共青城智能電網綜合示范工程通信系統建設

田 暉，郭任重，支妍力

（1.江西省電力公司，江西 南昌 330077；2.九江供電公司，江西 九江 332000）

0 引言

電力通信網為電網發展的基礎設施，隨著電網的發展，電網生產、調度、營銷、資源等信息化管理的深入，對電網的支撐作用日益增強，特別是智能電網建設，對電力通信網提出了更高的要求。

共青城智能電網綜合示范工程包含清潔能源接入與電能質量，配電自動化及物聯網，互動化營業廳，電動汽車充換電服務網絡、通信系統等子項。其中通信系統包含配電通信網、調度軟交換系統、智能小區業務通信網及三網融合建設。

1 共青城智能電網綜合示范工程通信系統建設原則及目標

1.1 系統建設原則

共青城配電通信網的建設既要充分利用現有電力通信網絡資源，又要兼顧經濟性和對新技術及新業務的適應性原則。配電通信傳輸網還必須具有很強的可擴展性，滿足電網生產、管理等各類信息業務不斷增長的需求。

配網通信是電力通信專網的重要組成部分，是配電通信系統的延伸，系統建設需要適應網絡傳輸的光纖化、寬帶化，網絡業務的數據化、綜合化，網絡處理的分組化、IP化的要求。同時，系統建設需要滿足配電網自動化、用電信息采集系統、負荷控制、配網管理等業務通道需求。

1.2 系統建設目標

系統建設將充分利用先進技術和設備，在加強現有電力通信網絡改造和升級的基礎上，以35 kV電網為依托，建立覆蓋共青供電公司、35 kV變電站、營業所、智能小區，滿足電力調度生產、運營管理、信息化建設需求的通信網絡。為向共青城智能電網綜合示范工程提供可靠的通信支撐，為更好地服務于電力工業的發展，需要建設結構合理、運行高效、可靠的堅強通信網絡。

2 業務需求分析

配用電通信網主要承載業務是共青智能電網配網自動化測控信息、用電信息數據采集信息，另外，將來對視頻監控、電動汽車充電站、部分營業廳寬帶接入等方面的業務也有一定的需求，具體業務帶寬分析情況如下。

2.1 配電自動化

配電自動化就是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，對城域配電網所轄的柱上開關、開閉所、環網柜、配電變壓器等設備進行數據采集，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、管理。配電及變電站監控、饋線自動化對于通信速率要求最高，每點300bit/s才能滿足需求。

2.2 電力負荷控制

負控通信是被動式的，主站不召喚，流量較小，負荷監控對于通信速率要求較低，一般來說，每日96點，每15 min傳一次，每次傳輸數據約1 Kbit。

2.3 遠程自動抄表

遠方抄表和計費系統對通信速率的要求最低，一般采用集中器匯集打包的方式進行傳輸，每日96點，每15 min傳一次，基礎字長約1 Kbit，每增加1個用戶按增加100 bit計算。

2.4 視頻監控

電力系統10 kV及以上線路、開閉站、營業廳、巡檢搶修車、應急通信指揮車等場所視頻監視需要無線視頻回傳，視頻信號分辨率一般不低于CIF格式，每路占用384-768 kbps速率。

2.5 電動汽車充電站測控信息

電動汽車充電站信息接入帶寬比照公變檢測、負荷監控的帶寬需求。每日96點，每15 min傳一次，每次傳輸數據包約1 Kbit。

2.6 營銷互動業務

營銷互動業務可分為基本業務和增值業務，基本業務包括務:用戶身份識別、營銷業務信息查詢、智能電表實時交互、智能交互終端接入等。增值業務包括：水氣表實時數據查詢、靈敏負荷監控或智能家電互動、安防設備監控、社區服務等。

3 通信系統建設方案

3.1 通信網絡總體建設方案

共青城智能電網通信方案主要有2部分構成，通信網結構下圖1所示。

3.1.1 配用電通信網

配合配電自動化等子系統建設，采用無源光網絡EPON技術，本期在共青公司、南湖變設立4套OLT，在共青公司單獨設立1套OLT設備。采用手拉手保護方式實現全光路冗余保護，建成相應點對多點無源光網絡系統。

