金華地區(qū)電力通信基礎(chǔ)網(wǎng)運(yùn)維現(xiàn)狀分析及維護(hù)建議

張紅瑛

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

電力信息

金華地區(qū)電力通信基礎(chǔ)網(wǎng)運(yùn)維現(xiàn)狀分析及維護(hù)建議

張紅瑛

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

針對(duì)金華地區(qū)電力通信基礎(chǔ)網(wǎng)的拓?fù)洮F(xiàn)狀，結(jié)合地區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求，討論了基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)維現(xiàn)狀存在的設(shè)備異常、板卡資源緊張、合理接入等問(wèn)題，并就金華地區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次的合理優(yōu)化以及運(yùn)行維護(hù)提出可行性建議。

通信基礎(chǔ)網(wǎng)；拓?fù)洌粌?yōu)化建議

金華電力通信基礎(chǔ)網(wǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)基礎(chǔ)網(wǎng)）分為骨干層和接入層，骨干層覆蓋金華城區(qū)獨(dú)立通信站、縣級(jí)供電公司及部分220 kV站點(diǎn)，接入層覆蓋金華、義烏、東陽(yáng)、磐安、武義部分220 kV變電站和部分110 kV變電站。金華基礎(chǔ)網(wǎng)ECI（全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商）傳輸系統(tǒng)目前接入的站點(diǎn)為40個(gè)，隨著2014—2015年工程建設(shè)和技改項(xiàng)目的變電站陸續(xù)建成和投產(chǎn)，基礎(chǔ)網(wǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，承載的業(yè)務(wù)量逐步遞增，運(yùn)維的安全壓力增大，對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)穩(wěn)定和日常維護(hù)提出了更高的要求。

通過(guò)研究金華基礎(chǔ)網(wǎng)ECI傳輸網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式研究以及下一步網(wǎng)絡(luò)承載需求分析討論，針對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)合理性和網(wǎng)絡(luò)層次的合理優(yōu)化以及日常運(yùn)維方面，提出可行性建議。

1 基礎(chǔ)網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 基礎(chǔ)網(wǎng)的建設(shè)

金華地區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)始建于2011年，于2013年1月正式承載業(yè)務(wù)?；A(chǔ)網(wǎng)作為金華地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)的第二平面進(jìn)行建設(shè)，與華為傳輸網(wǎng)絡(luò)和富士通傳輸網(wǎng)絡(luò)并存，主要發(fā)揮重要業(yè)務(wù)進(jìn)行分流和減少重要業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)的作用。

基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)主要采用了ECI公司MSTP（多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)）設(shè)備，型號(hào)分別為XDM1000和XDM500，覆蓋范圍包括金華地區(qū)所轄500 kV變電站、220 kV變電站、部分110 kV變電站和所有縣級(jí)供電公司獨(dú)立通信站、中心站。隨著一批傳輸設(shè)備的服役年限接近10年，對(duì)這些設(shè)備采用逐年退役的方式，退役的站點(diǎn)業(yè)務(wù)將逐步割接至基礎(chǔ)網(wǎng)。另外，2014—2016年一些已經(jīng)立項(xiàng)的電網(wǎng)基建項(xiàng)目將陸續(xù)完工，基礎(chǔ)網(wǎng)的站點(diǎn)覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，將覆蓋整個(gè)金華地區(qū)所轄的重要站點(diǎn)。

1.2 基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)

金華地區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)ECI傳輸網(wǎng)絡(luò)主要分為2層結(jié)構(gòu)，其中由縣級(jí)供電公司獨(dú)立通信站、重要500 kV站點(diǎn)、220 kV站點(diǎn)以及市級(jí)供電公司中心站組成的匯聚層，傳輸容量為10 G，其他各個(gè)片區(qū)的220 kV與110 kV站點(diǎn)作為接入層，傳輸容量為2.5 G，接入層包括義烏、武義、永康、東陽(yáng)等片區(qū)。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基礎(chǔ)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)

1.3 保護(hù)方式

SNCP保護(hù)即子網(wǎng)連接保護(hù)[1]，是通道保護(hù)的延伸，遵循“雙發(fā)選收”的原則，對(duì)業(yè)務(wù)采用1+1保護(hù)方式。如圖2所示，A端業(yè)務(wù)雙向發(fā)送，B端選擇工作路徑接收業(yè)務(wù)，若工作路徑發(fā)生中斷，B端選擇器判斷兩條路徑發(fā)送的信號(hào)，發(fā)現(xiàn)工作路徑信號(hào)異常，立即切換至保護(hù)路徑，這一過(guò)程不需要啟動(dòng)APS（自動(dòng)保護(hù)倒換協(xié)議），切換時(shí)間短。SNCP保護(hù)中主備通道的切換判斷選擇動(dòng)作位于交叉板完成[2]。

