核心网优化系统论文（精选6篇）
核心网优化系统论文 篇1
一、引言
由于互联网的高速发展, 语音和视频等应用大量出现, 这样的情况使得互联网流量的快速增加。这就使得互联网能耗飞速增大。其中核心网的能耗增长最为快速, 在未来会超过接入网作为互联网能耗中的主体, 所以对核心网的能耗优化方法的研究变得非常重要。
二、多层网络节能和模型
2.1多层网络的节能
多层网络中, 依据设备的模块化结构和网络的多层结构, 主要有4种节能方法来实现网络业务负载和网络功耗相适应, 可以减少网络能耗。
2.1.1接口/线卡和业务的动态映射
对于多层网络结点处互联的很多网络设备, 要对设备进行密切配合, 去掉接口业务负载的关系, 达到线卡/接口与业务的动态映射, 从而解决因为业务变动而引起的线卡和接口的分布问题, 减小网络功耗。
2.1.2模块睡眠
如果多层网络的业务由高峰期进入低峰期, 合理的业务路由可使大量的接口、线卡和机框都处于空闲状态, 让这些空闲模块睡眠, 将有效降低网络功耗。
2.1.3能量感知的路由
能量感知的路由的目的是使网络能耗进行最小化, 许多结点与多层网络正确的分配业务流, 调整疏导和旁通、动态功耗还有静态功耗等多个因素, 然后算出可以达到业务需求的网络资源配置和最优路径。
2.1.4业务的旁通和多级疏导
在多层网络中业务流经过下层的网络设备进行交换和处理而没有利用上层网络设备, 这样就是业务的旁通。业务的旁通可以减少在上面网络层上的业务负载。容量相同时, 一般更上层的网络设备拥有更多能耗, 所以使用TDM层和光层都拥有的业务的旁通能力, 可以对业务进行两级旁通, 从而减少IP层和TDM层的业务荷载, 可以减少网络功耗。
业务疏导是指低速业务流汇集使用到高速传输的通路, 在传输通路上增大利用率, 如此把许多低速业务流汇集使用到高速的传输通路的过程。业务路由可以实现业务疏通, 业务路由对业务流到传输通道的汇集与使用还有传输路径做出了决定。在图1的多层网络中, TDM层和IP层同时拥有业务疏导的能力。
2.2多层网络模型
多层网络模型包括光层、TDM层和IP层三个网络层。多层网络结点一般情况下是一组网络设备构成, 包括光网络设备、TDM设备和IP设备, 结点之间利用光纤链路进行连接, 结点处网络设备利用物理线路进行连接 (图1中实线) 。IP层和TDM层的结点间并没有直连物理链路, 而是利用下层网络的虚拟通路创建逻辑链路 (图1中虚线) 。在每个网络层中, 一般情况下链路集合不会相同 (如图1所示) , 每个网络层结点集合不需要一样, 上层网络结点的集合是下层网络结点集合的子集。
三、对多层网络能耗进行优化建模
在网络环境下, 利用对网络资源的管理和配置与网络业务流的控制的方法减小网络功耗。将光层、TDM层和IP层构成的多层网络能耗优化问题进行建模, 且将命名为ITO (IP—TDM—Optical) 模型。ITO模型对于网络业务流控制和网络资源配置与管理的协同达到了实现, 利用路由在多个网络层内和网络层内部正确分配业务流, 依据业务负载对网络资源进行正确的管理和配置, 把空闲模块进入到睡眠模式, 可以达到减小网络能耗的目标。
3.1 ITO模型复杂性分析
ITO模型所描述的3层网络能耗优化问题是一个MILP问题, 比单层和两层网络的能耗优化模型的复杂性更高。ITO模型的解空间随着整数变量数量组合增长, 因此可用整数变量的数量刻画ITO模型的复杂性。
3.2目标函数
在IT0模型中, 使多层网络能耗最小化是多层网络能耗优化的目标, 即Pmin。上层设备的线路接口和TDM设备与光网络设备的支路接口直接相连, 支路线卡没有办法自由分配支路的接口, 所以, 考虑支路线卡被纳入机框功耗, 上层的线路接口能耗和支路接口能耗一起计算。光网络设备的功耗要比同容量的IP和TDM设备小的多, 而光网络设备的主要耗能组件是光收发器, 所以, 只考虑光网络设备支路接口 (即光收发器) 的能耗。
四、实验结果分析
4.1网络层与多层网络功耗
利用向多层网络内每个网络层增加新的路由约束, 使网络层的交换能力禁止, 从而研究每个网络层组合和网络层在网络能耗优化内的作用。
4.1.1业务疏导与旁通对能耗优化的影响
当低网络流量时, 疏导业务可聚合成少数链路传输, 减少了活动机框数量和接口线卡, 因此网络流量疏导对能耗的优化起的作用非常重要。但是, 因为IP层和WDM层功率消耗比所述光学层大得多, 光层业务疏导在能源方面的节能效果是非常有限的, 所以光网络比电交换网络的能耗优化效果要差, 纯电双层交换网络的效果要比光电混合网络更好。
4.1.2网络层对能耗优化的影响
