地區電網35kV光纖全覆蓋工程光電一體化設備接入方案優化研究

汪俊杰

摘 要：本文針對35kV光纖全覆蓋工程建設中各站點光電一體化設備、生產實時控制業務接入時與現有地區電網光傳輸設備的互通、融合問題進行分析，提出了最優接入方案，并以某個接入實例進行了可行性驗證。

關鍵詞：光纖全覆蓋；光電一體化；OTN；優化

0 引言

地區電網目前光纜和光傳輸設備覆蓋至110kV及以上電壓等級站點，只有部分35kV站點實現光纜全覆蓋。在2014年實施35kV光纖全覆蓋工程后，35kV站點采用光電一體化設備傳輸站內生產實時控制業務。因此如何實現35kV站點光電一體化設備與現有地區電網光傳輸設備的互通和融合就成了一個急需解決的問題。本論文就此問題展開論述，重點討論光電一體化設備接入的最優方案。

1 工程概況描述

設計階段的總體構想是以縣公司作為匯聚層，業務通道采用在各縣公司或某具備現有地區光傳輸網絡的匯聚站點進行光電一體化設備與地區光傳輸設備光口對接，實現業務的上傳。網管數據的傳輸采用在各縣公司已有OTN設備上與光電一體化設備光口對接，從地調側OTN設備以以太網業務對接至地調側配置的以太網交換機上，該交換機匯聚各縣公司上傳的網管數據上鏈至地調網管服務器。

2 設計方案中存在的問題

設計方案中存在技術錯誤和邏輯錯誤：

（1）從設備配置上來說，如果在縣公司側采用光口對接，則說明網管數據上傳打算采用ECC通道方式下掛在地調光電一體化設備網關網元下管理。那么地調側應該采用從OTN光設備上直接光口對接到光電一體化設備，可將整個OTN通道視為一個透明通道。設計中地調側OTN設備為FE接口接到網絡交換機，則不能滿足這樣的網管方式。

（2）設備招標采購以后，發現中標設備與目前地區B網光設備為同一廠家。地區B網光傳輸設備在運行實際中具有設備穩定、覆蓋面積逐步完善的優勢，因此在接入階段發現了一些設計中存在的可以進行優化的問題：

設計中業務采用跨廠家光設備光口對接，這樣做網管操作時需要將每一條業務在不同的傳輸設備之間進行時隙對接，不但帶來接入時的大量數據配置負擔，而且在長期的運行維護過程當中會增加故障判斷和處理的時長。光電一體化設備與目前地區B網設備為同一廠家，帶來了接入方面的優勢。可以通過優化接入方案來解決時隙對接的問題。

3 解決方案

3.1 網管信息上傳解決方案

3.1.1 方案一

如果以最小的設備板卡變更為前提，那么可以考慮將各縣調配置的光電一體化設備配置為網關網元，管理縣調轄區內所有光電一體化設備。這樣的方案具體操作步驟如下：

①從地區OTN網絡上開通地調至各縣調的以太網通道；

②將各縣調光電一體化設備設置為網關網元，縣調OTN以太網口直接接到縣調光電一體化設備的網管接口上；

③地調OTN設備的各FE口接到一臺以太網交換機上，匯聚上鏈至網管服務器U2000，進行各子網的管理。

此方案需要增加各縣調OTN設備的以太網業務板卡。業務匯聚到地調配置的以太網交換機上，實現網管服務器U2000對各個子網的分別管理。

3.1.2 方案二

借助現有地區B網光設備組網結構，將光設備與光電一體化設備融合成一張網，通過打開各網元的ECC通道實現網元、業務的統一管理。

此方案需要配合業務信號上傳的方案二。

3.2 業務信號上傳解決方案如下

3.2.1 方案一

從地區各套地區光傳輸設備上開通各縣調至地調155M光通道，地調、縣調側地區光傳輸設備與光電一體化設備分別進行光口對，作為各站點上聯的業務通道。需要增加地調側、各縣調側地區光傳輸設備、光電一體化設備上相應數量的155M光板。