3.1.2 建設共青城電網IP調度軟交換網絡

建設共青城電網IP調度軟交換網絡。共青公司配置授權用戶容量為40門。在共青電網調度中心配置軟交換機、中繼網關、接入網關、錄音數據服務器等。

3.2 共青城配電自動化光纖通信環網建設

在本次綜合示范工程中，配電通信網采用無源光網絡技術(EPON)。光纜建設對架空線路，采用在線路下方加掛ADSS光纜；對地下電纜，沿溝（管、隧）道鋪設阻燃型光纜。為保障系統可靠性，地埋光纜選擇阻燃型ADSS光纜。ONU考慮采用工業級、雙PON口設備，既能實現熱備用設備保護自愈功能，又能滿足高溫、潮濕等較惡劣的現場運行環境。ONU設備配置在環網柜和柱上開關，實現相關設備和物聯網信息上傳至變電站。OLT設備配置在變電站內，實現配電自動化和物聯網信息匯集上傳至共青電網主站。在建設中使用高分光比的PON系統，能夠在較短的時間對已經覆蓋了光纜的配電線路實現快速區域覆蓋。

在通信系統建設中配用電通信網采用OLT組網，通過以太網板接入共青城電力通信SDH 622M光環網。OLT設備選擇具有內置三層路由功能的型號，通過三層路由可以實現網絡隔離和分層。在SDH/MSTP主網傳輸電路上開辟專用電路，通過 VPN技術實現專用電路傳輸配電信息，網絡結構見圖2所示。

本工程實施的市中環、南中環環網和市西環的一部分線路采用手拉手接線方式。其供電電源為城中變和南湖變。因此，EPON網絡結構也以手拉手方式為主，輔以環帶鏈結構。由于城中變距共青供電公司大樓只有100 M，已經敷設光纜，而大樓通信資源更加豐富（通信電源為-48/5×30 200 AH），并且在規劃的SDH光纖環網上，故在共青供電公司大樓和南湖變各設置2套OLT設備和機柜。由于在新村線試點采用EPON方式接入的用電信息采集系統，為此在共青公司單獨設立1套OLT設備。

圖1 通信網結構

圖2 共青城配電配網通信網絡

3.3 共青城調度軟交換網建設

結合共青城調度交換網建設現狀、以及九江備調建設在共青城供電公司的實際情況。建立基于軟交換調度技術架構，通過調度數據網和光纖通信專網，針對九江電網及共青城電網所轄調度對象、一套系統實現共青電網、九江電網備調IP全景調度組網，見圖3。

圖3 調度軟交換系統主網

共青供電公司調度中心部署調度軟交換系統，配置授權用戶容量為40門，其中20門用于共青城公司本地調度，其余20門用于九江備調系統。在共青電網調度中心配置軟交換機、中繼網關、接入網關、錄音數據服務器等。在調度中心和互動化營業廳、城中變、青年創業園變、富華山變、南湖變配備多媒體終端設備，為調度員提供日常調度所需的話音、視頻、圖像、文字等多種通信方式。

共青城調度軟交換系統將IP網絡承載層、控制層、呼叫處理層和應用層功能分離；將接入、傳輸、交換、業務提供和歸屬業務功能分離，使得交換功能進入IP網絡層，其它功能均由IP層以上的客戶機/服務器機制實現，從而優化了網絡結構，降低了通信網絡的復雜性和成本。

系統可支撐基本話音、視頻調度、同步瀏覽、文件傳輸、視頻會議及語音或Internet相結合的各類業務。同時，系統還具備第三方業務提供商利用APP應用服務器提供的增值業務借口，可快速、簡便、經濟地開發業務、優化系統功能。

4 結束語

共青城智能電網綜合示范工程通信系統建設從實際出發，根據一次電網發展、智能電網對電網通信提出的需求以及未來發展趨勢的基礎上，建設了配電自動化光纖通信系統和調度軟交換系統。

以太無源光網絡及其手拉手組網方式等新技術在配用電網通信中的應用，將為物聯網和配調數據網提供可靠的傳輸通道，將為智能電網綜合示范工程的建設提供完善的通信支撐。

基于軟交換SIP、H323等多協議的調度軟交換系統，通過外置中繼網關與江西省調、九江地調傳統的程控調度交換機互聯，通過調度數據網和光纖通信專網，實現語音、視頻、數據的調度通信。

[1]江西省電力公司“十二五”配用電通信網絡建設技術原則.

[2]江西九江公司電力通信容災方案.