能量优化效果根据网络层的不同组合是不同的。2层网络要差于3层网络, 两层网络比起单层网络要更好。2层网络和3层网络的能量优化的结果相比, 3层网络的优势没有特别明显, 光电混合的2层网络可以更好的发挥光交换网络的旁通作用和电交换网络的疏通作用, 添加额外的TDM层相对于网络能量优化几乎没有改善, 以及3层网络的能量优化的解决方案的时间比2层网络更长。
4.2模块化结构与网络功耗
在业务量低的时候, 接口和线卡会分担机框的能耗, 降低功耗量, 在机框的能耗所占比减少的时候, 小部分的机框能耗转移到线卡, 大量线卡所处睡眠, 因此网络的功率消耗可以被降低。当达到极小值条件, 活跃的机框内接口和线卡基本在工作, 因此网络的功率消耗受到机框的功耗比例的影响较小。目前的核心网络的链路利用率很低, 优秀的模块化设计的网络设备将有助于优化网络的能耗, 降低网络能耗。模拟实验结果如图2所示。
五、结束语
本文对多层网络的能耗优化问题进行了研究, 建立了具有IP层、TDM层和光层3层结构的多层网络的能耗优化模型 (即ITO模型) 。依据实际网络设备的规格参数, 通过相应的实验探讨不同的网络层组合和网络设备的模块化结构对多层网络能耗优化的影响。
参考文献
[1]张艺.电信光网络的节能技术综述[J].2012
[2]Jian T;Mumey B;Yun X On exploiting flow allocation with rate adaptation for green networking.2012
核心网优化系统论文 篇2
关键词：区域配电网；无功优化；设备监测；协调控制
中图分类号： TM714 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）28-182-2
0 引言
配电网是电力系统的重要组成部分之一，在电力系统的各环节中，配电网处于末端直接与用户相联系。对配网系统无功功率分布的忽视会导致大量无功功率在配网中流动，既增加了配电网有功损耗，又影响了电压质量，降低了配网运行效率。因而对于如何利用和配置无功资源进一步降低配网损耗，提高电压合格率，提高配网运行经济性的研究，无论是从运行实际还是从研究现状来看都表现出很强的迫切性。
目前，国内外在10kV配电网线路上无功补偿设备大多采用固定电容器组单点补偿方式或单双点柱上无功自动补偿方式，这些类型无功补偿装置大多选点根据经验，单组容量过大，补偿方式不合理、不精细、控制策略单一，设备运行状态无法监测。同时现有设备多为一体式结构，重量较重，偏远山区不好运输，人力抬不动，且需要再立电线杆，施工存在诸多困难[1]。
针对以上问题，研究10kV配网线路多点无功自动补偿装置，以及在线监测、控制优化、统筹管理系统具有重要的意义。一方面，使用多点分体式、集成化安装结构，以达到免维护，补偿更加精细及安装便捷的技术要求；另一方面使配网满足了一定约束，使各节点电压满足要求的同时降低线路的无功损耗，实现配网线路无功最优补偿，设备远程监控、经济运行的目标。
1 基于多点无功补偿技术的配电网无功优化系统
多点无功自动补偿系统与无功自动优化设备相配合的方式补偿线路无功是一种新型的配网无功补偿技术思路。
1.1 无功自动补偿装置
10kV线路无功自动补偿装置主要由控制器、并联电容器、真空接触器、电流互感器、电压互感器、避雷器、跌落式熔断器等组成。控制器智能控制器采集线路实时电压和电流，经过控制器运算处理，发出投切电容器指令，控制真空接触器分合，从而实现对电容器的自动投切。户外跌落式熔断器对装置进行短路保护，一旦装置内部有短路故障，熔断器立即熔断，防止装置故障扩大，避免对线路造成损害[2]。如图1所示，10kV线路无功自动补偿装置为分体式结构设计。其中电容器采用单杆架设的外置方式，方便设备的安装和维护工作。
1.2 分体式无功补偿设备开关电源单元
①研制适应与10kV线路的分体式无功补偿设备，并进行相关试验验证设备可靠性，以保证新增无功补偿设备能够很好地发挥其无功补偿功能，最大限度减少线路损耗[3]。
②分体式无功补偿设备开关电源是将投切开关和电源PT、保护CT集合于一个箱体内。该设计充分考虑电容器支路补偿方式及容量变化，可实现动静结合补偿方式。补偿容量可在50～600kvar范围内调整。这样的结构设计可以大大节省补偿箱体的空间及质量，便于运输及安装，可适应多种线路环境。开关电源结构如图2所示。
1.3 无功优化系统
基于多点无功自动补偿技术的无功优化系统是实现对区域配电网无功补偿设备从统一规划、合理布置、优化协调到统筹管理的多功能应用平台。它主要由系统主站、通信装置、无功设备规划与监控、优化控制等应用软件组成。系统首先通过计算线路潮流分布，对10kV线路无功补偿装置的安装点进行科学合理的规划，实现无功补偿装置在线路的多点分布。然后利用GPRS远程通信功能，在线监测多点无功补偿设备的运行状况，根据用户预先设定的系统优化目标，采用智能优化算法分析无功补偿设备最优投切方案，最后控制器通过“遥调、遥控”实现主站系统对无功补偿设备的协调控制，系统工作原理如图3所示。