3.2.2 方案二

借助現有地區B網組網結構，將光電一體化設備與地區B網光設備互聯，融合為一張網絡。實施步驟如下：

①在各縣調轄區內找到與地區B網結合的最佳站點，在這些站點增加地區B網光設備和光電一體化設備相應的光板，進行光口對接，在光電一體化設備的上鏈光口上打開ECC通道。

②地調側網管上上載新增網元，統一網管，統一業務通道。

③考慮網元數量的問題，在一個域內網元數量最多不超過60，因此根據下掛網元數量規劃出不同的子網，規定多個網關網元，避免ECC震蕩。

3.3 方案對比

從上圖中可以看出，方案一組網復雜。而且最大的問題在于：目前的地區網光傳輸網絡中，至各縣調側網絡帶寬一般為155/622M，即使是622M帶寬，由于在運業務數量龐大，目前很難再分配一個空閑的155M光通道用于業務上傳。

因此，網管信息上傳方案二與業務信號上傳方案二組合，將光電一體化設備和地區B網光設備融合為一張網。全網業務可以直接配置，故障排查一目了然。既可以解決光電一體化設備的網管問題，又可以解決各35kV站點信號上傳至地調、配調的問題，同時還可以大大減少時隙對接帶來的操作困難和日常運維困難合對，不論從短期實施還是從長遠運維來看，都是性價比很高的方法。方案二組合的另一個優勢在于：利用現有地區B網光設備可以提高設備的成環率，提高業務的可靠性。

4 舉例對比上述方案的實施效果

以其中一家縣調35kV站點接入來舉例：

（1）光纜路由圖（原圖省略）

（2）原設計設備組網圖（原圖省略）

（3）按照方案一修改設備后的設備組網圖（原圖省略）

從上圖可以看出，在HZ縣調OTN設備與匯聚型光電一體化設備之間做了改動，將設計中的155M光接口改為FE接口。

（4）按照方案二進行優化后的設備組網圖

從上圖中可以看出，方案二取消了HZ縣調匯聚型光電一體化設備與地區A網光設備的光口對接，同時也取消了與OTN設備不論是FE口還是155M光口的對接。在220kV ZH變增加了匯聚型光電一體化設備與地區B網OSN3500設備的光口對接，在35kV LBG變增加對220kVYC變地區B網光設備的光口對接，從而實現了光電一體化設備與地區B網光設備的融合。

（5）兩種方案中需要新增的板卡對比

兩種方案中雖然目前方案一需要增補的板卡非常少，但是在接入時所有上傳地調的業務都需要經過兩次時隙對接：在縣調做地區A網光設備與光電一體化設備之間（不廠家設備）進行時隙對接；到了地調以后，再從地調地區A網光設備對接光電一體化設備的時隙。而且在長期運行維護過程中，出現故障后難以排查。而且這種做法讓每個縣公司獨立為一個子網，增加了網管側的管理難度，同時各站點的業務也很難實現環保護，降低了業務的可靠性。所以得出結論，采用方案二是性價比和穩定性最好的方案。

5 結束語

案例中優化方案的提出有一個重要的前提，光電一體化設備與在運行的光傳輸設備為同一個廠家的產品。在這個前提下采用優化方案從網架結構上看充分利用了現有資源，優化了新接入站點；從業務的可靠性來看，大大提高了業務通道的成環率，保障了業務的可靠傳輸；從長遠的運行維護來看，減少了網管操作的復雜度和工作量，提高了故障處理時的故障排查時間和業務迂回時間。所以優化方案值得在前期接入時增加投資來實施。

參考文獻

[1]李允博.光傳送網（OTN）技術的原理與測試[M].人民郵電出版社，2013.

（作者單位：云南電網有限責任公司曲靖供電局）