光傳輸設備在電力系統(tǒng)通信中的應用研究

馮亞琦

（山西地方電力有限公司電網分公司，山西 呂梁 033000）

0 引 言

與傳統(tǒng)電網通信模式相比，光傳輸網絡的應用具有諸多優(yōu)勢。尤其在現(xiàn)代化社會背景下，高安全、高容量以及高指標的信號數(shù)據(jù)傳輸能夠全面優(yōu)化電力通信網絡，以便滿足各行業(yè)的電力使用需求。光傳輸設備的應用能夠充分發(fā)揮出網絡的作用與效益，這對于電力企業(yè)信息化發(fā)展十分必要。

1 光傳輸設備的應用要求

電力系統(tǒng)通信中光傳輸設備的應用，目的在于優(yōu)化現(xiàn)行網絡[1]。經濟高速發(fā)展背景下，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)網絡已經無法滿足日益提高的用戶服務需求，需解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)網絡存在的容量低、延時以及安全性低等問題。

1.1 安全性要求

電網運營過程中，各項業(yè)務的開展對電力系統(tǒng)有著嚴格要求，其中電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行是最基本的要求。現(xiàn)階段，隨著經濟的不斷發(fā)展，科學水平不斷提高。若想進一步提升用戶服務質量，電網行業(yè)對光傳輸設備的開發(fā)與應用十分必要。對于電力系統(tǒng)而言，光傳輸設備的應用需要具有較高的穩(wěn)定性和安全性，降低實際運行過程中的故障發(fā)生概率，以保證電力系統(tǒng)運行效率，最大程度發(fā)揮光傳輸設備的應用效能，實現(xiàn)科學和高效的電能供應[2]。

1.2 靈活性要求

科技和經濟蓬勃發(fā)展的今天，許多行業(yè)進入了發(fā)展瓶頸期。尤其是對于電力行業(yè)而言，若想進一步推動行業(yè)發(fā)展，需要緊跟信息化社會的發(fā)展趨勢，借助已有成果和龐大的信息、數(shù)據(jù)優(yōu)勢，進一步完善、優(yōu)化現(xiàn)行的光傳輸技術，從存儲到網絡傳輸進行全方位升級，減少網絡運維成本。想要實現(xiàn)這一發(fā)展目標，對光電傳輸設備的靈活性提出了很高要求。

2 SDH光傳輸設備

2.1 概念界定

SDH技術（Synchronous Digital Hierarchy）是指集復接、傳輸以及交互等功能于一體的綜合性信息傳輸網絡[3]。21世紀以來，在日益提高的科學水平帶動下，SDH技術得到了多次優(yōu)化與完善，逐漸趨于成熟，并被廣泛應用于實際。光傳輸設備中，SDH技術的引入不僅能夠利用光信號代替?zhèn)鹘y(tǒng)的數(shù)字信號，使信號傳輸更加高效和穩(wěn)定，還能夠滿足光傳輸設備的一體化功能需求，提高電力系統(tǒng)的通信質量。此外，SDH技術的引入還能夠在一定程度上延長光傳輸設備的信號輸送距離，并使信號傳輸更加穩(wěn)定，已經成為目前國內電力系統(tǒng)通信中重要的應用技術。

2.2 技術原理

SDH光傳輸以同步傳送模塊為信息結構，借助集中的網絡管理來達到傳輸、交互以及復接通信信號的目的，同時能夠對網絡進行管理、維護以及監(jiān)控，主要目的在于提高網絡質量和效率。

SDH技術通過塊狀結構-幀結構實現(xiàn)信息的存儲和管理。信號傳輸過程中，它需要經過進幀、映射、定位以及復用等多個環(huán)節(jié)調整信號信息，并為其構虛容器。若存在問題信號，需要借助定位手段實現(xiàn)問題信號的管理，同時利用條形碼進行信號轉化，從而保證信號的正常傳輸。

具體復用進幀過程如圖1所示[4]。

圖1 信號復用進STM-N幀過程

2.3 網絡拓撲結構

SDH技術有著諸多功能方面的優(yōu)勢，因此其網絡拓撲結構相對豐富。實際應用過程中，SDH技術拓撲結構主要呈現(xiàn)為網孔、環(huán)、樹以及鏈4種形式[5]。其中，環(huán)形網絡拓撲結構憑借自身較強的自愈力和較高的準確性，在電力行業(yè)得到了廣泛應用。

2.4 SDH技術的應用

憑借獨特的優(yōu)勢與特點，SDH技術得到了廣泛應用，除電網行業(yè)通信領域之外，還涉及到其他諸多通信領域。目前來看，我國已經有越來越多的通信運營商開始著手引入SDH技術，通過深入剖析這一技術的功能和價值，并結合自身的實際運行情況，以期探尋一條長期可持續(xù)發(fā)展的路徑，以獲得更高的社會效益和經濟效益。

在通信網絡構建過程中，電網行業(yè)需要深入分析區(qū)域實際情況，科學、合理規(guī)劃建設內容。另外，為最大程度保證建設網絡的穩(wěn)定性和安全性，還需要引進先進的通信技術，以提高電網行業(yè)的服務質量。

