電力光傳輸網(wǎng)的結構分析及優(yōu)化方案分析

鄭秋云

摘 要：隨著我國電力光傳輸網(wǎng)技術的快速發(fā)展，光傳輸網(wǎng)絡是目前電力通信系統(tǒng)中的核心通信介質，在電力通信系統(tǒng)中有著無法替代的重要地位，然而它也在快速發(fā)展的過程中暴露了一些問題。進一步優(yōu)化目前的光傳輸網(wǎng)結構，恰當?shù)匾M新的技術，可以在優(yōu)化和升級光傳輸網(wǎng)的過程中更有效地進行業(yè)務信息的傳遞。

關鍵詞：電力光傳輸網(wǎng)；網(wǎng)絡分層分環(huán)優(yōu)化；底層光纜網(wǎng)架；優(yōu)化設計

1 前言

光傳輸網(wǎng)絡是目前電力通信系統(tǒng)中的核心通信介質，其在電力通信系統(tǒng)中有著無法替代的重要地位。光傳輸網(wǎng)絡涉及電網(wǎng)穩(wěn)定、繼電保護、經(jīng)營、調度和生產(chǎn)等多個電力系統(tǒng)的關鍵業(yè)務。在光傳輸網(wǎng)絡高速發(fā)展的同時，也暴露出很多問題。目前來看，只有進一步優(yōu)化光傳輸網(wǎng)結構和不斷引入新技術，才能進一步提高光傳輸網(wǎng)絡中信息傳遞的速率，并推動光傳輸網(wǎng)絡業(yè)務進一步擴張。

2 現(xiàn)階段電力光傳輸網(wǎng)的狀況和特點

2.1 現(xiàn)狀

目前的電力光傳輸網(wǎng)是由鏈狀電路和SDH環(huán)網(wǎng)電路兩個重要的部分構成的。輸電線路的走勢是光傳輸網(wǎng)架構成的主要部分。底層光纜路由使光傳輸網(wǎng)架快速形成后，通過以星狀匯聚形成的業(yè)務結構就會產(chǎn)生大量的跨環(huán)穿透業(yè)務。大量的跨環(huán)穿透業(yè)務很容易使帶寬和節(jié)點出現(xiàn)瓶頸，同時增加了運行維護的難度系數(shù)。在光電傳輸網(wǎng)絡SDH制式中，工程應用和網(wǎng)絡設計會最大限度地使用環(huán)形拓撲，就是盡可能多地讓網(wǎng)路結構增加可靠性。如果SDH環(huán)網(wǎng)數(shù)量明顯增多到一定數(shù)量時，就會增加光傳輸網(wǎng)絡承載的業(yè)務網(wǎng)絡結構與其自身的網(wǎng)絡結構之間的矛盾，加上環(huán)形拓撲的一些問題，光傳輸網(wǎng)絡的維護性和中心點介入的安全性將會產(chǎn)生更大的壓力。

2.2 特點

我們來分析一下電力光傳輸網(wǎng)底層光纜網(wǎng)架的特性。

（1）它包含了電力線特種光纜和普通光纜。特種光纜有ADSS光纜和OPGW光纜，普通光纜有地埋管道光纜和架空光纜等。普通光纜趨近于運行商網(wǎng)絡用的底層光纜，而特種光纜則有很大的區(qū)別。在現(xiàn)代技術的迅速發(fā)展中，新建線路越來越多，尤其是OPGW光纜成為了電力底層光纜的重要資源?，F(xiàn)在，我國大部分變電站和電廠的網(wǎng)狀底層光纜網(wǎng)架都使用OPGW光纜。

（2）輸電線路的走向決定了OPGW光纜的路由。電網(wǎng)的生產(chǎn)需要決定了輸電線路的走向，而其建設和規(guī)劃是根據(jù)電源點到負荷點的基本原理，它們的改變會導致電網(wǎng)接線的變化，也會讓輸電線路重新規(guī)劃，如線路改接到其他變電站、老線路的開斷環(huán)入新變電站、重新建立新的輸變電線路等。電力光傳輸網(wǎng)的OPGW光纜路由隨著這些輸電線路的改變而改變，也會影響到光傳輸網(wǎng)架的結構。這些改變和影響改變了之前的光路傳輸距離，從而使光放大器、色散補償和配置光卡等一系列器件和設備重新調整，也改變了子網(wǎng)連接保護通道，線路保護環(huán)失去了復用段的保護等。

3 存在的問題

3.1 電力光傳輸網(wǎng)和電力光傳輸網(wǎng)的底層光纜網(wǎng)架之間的問題

底層傳輸光纜隨著電力光傳輸網(wǎng)的不斷變化而改變，傳輸網(wǎng)的結構也會發(fā)生變化。在應用OPGW光纜初期，因為光纖傳輸網(wǎng)還沒有形成網(wǎng)絡，電路是以鏈狀形式存在的，因此它的業(yè)務數(shù)量、傳輸信息種類和依賴程度都沒有達到相應的標準，存在于輸電線路上的光纜就較少。