圖2 子網(wǎng)連接保護(hù)

SNCP保護(hù)是能夠適應(yīng)任何網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的保護(hù)方式。網(wǎng)元A至網(wǎng)元B之間存在工作路徑和保護(hù)路徑，根據(jù)SNCP保護(hù)方的特點(diǎn)工作/保護(hù)路徑可以是1條鏈、1個(gè)環(huán)甚至更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（網(wǎng)狀網(wǎng)、環(huán)帶鏈、或混合結(jié)構(gòu)等），統(tǒng)稱(chēng)為工作子網(wǎng)和保護(hù)子網(wǎng)。

1.4 SNCP保護(hù)方式的優(yōu)勢(shì)

相較于電力系統(tǒng)通信SDH（同步數(shù)字體系）傳輸組網(wǎng)中常用的通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)方式，SNCP保護(hù)方式有其自身優(yōu)勢(shì)。

與PP環(huán)（通道保護(hù)）比較，兩者都采用“雙發(fā)選收”的工作模式，無(wú)需啟動(dòng)APS協(xié)議，主備時(shí)隙倒換時(shí)間短。SNCP保護(hù)方式可以作為通道保護(hù)環(huán)的延伸，通道保護(hù)環(huán)只能保護(hù)本地支路板下的PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列）業(yè)務(wù)[3]，SNCP可保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別更廣，包括VC4、VC3、VC12，既能完成對(duì)低階支路業(yè)務(wù)的保護(hù)，也能保護(hù)高階業(yè)務(wù)。與通道保護(hù)單一的組環(huán)模式相比，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模無(wú)法預(yù)知的情況下，SNCP保護(hù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)拓展的適應(yīng)性更強(qiáng)。

MSP環(huán)（復(fù)用段保護(hù)）也稱(chēng)線路保護(hù)[4]，僅對(duì)復(fù)用段進(jìn)行保護(hù)，通常適用于VC4級(jí)別的保護(hù)，如果復(fù)用段通道切換失敗，高階通道保護(hù)（VC4級(jí)別）切換失敗，其高階通道內(nèi)承載的所有低階業(yè)務(wù)將中斷，并且MSP需要APS協(xié)議支持，可靠性不高，環(huán)內(nèi)支持站點(diǎn)數(shù)量有限。與之相比，SNCP保護(hù)具備對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模沒(méi)有要求，切換無(wú)需協(xié)議支持等優(yōu)勢(shì)。

地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是PCM（脈沖編碼調(diào)制）業(yè)務(wù)、自動(dòng)化遠(yuǎn)端測(cè)控，所承載業(yè)務(wù)容量以2M為主，兼承載信息網(wǎng)業(yè)務(wù)，信息網(wǎng)業(yè)務(wù)包括VC12，VC3，VC4。從以上兩個(gè)方面考慮，選擇SNCP保護(hù)方式適合金華地區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)ECI網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。

2 基礎(chǔ)網(wǎng)維護(hù)問(wèn)題分析

2.1 設(shè)備存在薄弱點(diǎn)

基礎(chǔ)網(wǎng)正式投入運(yùn)行已近2年，從開(kāi)始的十幾個(gè)站點(diǎn)，到目前近40個(gè)站點(diǎn)，隨著網(wǎng)絡(luò)承載量的增加，存在問(wèn)題也隨之不斷顯現(xiàn)。

基礎(chǔ)網(wǎng)設(shè)備采用新的設(shè)備和保護(hù)方式，無(wú)經(jīng)驗(yàn)可以直接借鑒，因此基礎(chǔ)網(wǎng)的運(yùn)維方法和拓?fù)鋬?yōu)化原則是在摸索中逐步總結(jié)。

表1列舉了基礎(chǔ)網(wǎng)ECI系統(tǒng)投運(yùn)2年內(nèi)出現(xiàn)的比較典型的故障，故障站點(diǎn)幾乎覆蓋500 kV，220 kV，110 kV以及縣級(jí)供電公司中心站，故障設(shè)備包括低功率的XDM500和高功率的XDM1000設(shè)備，故障板卡主要集中在電源板和風(fēng)扇板卡。ECI設(shè)備板卡內(nèi)部自帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一旦板卡異常，則上報(bào)Bit Faied告警。頻繁出現(xiàn)風(fēng)扇和電源板卡故障，一定程度上反映出設(shè)備板卡本身存在的薄弱點(diǎn)。