2 典型案例
2.1 存在的问题
新疆某35kV变电站10kV线路上无功补偿装置原来为单点固定投切补偿，存在无功补偿不精细，灵活性低、布局不合理等问题，由于多种原因有几台无功补偿设备已经退出运行，且用户对目前投入运行的设备状态无法实时掌握。
2.2 解决方案
该升级改造项目新增1套多点无功自动补偿后台系统安装于项目10kV线路所属变电站主控室，并具备“四遥”功能。系统首先利用多点无功自动补偿系统对10kV线路上原有设备及预备新增的无功自动补偿装置进行统筹规划与合理分配，以实现最大程度上的无功就地补偿，然后通过对已安装设备进行实时监测和优化协调，以实现对10kV线路无功自动补偿装置的协调控制。
2.3 实施效果
该项目的实施后提高了10kV线路功率因数，大大降低线路损耗，并提高了该线路无功补偿的自动化运行水平。
2.4 研究展望
首先，要加强电网电能质量监测系统建设，提高特殊负荷电能质量问题的可监控性；其次就是完善电网电能质量控制技术，对各类电能质量控制装置进行协调优化控制，使其具有自诊断、自愈功能，实现全网电能质量优化。
3 结论
当前我国电力系统自动化水平的发展与日俱进，为适应快速发展变化的配电网，本文所研究的基于多点无功自动补偿技术的无功优化系统是经过大量实践总结的宝贵的经验，是响应新一轮农网升级改造和城镇配电网建设的重要一步，有利于实现配电网节能降损、优质经济运行。
参 考 文 献
[1] 彭明智，刘永强，赵富强.风电电能质量监测系统的设计与应用[J].低压电器，2010（07）.
[2] 胡文锦，武志刚，张尧，钟庆.风电场电能质量分析与评估[J].电力系统及其自动化学报，2009（04）.
核心网规模精算系统应用 篇3
随着移动通信事业的发展, 移动通信网络规模越来越大, 市场策略和社会各种公共风险等不利因素大量存在, 无疑会增加企业发展风险。要保持企业快速、持续、健康地发展, 规避网络风险, 必须提高投资精确性。网络优化和调整是网络工程维护过程中的重要环节, 有效地利用计算机系统辅助工程人员进行交换核心网设备的扩容、替换的预测和设计, 对于实现高效和准确的网络调整有至关重要的意义。在此前提下, 建立一套核心网规模精算系统进行短期和长期预测来辅助设备维护人员进行网络优化显得尤为必要。
针对市场快速发展、用户行为和活动区域变更频繁, 而核心网建设规模相对滞后的现状, 精确推算核心网的网络规模需求, 指导网络调整, 提高快速反应和支撑市场的能力, 对于实现网络扩容分步实施, 缩短建设周期, 按时按需进行网络建设, 不断进行网络评估和优化, 提升网络服务质量以及降低网络投资成本具有重要意义。
二、技术方案
(一) 交换精算系统介绍。
交换精算系统以Linux + MySQL作为系统支撑平台, 可靠性高, 安全性好。采用服务器-客户端 (BS) 结构, 只要网络可达, 任意客户端均可随时使用精算系统。标准的操作界面, 简单易操作, 精算结果图形、表格、文字报告可以直接导出到word中。样本数据自动提取功能, 自动提取话统数据, 实时处理话统数据, 实时产生系统所需要的样本数据, 自动化程度高。若样本数据不全或存在异常时, 也可以进行手动录入或使用标准格式文本导入。
(二) 交换精算系统数据来源。
交换精算系统的主要输入数据为以下四部分:一是交换VLR、HLR历史用户数据;二是交换话务量历史数据。交换话务量数据量庞大, 采集每日各个交换机的VLR用户登记数最大时产生的交换用户话务量作为样本数据;三是无线专业对未来预测阶段无线话务量的增长预测;四是市场部门未来阶段的放号任务量, 以及历史市场放号量和移动号码到达数 (即市场放号最终转换为VLR用户数) 的比例。针对第一、第二部分数据, 精算系统可以人工录入数据, 也可以连接到话务统计系统的数据库, 采集原始数据, 根据精算需要形成统一格式样本数据表。
(三) 精算系统应用算法介绍。
交换精算系统主要使用了历史数据的回归分析方法。回归分析是统计学中的一个重要的分支, 在自然科学、管理科学和社会经济等领域有着广泛的应用。根据多年来交换方面累积的历史数据, 进行了科学的分析。采用了多种回归分析方法, 建立分析模型, 对历史数据进行回归分析预测。经过多次验证, 建立了几个比较适合移动交换用户数量的分析模型。如一元线性回归分析模型。根据已有历史数据的分析, 可以预知交换VLR、HLR 用户数在一定时期内, 呈线性增长。在此区间内可以应用线性回归分析模型。为此, 采集36个月的历史数据, 做了多种线性回归分析, 整理出了一个适合交换用户数量回归分析的回归分析模型。
undefined
经过大量数据计算得出一元线性回归方程的相关系数:r→1, 系数r公式:undefined
