電力通信傳輸網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究

劉春輝

摘 ? ?要：實(shí)時(shí)高速、穩(wěn)定安全、雙向集成的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為構(gòu)建高效安全智能電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，可使智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)保護(hù)、數(shù)據(jù)獲取等相關(guān)的功能。規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)完整的現(xiàn)代綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)，并將先進(jìn)的信息與通信技術(shù)嵌入到其中，從而增強(qiáng)電力通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)接入與傳輸能力，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息化管理與可靠安全的運(yùn)行，增強(qiáng)電網(wǎng)先進(jìn)性有著較為關(guān)鍵的作用。

關(guān)鍵詞：電力通信傳輸網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)由發(fā)、輸、變、配、用五大環(huán)節(jié)組成，各個(gè)環(huán)節(jié)分布在廣大地域中，需要依賴(lài)可靠的電力通信系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、管理等工作，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此電力通信網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。電力通信網(wǎng)是一種多用戶(hù)、多功能的綜合通信網(wǎng)，由光纖、微波及衛(wèi)星電力等構(gòu)成主干線(xiàn)，通信方式為電力線(xiàn)載波、特種光纜等電力系統(tǒng)特有的通信方式，同時(shí)采用明線(xiàn)、電纜、無(wú)線(xiàn)等多種通信手段。在保證電力系統(tǒng)合理發(fā)供電的同時(shí)，電力通信網(wǎng)還要能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生的事故，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要支撐平臺(tái)。

一、電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

當(dāng)前中國(guó)的電力通信網(wǎng)絡(luò)層次體系，從水平方向上可以分為骨干通信網(wǎng)和接入通信網(wǎng)，骨干通信網(wǎng)覆蓋省級(jí)網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)，包括省通信公司，中調(diào)，500kV變電站，220kV變電站，地級(jí)供電公司等;而接入通信網(wǎng)是骨干通信網(wǎng)到各信息終端之間的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線(xiàn)路或變電站的數(shù)據(jù)采集、傳輸和管理的網(wǎng)絡(luò)。骨干通信網(wǎng)進(jìn)一步按照功能可以分為傳輸網(wǎng)，數(shù)據(jù)網(wǎng)，和支撐網(wǎng)。傳輸網(wǎng)由線(xiàn)路、傳輸設(shè)施等組成，為電力通信網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)提供傳輸通道和平臺(tái)，常見(jiàn)的傳送技術(shù)體制有Plesiochronous Digital Hierarc場(chǎng)（PDH），Synchronous Digital Hierarchy （SDH） ， Optical Transpout Network （OTN）等。數(shù)據(jù)網(wǎng)是承載在傳輸網(wǎng)上的業(yè)務(wù)網(wǎng)，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議在兩個(gè)終端之間傳遞信息（數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)）的一種通信方式，由數(shù)據(jù)終端、傳輸、交換、處理等設(shè)備組成。數(shù)據(jù)網(wǎng)可以細(xì)分為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)。支撐網(wǎng)是為了提高整個(gè)通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量而形成的專(zhuān)網(wǎng)，保證了基礎(chǔ)網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的正常運(yùn)行，包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和管理網(wǎng)。

二、電力通信傳輸網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.方案設(shè)計(jì)

根據(jù)區(qū)域特征，用戶(hù)若要接入分支鏈路網(wǎng)絡(luò)，可直接將當(dāng)?shù)氐碾娏€(xiàn)纜作為接入網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)，電力計(jì)量設(shè)備、變壓器之間可不增設(shè)任何通信電纜，主用采集方式采用電力線(xiàn)通信，這種通信方式，光纜至電力管線(xiàn)可循序地輻射至每一個(gè)不同的變壓器。分支鏈路網(wǎng)絡(luò)結(jié)合EPON技術(shù)，可消除設(shè)備故障之間產(chǎn)生的相互影響，從而降低故障的幾率，提高系統(tǒng)運(yùn)作穩(wěn)定性以及維護(hù)便捷性。