改變輸電線路接線對電網(wǎng)的調度和生產(chǎn)有較少影響，因為不會涉及光纜大量業(yè)務的中斷和改變。目前我國把OPGW光纜大量用于電力光傳輸網(wǎng)中，使底層電力傳輸光纜構架過度應用于電力光傳輸網(wǎng)層面，很難使電力光傳輸網(wǎng)滿足其本身網(wǎng)架的可靠性和合理性。而現(xiàn)在SDH環(huán)網(wǎng)的區(qū)域層次也不夠明確，SDH環(huán)型網(wǎng)絡上大量的環(huán)上節(jié)點容易被底層光纜構架的改變破壞，使整個網(wǎng)絡的可靠性和穩(wěn)定性降低，產(chǎn)生大量的維護和業(yè)務變動。

3.2 電力光傳輸網(wǎng)和其業(yè)務網(wǎng)的問題

電力光傳輸網(wǎng)的業(yè)務流向是縱向分散至區(qū)域電網(wǎng)電鍍中心、省調度中心和地區(qū)調度中心等。橫向的信息流基本沒有，除了部分輸電線路連接的廠站業(yè)務。而目前網(wǎng)絡規(guī)模在社會中的迅速發(fā)展，會導致以環(huán)型拓撲結構的電力光傳輸網(wǎng)和其以星狀匯聚流的業(yè)務網(wǎng)結構產(chǎn)生更大的矛盾。

電力光傳輸網(wǎng)最大的問題是目前電力光傳輸網(wǎng)建設和規(guī)劃。為了提高其承載業(yè)務的迅速傳遞和可靠性，使電力光傳輸網(wǎng)更快適應底層光纜網(wǎng)架的改變，需要進一步優(yōu)化其結構，并引進最新技術，使環(huán)網(wǎng)得到有效保護，還能讓底層光纜網(wǎng)架在變化的同時恢復多路徑的業(yè)務。

4 優(yōu)化方案

分環(huán)、分層地優(yōu)化SDH光傳輸網(wǎng)，不僅加強了中心點接入的可靠性和安全性，使SDH光傳輸網(wǎng)架結構的穩(wěn)定性得到了保持，跨環(huán)業(yè)務和電路相應得到了減少，應用兩點互聯(lián)于上層和下層、主環(huán)和支環(huán)。

在此優(yōu)化基礎上，還可在具備條件的節(jié)點上選擇性引入網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲的ASON技術。ASON技術主要是提高了網(wǎng)絡的靈活性、可拓展性及生存性，因為ASON的節(jié)點越多，網(wǎng)絡中跨環(huán)的電路和業(yè)務就會越少，能相對減少故障，會使整個網(wǎng)絡的業(yè)務時間提高、運行質量提高，降低維護網(wǎng)絡的難度。

ASON技術是以SDH作為傳送技術、以光纖作為物理傳媒的智能自動交換光傳送網(wǎng)，融合了IP交換技術和SDH光傳輸技術，獨立傳送和控制平臺。它的特點和優(yōu)點如下：

（1）擁有了控制平面，可以更有效地動態(tài)分配網(wǎng)絡帶寬，改變了業(yè)務本身的不可預見性和不確定性，增加了網(wǎng)絡的可靠性和生存性。

（2）組網(wǎng)方式可以支持網(wǎng)狀網(wǎng)的方式，使電力系統(tǒng)在管理和生產(chǎn)調度過程中，系統(tǒng)多個節(jié)點和路由失效的情況下，網(wǎng)絡還能擁有夠多的帶寬和路由，使其他節(jié)點業(yè)務得到有效的保護而不被中斷。

（3）網(wǎng)狀網(wǎng)的應用方式能夠使業(yè)務在任何狀況下以最少的節(jié)點傳送，最終帶寬的吞吐量得到了保證，還保證了通道的可靠和質量。

（4）網(wǎng)路在發(fā)生問題時仍然可以保證一定質量的業(yè)務進行，復原和恢復功能很強，尤其是分布式的恢復和復原，快速恢復業(yè)務的正常進行。

參考文獻

[1]孫瑞華，苑豐，郭保衛(wèi).平頂山電力光傳輸網(wǎng)絡的優(yōu)化方案[J].電力系統(tǒng)通信，2010，（10）：18-20，33.

[2]黃宇杰.某水電廠電力光傳輸網(wǎng)工程設計與實現(xiàn)[J].通訊世界：下半月，2013，（10）：18-19.

（作者單位：國網(wǎng)寧德供電公司）