此回归分析方法, 由于只采用历史数据做趋势预测, 所有预测数据结果为一个发展趋势。适合做中短期预测。为达到预测的准确以及符合市场发展规律, 还引入了其他影响交换用户数量变化的其他外因。例如:市场对HLR用户的放号量, 无线专业对未来无线话务量的预估量。利用可以影响我们预测结果的外因对预测结果进行修正, 力求结果的科学准确。通过加入外因, 将一元线性回归转换为多元线性回归。计算的结果将更加科学准确。
(四) 交换精算系统使用说明。
1.VLR样本及预测。
此菜单组中向用户提供系统中已经采集到的VLR 用户数据样本, 可以分年度、半年度、季度、月度、半月度、周、日、以及每日24小时数据。数据能够精细到24小时, 并且分局向罗列。本系统根据月度历史数据运用回归分析方法对预测区段进行回归分析预测。其他影响VLR变化的元素还包括:一是市场部门对未来预测阶段的市场放号任务量, 以及市场精分系统的市场放号量和移动号码到达数 (即市场放号最终转换为VLR用户数) 的比例。二是无线专业对未来预测阶段无线话务量的增长预测。三是历史交换话务量的变化趋势。四是交换VLR用户数据历史变化发展趋势。五是交换VLR用户数据历史同比数据。
结合以上五点预测结果, 根据历史数据的多次预测与反推验证, 得到以上五点预测结果对最终发展变化的权重比例。在选择了合适的样本数据, 调整好预测周期及市场对预测周期的放号任务, 无线专业对预测周期的无线话务量预估值后, 可以得到一个精算系统的关于VLR在指定区间的预测报告。
2.HLR样本及预测。
此菜单组提供HLR用户数、容量、利用率的历史样本数据, 数据按、年度、半年度、季度、月度、半月度、周、及、日提供样本数据。数据采集源于移动交换设备话务统计实时处理系统, 数据采集准确真实, 为精算系统提供准确样本数据。HLR数据预测, 采集历史样本结合市场放号任务量, 做回归分析+市场放号量权重分析。由于HLR发展趋势受到市场放号任务影响, 发展变化规律受历史变化规律影响, 因此数据分析结果采取变化规律以历史数据为准, 发展趋势以市场放号为准。填写好预测区间、市场放号任务量就可以得到HLR预测报告。
3.样本数据采集。
样本采集菜单组提供样本数据采集功能。精算系统的数据采集于移动交换设备话务统计实时处理系统, 可以完成自动采集数据。只需点击采集按钮即可完成自动收集VLR、HLR交换话务量等需要的历史样本数据。
4.人工处理数据。
人工处理数据是样本数据出现偏差是进行人工修正数据时使用的功能。由于设备升级、改造、割接等原因会造成移动交换设备话务统计实时处理系统有数据缺失, 所以精算系统采集的样本数据也会存在偏差。可以利用菜单功能修改任意时段, 任意局向的样本数据。
三、效果分析
精算系统是一个科学统计方法, 充分利用科学统计方法解决实际工作需求, 很好地利用了计算机技术。对于科学管理交换设备, 科学维护设备, 对设备扩容提供科学依据起到重要作用。
摘要：本文阐述了交换核心网规模精算系统通过采集历年交换数据, 结合市场放号量、无线话务量预估值等影响因素, 通过科学的分析, 对VLR、HLR未来的容量做短期、中期、长期预测预报, 作为设备升级扩容的有效依据。
核心网优化系统论文 篇4
关键词：退网,电源系统,安全评估,高频开关电源,蓄电池,可靠性指标 (MTBF) ,浮充寿命
一、引言
我国是电子产品的生产和消费大国，每年都有大量的电子产品被淘汰，例如手机、计算机、路由器、通信电源、无线载波设备等，如果这些被淘汰的电子产品不能合理地利用和妥善处理，不仅是对资源的浪费，也是对环境极大的威胁和污染。因此积极推动弃旧电子产品的综合再利用，不仅能节约资源、提高资源的利用水平，还能减少污染、保护环境，对电子信息产业的可持续发展具有重要的意义。退网电源系统(设备)就是一种相对特殊的被淘汰的电子产品，而其能否在工程建设中实现再利用，就需要进行安全评估。
二、退网电源系统
为了确保通信网络运行的安全与稳定，各个通信运营商对其与现网运行的核心网主设备配套的电源系统(设备)要求极高。其中包括有交流主用电源(高、低压变配电设备、交流稳压器、UPS、逆变器)、交流备用电源(柴油发电机组);直流主用电源(直流整流设备、直流配电设备、DC-DC变换器)、直流备用电源(蓄电池)等。随着电源系统长期使用，器件老化、故障率升高、能耗增加、维护困难等种种状况不可避免，因此电源系统在使用一定周期后，例如10年、15年之后，将无法满足现网运行要求，不再适合为通信网络上的设备提供电力供应，因而各通信运营商的动力维护部门通常会在电源系统(设备)使用了一定的时间后(一般为六至十二年，具体的时间长短因设备而异，大多为设备的报废年限前后)，用新的电源设备对旧的电源系统进行更换，或者对旧系统进行升级改造，保障通信设备电力供应的安全与稳定。