接入層的構(gòu)建可充分地利用原有資源，同時(shí)結(jié)合以太網(wǎng)、EPON，利用無(wú)源分光器來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)光節(jié)點(diǎn)的有效劃分，并能夠選用以太網(wǎng)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)的互通互聯(lián)，下行可直接將電力線(xiàn)整合到配變?cè)O(shè)備的低壓出口處，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)低壓輸電網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)作穩(wěn)定性、安全性，在接入層可增設(shè)1000Mbit/s IP自愈環(huán)，結(jié)合RRPP保護(hù)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)高效率的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換，以規(guī)避單點(diǎn)故障問(wèn)題。值得注意的是，RRPP中涵蓋多個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)，其與低壓配電網(wǎng)絡(luò)下行耦合的方式有著諸多共通之處，在整個(gè)環(huán)網(wǎng)中可構(gòu)建主節(jié)點(diǎn)以及副節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)可周期性地從主端口發(fā)送HELLO報(bào)文，通過(guò)分析HELLO報(bào)文就能夠判斷環(huán)網(wǎng)是否出現(xiàn)故障。若發(fā)生故障，如鏈路異常斷開(kāi)等問(wèn)題，通過(guò)相鄰節(jié)點(diǎn)就能夠在HELLO報(bào)文中顯示出現(xiàn)故障，并同時(shí)發(fā)送Link Down報(bào)文，工作人員以此為基礎(chǔ)對(duì)故障進(jìn)行處理，即可保證該系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

2.網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造

網(wǎng)絡(luò)改造規(guī)劃的開(kāi)展，需要秉承以下建設(shè)原則：SDH建設(shè)必須遵循統(tǒng)一實(shí)施、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則;需要確保其SDH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具備較高的適應(yīng)性和靈活性，滿(mǎn)足未來(lái)10年內(nèi)的運(yùn)行需求;SDH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須進(jìn)行分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于相關(guān)管理工作和業(yè)務(wù)處理工作的開(kāi)展;結(jié)合具體情況進(jìn)行接入層與核心層的扁平化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);核心節(jié)點(diǎn)光方向需要控制在8個(gè)以?xún)?nèi)，并且其數(shù)量應(yīng)小于全網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)量的15%等。而針對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體性的提升，應(yīng)結(jié)合具體情況依據(jù)站點(diǎn)變化進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼{(diào)整，并注重對(duì)DCC、保護(hù)模式等配置進(jìn)行科學(xué)校核，進(jìn)而避免因不同時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而造成差異化。

與此同時(shí)，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)中存在的色散、衰耗等性能參數(shù)下降現(xiàn)象，以及光纜在實(shí)際過(guò)程中因外力破壞而出現(xiàn)斷芯的現(xiàn)象，需要在具體網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)程中進(jìn)行改造和消缺。若其改造工作的開(kāi)展存在較大難度，則必須依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行替代路由的合理選擇。以惠州電力通信傳輸網(wǎng)改造為例，在具體改造過(guò)程中，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，因外力而導(dǎo)致光線(xiàn)中斷的現(xiàn)象較多。針對(duì)這種情況，必須進(jìn)行光纜的改造和保護(hù)。

當(dāng)然，需同步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)管的規(guī)劃，因?yàn)槠溥\(yùn)行監(jiān)管工作的開(kāi)展，對(duì)保障傳輸網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用?；诖耍槍?duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)管的開(kāi)展，以標(biāo)準(zhǔn)北向方式將終端通信接入網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)管與通信管理系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，并進(jìn)行入網(wǎng)管理子系統(tǒng)的介入，以此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管子系統(tǒng)與TMS銜接，達(dá)到省公司一級(jí)部署的目的，并對(duì)傳輸網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一實(shí)時(shí)監(jiān)管，對(duì)資源進(jìn)行有效管理。

針對(duì)傳輸網(wǎng)安全規(guī)劃的開(kāi)展，在具體光線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)程中，應(yīng)注重對(duì)光纖路由的合理選擇，盡可能選擇安全性強(qiáng)、傳輸距離短、纖芯質(zhì)量高的路徑，進(jìn)而保障路由組網(wǎng)可以得到有效優(yōu)化。而對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)而言，必須選擇穩(wěn)定性較強(qiáng)且承載工作量較少的光纜。進(jìn)而避免傳輸網(wǎng)改造對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)造成影響，保障路由的安全穩(wěn)定。

另外，針對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，必須在實(shí)際優(yōu)化過(guò)程中對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的檢修測(cè)試需求、發(fā)展空間等方面進(jìn)行充分考慮，確保纖芯裕量可以滿(mǎn)足實(shí)際需求，需要控制其纖芯數(shù)量不能低于4芯。而針對(duì)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求的光纖網(wǎng)絡(luò)，必須基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃改造方案的踐行，進(jìn)行光纜的替代，并結(jié)合局部利用、迂回路由等方式進(jìn)行纖芯富裕度的提升。

結(jié)語(yǔ)

綜上，規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)完整的現(xiàn)代綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)，并將先進(jìn)的信息與通信技術(shù)嵌入到其中，從而增強(qiáng)電力通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)接入與傳輸能力，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息化管理與可靠安全的運(yùn)行，增強(qiáng)電網(wǎng)先進(jìn)性有著較為關(guān)鍵的作用。

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