电力通信网可靠性分析评估方法研究
发表时间：2020-04-08T08:24:06.037Z 来源：《防护工程》2020年1期作者：路阳
[导读] 本文首先介绍了电力通信网可靠性的基本概念，并对通信网可靠性的分类进行了对比分析，之后对电力系统各类业务对通信网络可靠性的要求进行了分析，并对电力通信网络可靠性的几个方面进行分析，最后指出了通信网络可靠性管理中存在的问题。
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摘要：本文首先介绍了电力通信网可靠性的基本概念，并对通信网可靠性的分类进行了对比分析，之后对电力系统各类业务对通信网络可靠性的要求进行了分析，并对电力通信网络可靠性的几个方面进行分析，最后指出了通信网络可靠性管理中存在的问题。
关键词：电力通信网；可靠性；分析；评估；
1电力通信网络可靠性的基本概念和分类
国标GB3187-1994对于产品可靠性的定义是：“产品在规定条件下的规定的时间内，完成规定功能的能力”。
但是通信网不同于一般商品，对其可靠性没有统一的定义。
有的学者认为通信网可靠性的定义是当遭受自然或者人为破坏力时，电力通信网在规定时间和规定条件下实现规定功能的能力；有的学者认为通信网可靠性的定义是系统在规定的时间内和满足规定实现的功能要求的前提下，运行过程中实现通信功能的概率；有的学者认为电力通信网可靠性的定义为以规定的业务需求和服务标准为前提，电力通信网对电力系统提供不间断通信连接能力的量度；还有的学者为通信网可靠性的定义应为当通信网持续运行过程时，实际完成规定的通信功能的能力。
电力通信网络的可靠性分类包括通信网的可用性、通信网的生存性以及通信网的抗毁性。
1.1通信网的可用性
可用的定义是无论何时需要通信系统工作时，系统均处于可使用的状态。
可用性主要是说在通信网的某个网路部件无效的情况下可以实现既定功能要求的概率，综合了网络系统的维修性和可靠性，是基于业务性能的一种可靠性测度。
在通信网的可用性方面的一些研究方法是将网络比作流程图，基于通信网的生存性和抗毁性，同时考虑通信业务的性能方面，将通信网在任何时候都可用的概率当做评价通信网可靠性的一个指标；还有一部分是以电力通信网运行的历史数据作为依据，对电力通信网络在实际运行过程中的可靠性进行评估。
这两种方法都对通信网的可靠性方面以可用性的方式进行了描述。
可用度是通信系统可用性常用的衡量方式，可以较好地对通信网的业务能力进行描述。
在业务性能方面，Barberis等还给出了网络吞吐量超过给定阈值L的概率，即通信网络的可用性指标。
在可用性指标方面，还有基于电力通信网络的数据传输时延和路由选择策略对业务性能的影响等方面的研究，使得该项研究变得更有意义。
在电力通信网络可用性中，对于一年中停机时间的计算常用可用性的百分数来表示。
对于一年中停机时间的定义是在一年之内，电力通信网络系统由于各类故障而进行维修导致的无法正常工作的时间总和。
以分钟为计量单位，计算公式如下：
其中，T停为年停机时间，T为一年的总分钟数，λ为可用性百分比
还有一种是使用百万小时故障时间数来表示通信网络的可用性，其定义为以一百万个小时的运行时间为标准，统计在这段时间里通信网络发生故障的时间数。
百万小时故障时间数主要应用于现成的通信网络系统，可以解决年停机时间方式无法查到的可用性问题，还可以测出整个通信网络的停机时间和在这一百万小时内通信网络的运行状态。
1.2 通信网的生存性
通信网络的生存性是指在考虑网络部件可靠性的同时，通信网络当遭受随机破坏导致网络链路或者网络节点存在一定概率失效时仍可完成预先设定的功能的概率，是一种考虑通信网络部件存在随机失效时的可靠性[19]，主要是以整体网络连通性为研究对象，分析网络拓扑结构和随机破坏对电力通信网络可靠性的影响。
1.3 通信网的抗毁性
通信网的抗毁性主要是体现当遭受人为外力破坏的情况下通信网络仍可完成预定功能的概率，表示通信网遭到破坏的困难程度，其定义为中断部分节点通信需要破坏的链路最小值。