退网电源系统(设备)就是从现网运行中退役下来的配套电源设备。此系统经过安全评估和测试后，再进行开发利用，完全可以使其价值再生。这不仅使电源系统(设备)的使用时间超出原来工程设计的生命周期，还可以降低其原材料(如设备电路板中的塑料和有色金属、蓄电池中的电解液和重金属等)对环境的污染。
三、退网电源系统的安全评估
退网电源系统(设备)虽然已经完成了在通信网络中现网运行的生命周期，但并不意味着它们完全没有使用价值，虽然其运行故障率可能会比现网运行时偏高。那么一套退网电源系统(设备)还能否继续利旧使用，这套退网电源系统再次使用的安全性能有多高，这就需要从各个方面对它们进行安全评估，下面主要对-48V高频开关电源系统的安全评估进行介绍。
1、整流模块的安全评估
整流模块是高频开关电源系统中最重要的组成部分，整流变换和稳压输出都是由它来完成，整流模块的使用期限决定着整个高频开关电源系统饿使用期限，因此整流模块的安全评估尤为重要。在未对整流模块进行加电检测的情况下，主要评估的是整流模块的使用期限。
整流模块的使用期限主要是由整流模块内部的各种电子元器件，特别是大功率元件决定。电子元器件的设计使用寿命一般为10～15年，而实际使用寿命与使用情况密切相关，尤其是使用环境的温度，随着环境温度的升高，电子元器件的使用寿命会相应减少，例如电解电容的使用环境温度每升高十度，其使用寿命会减少一半。所以退网电源系统在现网运行时的工作环境，决定着整流模块的使用期限，如果整流模块始终都是在良好的环境(空气温度不超过40℃，相对湿度不超过60%，在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，最高不超过90%，且空气中无腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃，包括导电尘埃)下运行，其使用期限基本上都比安全规定的直流电源系统退网时限长。
那么在符合要求的情况下，整流模块最终可以使用10年，还是15年或者更长的时间，这很难准确计算出来，因为这还与整流模块使用过程中其它多种因素有关。但我们可以通过对整流模块的故障率进行统计，并计算整流模块的可靠性指标来估计其大概的使用期限，并以此作为整流模块安全评估的主要标准。
整流模块的故障率在使用寿命内呈现“浴盆”曲线，在使用早期的故障率会比总寿命内的平均故障率高一些，但随着时间推移，其故障率很快下降而且基本固定，直到耗损期，故障率又会急速升高。因此当整流模块使用了一定时间后，再度进入故障高发期时，整流模块的使用寿命也将终止了。整流模块的可靠性指标(MTBF)就是根据实际使用情况中的整流模块数量、工作时间与故障模块数量计算得出，计算公式如下：
其中：Nf—总的统计周期内发生故障的模块数量(故障模块个次)
Ni—每个统计周期内的模块数量
Ti—每个统计周期内的模块工作时间
下面以广州珠江电信设备制造有限公司的SMPS5000整流模块为例，对其可靠性指标(MTBF)进行统计计算。
从1997年1月到2000年6月，SMPS5000整流模块使用情况如下表：
注：每年按365天计算
除了估算整流模块的使用期限外，还需要查看整流模块的显示面板与机壳有无损伤或变形，并抽样检查整流模块内部的各个部件是否完好、是否有结构问题，如电子元件损坏、电缆破损、端子变形、器件错位等。
2、配电屏与整流机架的安全评估
配电屏与整流机架是高频开关电源系统中交流输入和直流输出的通道，其内部的电器元件、部件和电缆在使用多年(特别是在大电流状态下工作)后，会存在老化、氧化等现象，其老化程度与使用环境有很大关系。
对配电屏与整流机架的安全评估，就是主要是检查其各个部分的老化程度是否会影响整个电源系统的运行，包括检查配电屏与整流机架的整体结构是否完好;检查铜排有没发生变形，铜排在结构没有发生变形或截面面积发生改变的情况下，非接触表面的氧化不会影响铜排的载流量，载流量主要与截面面积有关;检查电缆的绝缘胶皮有无破损或硬化，是否存在短路的隐患;检测配电屏上的开关在不通电的情况下的机械“通/断”性能以及通断状况;查看熔断器以及其底座接触面上的镀层的氧化腐蚀程度，判断其是否增加了接触电阻，如很多厂家的熔断器以及其底座接触面上的镀层为银，虽然银不易被氧化，但会和空气中的二氧化硫发生化学反应形成硫化银的晦暗层，硫化银为褐色，随着硫化程度的加剧，晦暗层的颜色会逐渐加深，如果镀层已经完全发黑，其接触电阻将远大于没有晦暗层时，需要进行表面处理(物理擦除或者化学反应)才可以继续使用。
3、蓄电池的安全评估