傳統(tǒng)通信網絡建設模式主要采用以光通信和數(shù)字微波為基礎的PDH技術。隨著社會的進步和時代的發(fā)展，傳統(tǒng)網絡建設模式已經無法有效滿足企業(yè)新時期的電網通信傳輸標準，因此SDH技術應運而生。與PDH技術相比，SDH技術不僅改善了存在的技術弊端，還在一定程度上促進了電力系統(tǒng)通信的進一步發(fā)展。通過分析當前國內電力系統(tǒng)通信發(fā)展情況能夠看出，SDH技術的應用能夠借助通信網絡平臺進行信息數(shù)據(jù)及時、高效以及準確的傳輸，還能夠實現(xiàn)多項電力生產，對電力系統(tǒng)的高質量運行大有助益。

3 電力系統(tǒng)通信中光傳輸設備的應用

3.1 MSTP技術的應用

目前，以光傳輸設備為基礎的信息數(shù)據(jù)輸送能夠通過多業(yè)務傳送平臺（MSTP）實現(xiàn)設備的完善與改進，提高原有設備的信號傳輸效率，并使其與TDM設備兼容。不僅如此，借助多業(yè)務傳送平臺，還能夠有效銜接系統(tǒng)通信運行過程中需要的各種設備，促進各設備之間的信息交流，提高整體系統(tǒng)的信息處理速度。可見，若想最大程度提高網絡傳輸速度和網絡業(yè)務質量，MSTP技術的應用必不可少。這是促進電力系統(tǒng)社會效益和經濟效益提升的重要途徑。

光傳輸設備應用過程中應該做到與時俱進，在加強操作人員實操技能和理論基礎的同時，還需要保證熟練掌握應用光傳輸設備的各項要點與規(guī)范，合理設置設備，確保能夠形成立體化的結構內容。

3.2 PON網絡技術的應用

PON是一種無源光纖網絡，能夠與骨干傳輸網共同構建一個用于信號輸送的平臺，進而為電力系統(tǒng)運行過程中信號、數(shù)據(jù)的傳輸、收集提供條件[6]。將IPover SDH技術融入PON網絡，還能夠進一步提升電力系統(tǒng)信號傳輸速度。在進行PON網絡技術構建過程中，只需要安裝、連接包括SDH設備在內的相關設備即可。不僅不會對原有的電網造成干擾，還會在一定程度上提高通信質量，優(yōu)化信號傳輸網絡?？梢?，將PON技術引入電力通信網絡能夠進一步健全SDH信號保護機制，降低運行成本，在滿足電網寬帶接入需求的基礎上，提高系統(tǒng)管理的自動化水平。

3.3 IP技術的應用

（1）通過全網IP網絡架構不僅能夠將各個網絡節(jié)點串聯(lián)起來，還能夠利用拓撲網絡結構進一步強化各網絡節(jié)點連接效果，構建一套更加完備、全面的電路體系，從根本上提高電能的傳輸效率。

（2）借助雙平面結構IP不僅能夠加強平面的控制效果，還能夠實現(xiàn)信息互存，對提高整個電力系統(tǒng)運行效率大有助益。

（3）借助IP技術能夠對VPN進行圖形化管理，及時排查數(shù)據(jù)傳輸過程中存在的問題，并采取針對性解決措施，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。另外，將IP技術與其他技術結合應用能夠有效提高設備的維護效率，保證網絡系統(tǒng)安全，有助于電力系統(tǒng)通信的穩(wěn)定運行。

3.4 PIN技術的應用

PIN技術的應用建立在以太網和TDM基礎上，主要用于解決系統(tǒng)中的各種業(yè)務信息。借助PIN技術不僅能夠進一步提高數(shù)據(jù)的運轉空間，增加寬帶的運行流量，提高系統(tǒng)的運行效率，還能夠在一定程度上規(guī)避數(shù)據(jù)信號的相互干擾，提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。不僅如此，應用PIN技術還能夠在滿足網絡隔離要求的同時，有效解決多業(yè)務傳輸問題和地面時間同步業(yè)務問題，在提高系統(tǒng)運行效率方面發(fā)揮重要作用。

（1）PIN技術在電力系統(tǒng)業(yè)務開展過程中的應用能夠合理劃分不同任務，同時能夠結合仿真技術實現(xiàn)語音業(yè)務的開發(fā)與運行[7]。借助PIN技術還能夠提高故障的檢測效率，保證發(fā)現(xiàn)問題后能夠第一時間上報，實現(xiàn)設備的合理選擇，最大程度降低系統(tǒng)的運行損耗。

（2）按電力業(yè)務分區(qū)管理規(guī)定，承載網必須具有較強的隔離效果。因此，系統(tǒng)設計過程中，應該加強對隔離工作的重視，避免不同業(yè)務之間發(fā)生信號感染，確保各獨立業(yè)務能夠順利進行。不僅如此，PIN技術的應用還能夠借助其獨特的雙平面網模式將各項獨立的電力業(yè)務區(qū)分開，進一步強化隔離網的作用。同時，結合實際業(yè)務的開展需求，構建具有針對性的網絡體系，以提高業(yè)務質量。

4 結 論

光傳輸設備在電力系統(tǒng)通信中的應用具有重要的現(xiàn)實意義。SDH光傳輸設備不僅能夠進一步優(yōu)化與完善電力系統(tǒng)通信網絡，還能夠提高業(yè)務處理效率，為電網行業(yè)的未來發(fā)展奠定了堅實基礎。SDH技術有著十分廣闊的發(fā)展空間，因此在電網行業(yè)未來發(fā)展過程中應該提高對SDH技術的重視，優(yōu)化光電傳輸網絡，從而促進我國電網行業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。