2.2 中心站承載量大

市級(jí)供電公司中心站是基礎(chǔ)網(wǎng)的核心站點(diǎn)，也是網(wǎng)管服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元接口設(shè)備。表2統(tǒng)計(jì)了網(wǎng)內(nèi)220 kV/110 kV站點(diǎn)業(yè)務(wù)流向，表中可以看出基礎(chǔ)網(wǎng)內(nèi)站點(diǎn)地調(diào)、省調(diào)接入網(wǎng)、地調(diào)數(shù)字透?jìng)鳌⑽鏖T(mén)子交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)以及金華片區(qū)的220 kV和110 kV站點(diǎn)的PCM業(yè)務(wù)，全部接入市級(jí)供電公司中心站樓ECI設(shè)備或進(jìn)行2M業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接。

表1 基礎(chǔ)網(wǎng)典型故障匯總

表2 網(wǎng)內(nèi)220 kV/110 kV站點(diǎn)基本業(yè)務(wù)流向統(tǒng)計(jì)

中心站ECI設(shè)備現(xiàn)有7槽、8槽2塊2M板卡，每塊板卡帶有81個(gè)2M端口。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中心站ECI設(shè)備共承載近百個(gè)業(yè)務(wù)的下載和轉(zhuǎn)接工作，其中7槽位板卡已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)載。

根據(jù)以上分析，中心站點(diǎn)地位相當(dāng)于基礎(chǔ)網(wǎng)的心臟位置，承載業(yè)務(wù)量大，但僅有1臺(tái)XDM1000設(shè)備，重要站點(diǎn)單設(shè)備運(yùn)行，一但該設(shè)備出現(xiàn)故障，所承載的業(yè)務(wù)將受到影響，且難以將業(yè)務(wù)及時(shí)分流。

中心站是全網(wǎng)的中心，在每一個(gè)地區(qū)供電公司的接入層環(huán)內(nèi)，縣級(jí)供電公司獨(dú)立通信站處于接入層的中心地位，所轄的220 kV和110 kV的地調(diào)接入網(wǎng)、PCM業(yè)務(wù)全都在縣級(jí)供電公司設(shè)備2M端口下載，因此隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，獨(dú)立通信站單設(shè)備運(yùn)行也同樣存在業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法合理均分的情況。

2.3 重要站點(diǎn)板卡資源緊張

500 kV A變電站僅有1臺(tái)設(shè)備，從拓?fù)涫疽鈭D3中可以看出，該設(shè)備承載6條光路，ECIXDM1000設(shè)備僅有9個(gè)槽位可以承載光板。根據(jù)金華片區(qū)各站點(diǎn)所處地理位置，將500 kV A變電站作為金華片區(qū)接入層的主要接入站點(diǎn)，設(shè)備承載光路數(shù)目多，如果設(shè)備發(fā)生故障，中斷的光路多，影響范圍大。

圖3 匯聚層拓?fù)涫疽?/p>

2.4 物理拓?fù)渑c邏輯拓?fù)洳环?/p>

基礎(chǔ)網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，接入層站點(diǎn)逐年增加，新增站點(diǎn)的邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)洳环?，接入層難以成環(huán)，需以雙鏈接入片區(qū)內(nèi)核心站點(diǎn)，不僅使中心站點(diǎn)板卡資源的過(guò)度消耗，業(yè)務(wù)流向也無(wú)法合理規(guī)劃。

以武義片區(qū)為例，圖4是該片區(qū)的邏輯拓?fù)鋱D，其中220 kV站點(diǎn)溫泉變電站（簡(jiǎn)稱(chēng)溫泉變，以下類(lèi)推）和國(guó)網(wǎng)武義縣供電公司站以10 G光路互聯(lián)，位于匯聚層，其余站點(diǎn)以2.5 G環(huán)的形式接入國(guó)網(wǎng)武義縣供電公司和溫泉變之間，其實(shí)際的物理拓?fù)淙鐖D5中虛線箭頭所示：百花變-明招變-瑩鄉(xiāng)變-溫泉變-國(guó)網(wǎng)武義縣供電公司-武義變，物理路由與邏輯拓?fù)渎酚森h(huán)路一致。

圖4 武義片區(qū)邏輯拓?fù)?/p>

隨著2014年度基建新增站點(diǎn)湯村變和熟溪變的加入，如果強(qiáng)行將2個(gè)站點(diǎn)插入接入層環(huán)中，將出現(xiàn)邏輯拓?fù)渑c光纜實(shí)際路由不符以及網(wǎng)絡(luò)層次不清晰的情況。