在为通信设备供电的高频开关电源系统中，电池组作为备用电源，是不可缺少的组成部分，这些电池组大多都是由单体标称电压为2V的阀控蓄电池组成。作为浮充使用的备用电源，这种情况下蓄电池使用寿命的主要衡量指标并不是深度循环充放电次数(蓄电池在放掉额定容量的80%后再充满电，如此循环使用的次数)，而是浮充寿命，即在标准温度和连续浮充状态下，蓄电池能放出的最大容量不小于额定容量80%的使用期限，实际的浮充寿命与定义标准温度、实际环境温度、电池充电电压、使用维护状况等众多因素有关，而蓄电池失效的一个重要原因是电解液的干涸，在使用过程中，如果浮充电压过高、均充时间过长以及充电电流过大，都会使蓄电池处于过充状态，导致电解液中水分的分解，产生气体从安全阀处泄气散失，同时由于隔膜中的水分减少，使蓄电池的内阻增大，造成在充电过程中产生的热量增加，影响蓄电池内部的化学反应，致使蓄电池的寿命终止;另外，由于电池壳体致密度的原因，蓄电池长时间处于高温、干燥的环境中也容易通过壳体损失电解液中的水分。当电解液中的水分损失了20%以上，蓄电池的容量相应地也将损失20%以上，而当蓄电池的容量低于80%，就标志着蓄电池寿命的终止。
根据上述分析，蓄电池的安全评估主要是检查其电解液的状况，通过观察蓄电池上的安全阀是否紧闭、有无气体泄漏或电解液渗出;检查其外壳有否膨胀、变形或破损;秤量其重量，对比新的蓄电池是否有明显减轻等，判断电解液是否已经大量流失，导致蓄电池失效。
此外还需要测量蓄电池的内阻与开路电压，蓄电池的内阻一般在10～30mΩ，如蓄电池的内阻超过200mΩ上，将不足以维持直流用电设备的正常运行;同时在静态时，电池组内每个蓄电池单体的最高电压值与最低电压值偏差为不超过0.1V。
四、结语
通过对退网电源系统(设备)进行安全评估，将其中仍有利用价值的电源设备与需要进行报废的设备区分出来进行开发利用，这不仅延长了退网电源系统(设备)的使用时间，提高了资源利用水平，并达到节约存储资源、降低污染、保护环境以及节能减排的目的，对信息产业的持续循环发展具有非常重要的意义。
经过安全评估，符合继续使用条件的退网电源系统(设备)可以满足一定条件下的供电需求，例如在通信网络的工程建设期间，为同一机房内多套新建交换局网元的主设备提供调测阶段的直流电力供应，并可重复使用，为核心网工程的施工带来极大的便利;还可以将其作为一种可移动式的电源系统，在应急时提供临时的直流电力供应。
参考文献
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核心网优化系统论文 篇5
随着信息技术的不断发展,越来越多的企业和组织机构加快信息化建设的步伐,与此同时,Internet和Intranet无所不在的紧密结合亦使网络安全问题突出显现。目前常见的网络安全解决措施:主要采用防火墙、入侵检测系统、防病毒等安全产品。网络安全是一项系统的工程,上述的产品只能针对某一方面,解决部分安全问题。而目前许多黑客也综合采用多种手段来攻击,如果只解决某一方面的安全问题,不能起到真正的安全,所以必需全面的考虑安全问题。
长期以来信息安全对基于网络应用的外部防范技术关注较多,而通过系统内核加固技术对内网核心系统进行有效的保护,筑起数据安全的最后一道防线,正在成为继网络层应用层网络安全产品后信息安全产品的发展趋势。
2 目前电力行业核心系统安全事故及原因分析
1).河北SA电厂,黑客入侵MIS主机,更改主机配置,造成2台MIS数据库服务器同时宕机。(电厂内部人通过UNIX学习,攻击内部核心服务器,并且获得管理员权限。试图修改双机热备主副机配置,造成业务宕机,为了掩盖自己的入侵行为退出时删除系统日志。)
2).江苏HY电厂,黑客多次入侵MIS主机,更改重要的生产数据。
3).华电ZN电厂,多次发现内部人员误操作,并且非法入侵MIS主机。
4).GZ电力调度,安全区I通信服务器由于厂家(KD公司)开发的软件系统出现缓冲区溢出漏洞,造成核心服务器宕机(重启等现象),并且无法与南网公司进行数据通讯,造成特大事故。
5).GX电力某营销,黑客入侵主机的计费系统,更改电费数据。
通过大量的行业事故可以看出,这些事故主要是针对于核心系统的攻击或者破坏。并且每一次成功的入侵都会对系统造成极大的损失,其中业务终止或数据库系统被入侵造成的损失更是巨大。
发生这些事故的主要原因是:在核心的主机系统没有做安全防护:
(1)美国出口中国的操作系统的安全级别低,只是C2级别的,更高级别的操作系统不出口中国,这种C2级别系统本身就有很多的漏洞,入侵者很容易通过这些系统漏洞侵入主机。
(2)很多用户的核心业务服务器,由于本身业务原因,不能及时安装由操作系统厂商提供的补丁,造成利用漏洞攻击核心系统的风险增加。
(3)网络级(防火墙、入侵检测)或应用级(杀毒、网管)安全产品只能实现网络边界处或应用层的保护,不能保护核心系统。
(4)在信息化建设的过程中,接触主机的外部人员多(如设备的调试安装),对信息安全造成一定威胁。
(5)主机上运行的是用户的重要数据、文件和关键的业务、进程,对系统可靠性要求更高。
