備的維護系統。

　　網(wǎng)絡(luò )管理層：在網(wǎng)元管理的基礎上增加對網(wǎng)元之間的關(guān)系、網(wǎng)絡(luò )組成的管理。主要功能包括：從網(wǎng)絡(luò )的觀(guān)點(diǎn)、互聯(lián)關(guān)系的角度協(xié)調網(wǎng)元(設備)之間的關(guān)系；創(chuàng )建、中止和修改網(wǎng)絡(luò )的能力；分析網(wǎng)絡(luò )的性能、利用率等參數。網(wǎng)絡(luò )管理層的另一個(gè)重要的功能是支持上層的服務(wù)管理。

　　服務(wù)管理層：管理網(wǎng)絡(luò )運行者與網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)之間的接口，如物理或邏輯通道的管理。管理的內容包括用戶(hù)接口的提供及通道的組織；接口性能數據的記錄統計；服務(wù)的記錄和費用的管理。

　　業(yè)務(wù)管理層：對通信調度管理人員關(guān)于運行等事項所需的一些決策、計劃進(jìn)行管理。對運行人員關(guān)于網(wǎng)絡(luò )的一些判斷的管理。這一層管理往往與通信企業(yè)的管理信息系統密切相關(guān)。其功能包括：日志記錄，派工維護記錄，停役、維護計劃，網(wǎng)絡(luò )發(fā)展規劃等。

　　基于CrossNMS的電力網(wǎng)絡(luò )管理系統是全網(wǎng)絡(luò )的，對于面向用戶(hù)服務(wù)的規模較大的通信網(wǎng)絡(luò )，管理的重點(diǎn)涵蓋了網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)、業(yè)務(wù)等層次的管理。

項目背景

為及時(shí)發(fā)現和快速處理電力二次系統的運行異常和故障，保障電網(wǎng)安全運行，國網(wǎng)某電力公司建立了一套統一的自動(dòng)化一體化集中監控系統，滿(mǎn)足全市電網(wǎng)精細化管理需求，為電力企業(yè)安全運營(yíng)保駕護航。平臺采用致力于提升二次系統運行效率的監控技術(shù)，對下轄的三個(gè)地區及其各子網(wǎng)絡(luò )的設備和二次系統運行工況實(shí)現全面感知，提供故障快速反饋和處理機制，可提升網(wǎng)絡(luò )數據綜合分析能力、自動(dòng)化運維能力和自動(dòng)化指揮處置水平。

一體化運行指揮平臺對市區供電公司“配網(wǎng)一張圖”系統的監測接入功能、配網(wǎng)主站系統網(wǎng)絡(luò )安全監測接入功能、調度自動(dòng)化主站系統和設備的監測信息接入功能進(jìn)行了完善和健全，全面提升配電網(wǎng)運行管控效率，支撐市區供電公司配電網(wǎng)的安全運行，完全滿(mǎn)足國調一體化運行指揮平臺的高要求。

長(cháng)河網(wǎng)絡(luò )的CrossNMS平臺對該電力公司網(wǎng)絡(luò )中的凝思操作系統、浪潮/曙光服務(wù)器、h3c/華為網(wǎng)絡(luò )設備以及深信服/啟明星辰的安全設備等各類(lèi)型、各品牌國產(chǎn)化設備實(shí)現統一監控運維，助力電網(wǎng)調控“數字新基建”做大、做實(shí)、做強。

電網(wǎng)運維監控面臨的嚴峻挑戰

1）設備資產(chǎn)狀態(tài)無(wú)法實(shí)時(shí)感知，影響IT優(yōu)化管理
設備資產(chǎn)通過(guò)調控云進(jìn)行統一管理。調控云資產(chǎn)信息主要包括資產(chǎn)設備的類(lèi)型、配置等靜態(tài)信息，及設備資產(chǎn)流程管理信息。但在資產(chǎn)管理過(guò)程中，缺乏有效手段了解這些設備資產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，無(wú)法判斷哪些資產(chǎn)在正常運行，哪些資產(chǎn)出現問(wèn)題需要維護，導致運維人員無(wú)法有效優(yōu)化設備資產(chǎn)。