抗毁性概念源于图论，其测度指标用连通度和粘聚度来表示。
2 电力通信网络可靠性研究方法
对于可靠性的研究始终离不开对影响因素的研究，电力通信网络可靠性对于通信技术服务电网以提升电网可靠性有重要意义。
电力通信网关系着电力公司生产调度、数据交换、行政管理、业务承载等各个部门的正常运行，一旦电力通信网络发生长时间故障或破坏，可能
会导致电力通信网络性能急剧下降甚至失效，使得电网信息传输中断。
电力通信网络故障和可靠性的概念有很多，没有明确的定义。
在没有具体的关于测度的理论依据支撑以前，对于可靠性问题可以理解为通信中断或者时延加长等，对于电力部门的信息传输造成不同程度的阻碍，无法正确反映通信网的运行实况，影响对其可靠性的正确研究和分析，进而无法完全保障通信对于电网的安全影响。
下面我们队电力通信网络的整体构架、传输通道以及承载业务三方面的可靠性进行分析。
(1)通信网络整体架构可靠性
随着电网智能化的发展，自动控制技术和现代通信技术已经广泛应用于电力系统中。
各类技术的相互交错使得电网结构变得逐渐复杂，而且规模也逐渐扩大，电网作为一个整体网络，其通信方式的合理性和适用性至关重要。
通信网络跟随电网共同发展，在技术、设备以及通道方面都应进行充分的考虑，充分分析各个方面对于通信网可靠性的影响程度，然后构建相应的评价体系，并进行模型构建，从而对相关体系进行验证，使整个电力通信网络实现最优化配置。
(2)信息传输通道可靠性
电力通信信息技术在配合实现智能电网自动化程度方面的作用越来越突出。
在完成电网数据采集和测量的过程中，需要将从子站采集到的各类数据自动传输到对应的主站，这其中的传输途径就是信息传输通道，传输通道的可靠性对于电网发展运行的决策者在进行数据分析和做管理决策时有着重要的辅助作用，传输通道不可靠可能会导致最终的错误决策和错误指挥。
现阶段，我国电网的主干网络传输采用以光纤为主的方式，所以接下来我们需要在电力通信网络可靠性研究的基础上研究光纤通信的可靠性。
为了保证传输数据的准则性，要求定期对传输通道的误比特率进行测试，一旦发现误比特率越出预设的极限值(基于SDH光纤通道的误比特率极限值是10bps，立即对情况进行处理，釆取方法措施降低通道的误比特率，使信息可以可靠传输。
(3)以业务为中心可靠性
为了反映电网中通信网的运行实况，需要对电网的各个层次业务在电力通信网方面的需求进行可靠性评估，并且需要分析各类业务的需求程度，从而更好地完成对电力通信网络可靠性的评估。
从业务方面来分析的话，需要对通信网络承载的业务赋予极值，根据不同的业务建立相应的可靠性评估体系，并使用辅助组合方法来计算各类业务的可靠性大小，以便最后对极值和业务可靠性之间某种联系进行判断，最终实现电力通信网络所承载业务的可靠性分析。
业务可靠性的分析方法较多，有反熵法、层次分析法、模糊综合评估法等等。
可靠性作为业务质量评估方面的重要部分，应满足用户在通信数据传输和时延方面的要求。
3 电力通信网络可靠性管理中存在的问题
在电力通信网可靠性研究方面，大多数都采用对大量的实验和获得的数据进行分，这在技术方面可以给通信可靠性一些参考和理论依据，但通信网的安全运行还应依靠高效的管理，电力通信网今后的发展离不开管理部门对于通信可靠性的重视程度。
对电力通信网可靠性进行研究，主要体现在对电力专网的通信网络分析调研、设计、构建、投入运行、网络维护及控制管理环节的可靠性问题进行探讨分析研究，使得设计的通信网络可以满足电力业务可靠性的要求，达到电力系统安全稳定的标准，可以为系统各部门实现数据通信。
参考文献：
[1]曾瑛.电力通信网可靠性分析评估方法研究[J].电力系统通信,2011(08):18-21.
[2]刘颿,滕安,范黎锋,何萍.电力通信网可靠性分析评估方法探讨[J].通讯世界(8期):32-33.
[3]刘亚琴.电力通信网可靠性分析评估方法研究[J].科教导刊-电子版（中旬）,000(007):142-142.。