综上所述,电力行业是非常重视信息安全保障,有非常严格的管理体系,并且部署了部分安全产品。但是以上事故说明从现有的防火墙、防病毒等安全产品的情况下,无法非常有效的阻止和预防此类安全问题。
3 核心系统安全防护解决方案
S-NUMEN是国内一家自主知识产权支持跨平台的系统保护(安全操作系统)产品,它在操作系统的安全功能之上提供了一个安全保护层,通过从内核层截取文件访问控制方式,加强操作系统安全性。S-N U M E N支持I B M A I X、H P-U X、Solaris、Compaq Tru64以及RedHat Linux和Windows NT多种系统。
在核心系统上部署S-NUMEN核心防护产品,配合其他边界安全产品,以实现从核心到边界的多层次防护。具体结构如图1所示。
要保证重要的数据和文件不被更改、删除、非法拷贝,关键业务、进程不被非法停止,必须在核心系统上部署防护产品。一个由网络核心到边界的多层次的防护体系,才是一个完整的安全防护体系。
S-N U M E N特点:1)、核心系统防护产品,比边界(应用级)产品提供更强大的安全功能;2)、根源上阻断由操作系统或应用程序的漏洞引起的攻击;3)、保证了核心服务器的稳定运行以及数据信息的完整性、机密性、可靠性。
3.1 技术原理
Unix操作系统有一个系统调用表,包含指向每个系统调用的内存地址的指针。应用程序对资源的访问、对硬件设备的使用、进程间的通讯都是通过系统调用接口在操作系统内核中实现的。安全内核保存了该表中与安全有关的系统调用的指针,并把这些系统调用重定向到S-NUMEN的相应代码。当用户或程序执行一个与安全有关的系统调用时,S-NUMEN系统调用代码会检查S-NUMEN数据库。如果调用是被授权的,S-NUMEN调用原来的Unix系统调用。否则,安全内核返回权限错误,禁止该请求。
这种实现方式与应用级的安全产品比较有着明显的优势。系统入侵检测产品作为应用层产品出于本身安全性考虑以及功能上无法到达系统保护的功能。网络级入侵检测产品和防火墙作为网络级安全产品从技术原理上讲不具备内网核心安全的要求。
同时,S-NUMEN产品与其他系统保护产品的优势在于它不需要修改操作系统内核并且无需重启系统,这种方式完全满足现有高端服务器的要求。而其它系统保护产品不但使系统管理和支持复杂了,也会违背操作系统的供应商授权-使操作系统维护更困难,增加了巨大的开支。
3.2 S-NUMEN技术特征
当防火墙、入侵检测、VPN等网络级安全产品不能满足日益受到威胁的内网核心安全时,S-NUMEN作为系统级系统保护产品可以保证内网核心服务器的安全。由于来自于内、外部的网络入侵事件频频发生,企业的网络和其他重要的服务器前所未有地暴露在黑客及非授权内部人员的侵入和攻击的威胁下。S-NUMEN能够防止非授权的访问,使内网核心服务器安全运行。
S-NUMEN是系统级安全产品,在加强操作系统安全的同时,并不对系统的内核进行修改,从而保证了关键业务服务器的稳定运行。除此之外,在服务器安装S-NUMEN后,系统无需重启,避免了服务器重启所产生的不必要损失。
操作系统访问控制以及操作系统漏洞的最佳策略是任务分离和最小权限原则。S-NU M E N通过R BA C(角色访问控制)、M AC(强制访问控制)将安全管理员的权限分离。严格分开系统管理员和安全管理员的权限,以控制系统管理员的权限,来防止内外人员通过非法获得系统管理员权限破坏文件系统信息。
4 S-NUMEN系统在国电SZS电厂的应用
国电SZS电厂MIS系统项目作为国电总公司关于电厂管理信息化的重点工程,在电力行业管理信息系统应用方面具有很好的代表性。通过对运行关键业务的电厂生产期MIS实施防护,给国电SZS电厂带来了很好的效益。通过对操作系统安全级别提升,使小型机服务器安全性更好,同时使整个网络的安全性更加健壮,核心业务运行稳定性增加,重要数据文件LOG日志安全得到保障,工作效率得到很大的提高,随着内网核心系统防护的实施必将进一步推进国电SZS电厂信息安全的发展,从而推动国电SZS电厂系统业务的稳定运行。SZS电厂MIS主机示意如图2所示。
5 结论
电力行业是非常重视信息安全保障,有非常严格的管理体系,采用核心系统防护产品,比边界(应用级)产品提供更强大的安全功能;根源上阻断由操作系统或应用程序的漏洞引起的攻击;保证了核心服务器的稳定运行以及数据信息的完整性、机密性、可靠性,值得推广。
摘要：针对目前电力行业若干核心系统安全事故,分析了造成事故的原因,阐述了内网核心系统安全防护解决方案及技术原理,并且介绍了S-NUMEN系统的技术特点及在电厂MIS中应用情况。
关键词：事故,安全防护,MIS
参考文献
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核心网优化系统论文 篇6