2）故障無(wú)法快速定位，故障處理速度緩慢
關(guān)鍵業(yè)務(wù)如果出現問(wèn)題，若要快速排查故障原因，就需要了解相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )設備及性能狀況，比如網(wǎng)絡(luò )報文是否正常、系統資源有無(wú)瓶頸、數據庫是否正常、業(yè)務(wù)數據有無(wú)延遲、客戶(hù)請求端狀態(tài)如何等等。如果故障無(wú)法快速定位，故障處理速度必然緩慢。

3）網(wǎng)絡(luò )環(huán)境復雜，難以從全局視角實(shí)現統一監管
市調中心要管理三個(gè)地調中心，如何實(shí)現全市統一管理？每個(gè)地調中心有一區、二區、三區和變電站，如何實(shí)現各地調集中管理?一二區和三區物理隔離，一區有主網(wǎng)和配網(wǎng)，物理隔離如何解決?如果不解決這些問(wèn)題，就無(wú)法實(shí)現統一監管。

4）國產(chǎn)化升級，監控需求復雜化
該項目需對 IT 設備進(jìn)行國產(chǎn)化升級，廣泛采用國產(chǎn)化操作系統、服務(wù)器以及虛擬設備等，這些國產(chǎn)化設備目前在市場(chǎng)缺乏有效的統一監控解決方案。只有將該電力公司使用的凝思操作系統、浪潮/曙光服務(wù)器、h3c/華為網(wǎng)絡(luò )設備以及深信服/啟明星辰的安全設備等各類(lèi)型、各品牌國產(chǎn)化設備進(jìn)行統一監控運維，才能有效支持電力國產(chǎn)化升級。

5）缺乏底層設備狀態(tài)和告警數據
電網(wǎng)部署了三維可視化系統，實(shí)現機房、機柜、設備資產(chǎn)、機柜配線(xiàn)等多維度可視化，但沒(méi)有底層設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)數據，無(wú)法達到真正的管理效果。

CrossNMS系統廣泛應用于以下系統中：

1.配電自動(dòng)化監控系統

2.變電站自動(dòng)化監控系統

3.智能抄表系統方案

4.輸電線(xiàn)路在線(xiàn)監測

5.光伏發(fā)電監控系統

6.風(fēng)力發(fā)電監控系統

CrossNMS系統涵蓋了智能變電站網(wǎng)絡(luò )交換機的管理需求，包括：

    1.根據IEEE802.1p標準，可通過(guò)以太網(wǎng)報文頭增加優(yōu)先級序號進(jìn)行QoS服務(wù)、質(zhì)量標識，由交換機按照流量分配原則或權重設置進(jìn)行優(yōu)先轉發(fā)。

    2.虛擬局域網(wǎng)VLAN技術(shù)和多播過(guò)濾技術(shù)可進(jìn)行通信區域的劃分有效防止廣播風(fēng)暴，并實(shí)現安全隔離。

    3.VLAN技術(shù)分別基于端口、基于MAC地址和基于協(xié)議等IEEE802.1p主流標準。通用的多播技術(shù)分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)多播主要基于多播MAC地址

        表，動(dòng)態(tài)多播主要有GMRP和IGMPsnooping兩種協(xié)議。

    4.基于交換機的標準網(wǎng)絡(luò )冗余技術(shù)主要是IEEE802.1D生成樹(shù)STP協(xié)議和IEEE802.1W快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP。IEEE802.1D協(xié)議生成樹(shù)的收斂時(shí)間未60s，

        而IEEE802.1W對其進(jìn)行了改進(jìn)收斂時(shí)間約為1-10s，目前正普遍達到100ms。

    5.開(kāi)放的SNMP協(xié)議能夠支持監控交換機端口、劃分VLAN、設置Trunk端口等管理功能。

    6.PTP精準時(shí)鐘協(xié)議，IEEE１５８８使用硬件和軟件配合的方式能夠達到亞微米級的時(shí)間同步精度。工業(yè)以太網(wǎng)交換機需要特別支持End-to-End，Peer-to-Peer透明時(shí)鐘技術(shù)。