3 基礎(chǔ)網(wǎng)維護(hù)建議

3.1 做好故障應(yīng)急方案

圖5 武義片區(qū)物理拓?fù)淞飨?/p>

針對(duì)ECI設(shè)備電源板和風(fēng)扇板頻繁出現(xiàn)板卡故障，應(yīng)及時(shí)做好應(yīng)急方案，根據(jù)出現(xiàn)電源告警的站點(diǎn)級(jí)別，判別缺陷等級(jí)，并及時(shí)進(jìn)行更換板卡的操作。建議電源板和風(fēng)扇板的備品備件充足，以便及時(shí)處理缺陷。

3.2 中心站點(diǎn)配備2套設(shè)備

中心站點(diǎn)單設(shè)備運(yùn)行，業(yè)務(wù)負(fù)荷重，且緊急情況下對(duì)重要業(yè)務(wù)無(wú)法分流，中心站點(diǎn)需新增設(shè)備1臺(tái)。為減輕500 kV A變電站設(shè)備槽位少的壓力，撤除市獨(dú)立通信站至中心站和中心站至500 kV A變電站的10 G光路，500 kV A變電站新增同型號(hào)設(shè)備1臺(tái)，改進(jìn)后拓?fù)淙鐖D6所示。新增點(diǎn)市中心站02和500 kV A變電站02作為市區(qū)片新增接入層站點(diǎn)的接入站，虛線表示市區(qū)片區(qū)接入層站點(diǎn)接入位置。

圖6 改進(jìn)后匯聚層邏輯拓?fù)?/p>

3.3 調(diào)整邏輯站點(diǎn)位置

針對(duì)2.4節(jié)中提出的物理拓?fù)渑c邏輯拓?fù)洳环那闆r，建議調(diào)整邏輯拓?fù)渲鞋撪l(xiāng)變和明招變的位置，以使新增站點(diǎn)湯村變和熟溪變能夠順利接入，構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，具體邏輯拓?fù)淙鐖D7所示，物理光纜走向如圖8所示。經(jīng)過(guò)邏輯拓?fù)鋬?nèi)網(wǎng)元位置的調(diào)整，在最大限度節(jié)約設(shè)備板卡的情況下，將新增站點(diǎn)加入原接入層邏輯環(huán)中，網(wǎng)絡(luò)層次清晰，避免網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)同路由的現(xiàn)象。

圖7 改進(jìn)后武義片區(qū)接入層邏輯拓?fù)?/p>

圖8 改進(jìn)后武義片區(qū)接入層物理拓?fù)淞飨?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

電力通信基礎(chǔ)網(wǎng)的運(yùn)維優(yōu)化意在充分了解中短期和長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)需求的前提下，做好短期和長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)規(guī)劃；合理利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，在確保安全穩(wěn)定運(yùn)維的情況下，使現(xiàn)有資源得到最大化使用。通過(guò)對(duì)金華基礎(chǔ)網(wǎng)ECI傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)了存在的設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)和環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不合理點(diǎn)，并提出了一系列可行性建議，下一步將進(jìn)一步研究設(shè)備合理分配和網(wǎng)絡(luò)需求容量之間的平衡關(guān)系。

[1]羅紅波，趙慧琴，郝曉偉.主干光纖網(wǎng)SNCP環(huán)結(jié)構(gòu)下業(yè)務(wù)組織的探討[J].電力系統(tǒng)通信，2006，27（增刊）:27-29.

[2]吳銘峰，高淑芬，劉培瑩.子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）在傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].天津通信技術(shù)，2003（1）:33-36.

[3]高鵬，陳新南，陸明，等.南方電網(wǎng)SDH光纖通信環(huán)網(wǎng)繼電保護(hù)通道分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2007，1（2）:43-47.

[4]王利紅.關(guān)于二纖復(fù)用段保護(hù)環(huán)故障處理分析[J].甘肅科技，2013，29（3）:22-24

（本文編輯：楊勇）

Operation&Maintenance Status of Infranet for Power Telecommunication in Jinhuaand Optimization Suggestions

ZHANG Hongying
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

In the light of present topology of power telecommunication infranet in Jinhua，the paper discusses equipment abnormality，lack of board resources and reasonable access and so forth in topology structure of infranet transmission system and existing operation and maintenance status；in addition，it presents feasible suggestions on optimization of topology structure layers of infranet transmission system and the operation and maintenance.

telecommunication infranet；topology；optimization suggestion

TN915.853

B

1007-1881（2015）01-0048-04

2014-10-20

張紅瑛（1984），女，工程師，從事電力通信調(diào)度運(yùn)維工作。