随着国家投入数千亿巨资进行城乡电网建设和改造, 使城乡电网的网架步入了一个新的水平。改造后的电网能否更科学、更合理、运行更经济, 给人们带来更多思考。电网的改造与建设是一项长期的任务。因此, 及时地分析和归纳网改期间的教训和经验是非常必要的。这有助于“开发与节约并重”, 多供少损的能源方针落到实处, 更有助于城乡电网科学、合理、稳步地建设和发展。随着网改高潮接近尾声, 电力企业的目标开始注重“三率”问题, 即供电可靠率、电压合格率、电能损失率。针对电力企业而言, 都希望供电可靠率高、电压合格率高、电能损失率低, 这两高一低是电力企业在相当一段时间内追求的永恒的课题[1]。本文主要探讨一下与电压合格率、功率损失率有关的农村配电网无功优化问题。
1 无功与无功补偿
电力系统中由于变压器、电动机等主要电气设备都以电磁感应原理工作为特点, 存在着从电网吸收和释放功率的交换工程, 这个功就是无功[2]。那么这些设备没有无功行不行呢?因为无论是变压器还是电动机都需要激磁电流来建立激磁电势和电压, 才能使设备正常运行, 就像打水没有水桶没法运水是一个道理的。
电网中的无功电源包括同步发电机、同步调相机、输电线路的充电功率、静止补偿器和并联电容器等。并联电容器主要用途是补偿电力网中感性负载需要的无功, 对电源而言它是一个容性负载, 对用电设备而言它是一个无功补偿电源。并联电容器由于具有设备简单、单位容量费用低、安装和维护方便、本身损耗低、节电效果显著等优点, 在配电网中得到广泛的应用[3]。
2 无功补偿与电压损失和功率损失的关系。
2.1 无功补偿对电压损失的影响[4]
补偿后电压损失减少值为
从式中可见电容补偿后线路电压损失减少值与补偿的容量成正比, 所以说无功补偿可以改善电压质量, 在某种程度上起到了调压的作用。
2.2 无功补偿对功率损失的影响[5]
补偿后功率损失减少值为
以功率因数表示功率损失为
补偿后功率损失下降率为
3 窟窿台变电所范家线10k V线路补偿前后分析
3.1 范家线10k V配电线路潮流分布简化图
窟窿台变电所范家线10k V配电线路基本参数情况及补偿前运行参数情况如表1所示。
配电网络简化方法如下:
1) 确定需要计算分析的干线。
2) 以干线为主线, 确定分支线路的有功、无功潮流分布。以范家线补偿前后的数据为例。
3) 主干线66号分支点的有功、无功潮流见图1:
4) 依此类推, 计算出每个之路的有功、无功, 如图2所示。
3.2 补偿前后功率损耗及电压损耗的分析
1) 补偿前有功损耗和电压降计算
依此类推
依此类推
2) 补偿后有功损耗和电压降计算 (将最佳补偿容量549kvar分成三组;第一组在66号杆, 容量为219kvar;第二组在57号杆, 容量为219kvar;第三组在16号杆, 容量为111kvar。)
同理可得计算结果如下:
3) 补偿前后有功损失和电压降分析
补偿后比补偿前功率损耗下降率为:
补偿后比补偿前电压损失率减少值为:
通过窟窿台变电所范家线补偿前、后分析可知:由计算得补偿前系统输送至线路的有功, 无功;补偿后有功, 无功, 补偿前后有功基本相同, 而补偿后系统向线路输送的无功大大减少, 因此使得功率损失下降达66.3%, 电压损失率下降值为49.7%, 可见无功补偿具有明显的节能效果和改善电压的作用。
4 无功补偿点对功率损耗及电压降分布的影响
网络图如图3所示。为了分析问题的方便忽略变压器绕组的电压降和功率损耗。补偿前线路电压降和功率损耗分别表示为
4.1 补偿点设在线路首端的情况
通过分析可知:无功补偿点设在10k V线路首端时, 10k V线路的电压损耗和功率损耗并没有改变, 而只是变电所10k V母线以上的变压器和66k V线路上的电压损耗和功率损耗得到了改善[6]。如图4a所示。
4.2 补偿点设在10k V线路末端的情况
分析可知, 无功补偿点设在10k V线路末端, 不仅变压器、66k V线路电压损耗及功率损耗得到了改善, 更重要的10k V整个线路损耗也都发生了变化, 特别是10k V线路末端电压有显著的提高。
4.3 补偿点不同电压损耗曲线的比较 (见图4)
5 农村电网无功电源布点的实用方法【10】
1) 随电机布点 (随机补偿) ;
2) 随变压器同台布点 (随器补偿) ;
3) 沿线路分散布点;
4) 变电所集中补偿。
6 结束语
农村电网降损节能措施有许多种方式, 通过网改设备更新以后, 从技术角度使网络降损节能经济运行, 首要的措施就是无功补偿, 特别是针对农村电网电压质量低、负荷分散、负载率低、空载损耗大, 自然功率因数低的现状, 实施无功补偿是最实效的办法。因为无功补偿技术比较成熟、施工简便、投资少、效益快, 具有良好的社会和企业内部的双层效益。
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