專網通信世界-中國電力通信網訊:IPv6與智能電網
近年來，隨著互聯網的廣泛普及和物聯網的快速發展，全球對IP地址的需求大幅增加。2011年2月在ICANN(國際互聯網名稱和編號分配公司)宣布全球43億個IPv4地址已分配完畢后，為滿足需求，具有巨大地址空間的IPv6已經成為下一代互聯網IP層技術。2012年3月，國家發改委發布下一代互聯網發展建設意見，明確了下一代互聯網發展的目標和計劃，正式啟動了我國下一代互聯網研究及建設工作，并在石油、電力等重點行業開始了基于IPv6的移動互聯網的規模示范應用。
國家電網公司積極響應國家政策和號召，向發改委提交了下一代互聯網在電力重點行業的規模示范應用項目立項申請，積極開展試點網絡建設和多項業務應用建設。這批項目與公司確定的堅強智能電網戰略相契合，將為智能電網與下一代互聯網的深度融合探索道路、提供經驗。
智能電網以信息通信平臺為支撐，力圖構建貫穿發電、輸電、變電、配電、用電和調度的全環節、全電壓等級的可持續和均衡發展體系，強調電力流、信息流、業務流的高度一體化融合。智能電網的“信息化、自動化、互動化”特征，導致其對IPv6的需求日趨強烈。首先，隨著電網自動化、信息化程度的不斷提升，產生了巨大的IP地址需求;其次，電網對電力生產、電力消費各環節信息的深度、細度采集分析及數據廣泛互通，對信息安全和服務質量提出了極高要求;第三，電網與電力客戶的雙向互動，使電力信息通信網必須與公共互聯網產生越來越多的信息交互，電力信息通信網絡的IPv6升級改造是必然選擇。
面對以IPv6為標志的下一代互聯網在我國快速發展的形勢，在電網運營中應用IPv6技術，成為智能電網全面建設的需求和趨勢。
智能電網對IPv6的需求
在大數據時代，智能電網要求實現發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節更廣泛、更細化的數據采集和更深化的數據處理。數據采集將廣泛采用物聯網技術，大量的RFID標簽、傳感器等裝置的使用對IP地址的需求快速增加;云計算在對海量數據的存儲和處理中也將發揮重要的支撐作用。由于我國擁有并在建的輸電線路距離長、分布廣泛，輸電線路的智能化建設將帶來大量的IP地址需求。隨著電力云在電網生產、營銷等系統中的廣泛應用，對IP地址的需求也呈現幾何級數增長。IPv6在智能電網中的應用，可以很好地解決IP地址資源緊張的問題，且保證傳輸速度更快更安全，滿足物聯網“物物互聯”和云計算虛擬化對IP地址的需求。
在輸電環節，通過沿輸電線路部署各類傳感器、視頻設備等裝置，實現輸電線路在線監測、故障定位和自動診斷，為線路生產管理及運行維護提供信息化、數字化的共享數據。
在智能變電站建設中,以太網技術將得到廣泛應用。隨著變電站智能化水平的不斷提高，各類設備對IP地址的需求也將大幅增加。如變電站內，符合IEC-61850的設備都將帶有IP地址，以便于維護和運行管理;同時，為支撐變電站信息化運檢，需為各種傳感器和監測設備配置IP地址，實現對變電站環境、動力、設備熱點等的實時智能監測、報警智能聯動及綜合可視化展示。
在配電環節，智能配電自動化建設中，基于IP的業務流量比重越來越大，視頻、語音和數據等多種業務混合傳送已經成為發展趨勢。目前，基于IP的配網通信接入網基本上都是采用IPv4技術，而且，IP地址僅在本網段是唯一的，不是全局地址，無法跨網段訪問，這制約了配電自動化新業務的發展。
在用電環節，物聯網和云計算技術在用電信息采集、智能用電服務、電力需求側管理和節能服務、電動汽車充換電服務等領域得到了廣泛應用。基于智能電網用電側的新業務、新應用開展，同樣會產生大量的IP地址需求。目前公司開展的用電信息采集建設，需要大量IP地址支持;基于用電信息采集建設開展的智能用電服務，不僅需要與智能電表通信，還需要深入客戶家中，與客戶的家電實現通信，終端數量的增加將大幅增加對IP地址的需求。為落實國家節能減排戰略，公司開展的電力需求側管理公共服務平臺建設，需確保居民、小區/樓宇、工商業等客戶用能信息的采集與監測，實現對客戶側各種小型太陽能、風能、可再生能源發電等分布式電源及儲能設備有效管理，部署大量的采集設備和網絡設備。只有依托大量的IP地址支持，才能推動電力需求側管理公共服務平臺項目的實施。為促進清潔能源利用，公司提供的電動汽車充換電服務不僅要滿足充電站、換電站、配送站等各類站點的通信接入，還需滿足電動汽車行進中的通信需求。
IPv6在智能電網中的前景展望
2012年6月6日，國際互聯網協會(ISOC)宣布IPv6在全球范圍內正式啟動，IP地址枯竭的情況將得以徹底解決。IPv6不僅可以解決IP地址瓶頸問題，其相對于IPv4，更有助于促進大型企業提升專用網絡建設和運維水平。
基于IPv6的信息通信網絡與智能電網的結合，一方面可以滿足物聯網、云計算等信息通信技術在智能電網應用中對IP地址的大量需求，另一方面也可以滿足電網與IPv4/IPv6用戶信息交互的需求，推動智能電網的全面建設。但由于IPv6在運營商網絡中也處于試用階段，相關設備尚未大規模推廣應用，如何實現電力通信網由IPv4向IPv6的平滑過渡，是IPv6在智能電網中應用的關鍵問題。
目前，公司正在積極開展相關領域的研究和試點建設，并由南瑞集團及相關單位負責下一代互聯網技術在智能電網應用關鍵技術的研究，推動IPv6在智能電網中的應用，全面助力智能電網建設。
(作者系南瑞集團國電通公司策劃中心副總工程師)
