基礎電信運營企業集約化運維下的智能電網系統

王　旭，李志鋒，江玉彬，羅　健

(1. 中國移動通信集團南方基地，廣東 廣州 510640；2. 華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014；

3. 九江通泰設備工程有限公司，江西 九江 332900)

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基礎電信運營企業集約化運維下的智能電網系統

王旭1，李志鋒1，江玉彬2，羅健3

(1. 中國移動通信集團南方基地，廣東 廣州 510640；2. 華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014；

3. 九江通泰設備工程有限公司，江西 九江 332900)

摘要:文中介紹了某基礎電信運營企業智能電網系統的內涵和分層架構。通過對比分析傳統通信電源系統運維存在的問題和智能電網的特點，得出智能電網是解決通信電源系統運維現存問題的有效方法，符合基礎電信運營企業集約化的運維發展趨勢和要求。

關鍵詞：運維；集約化；動環監控；智能電網

0　引　言

近年來，隨著信息通信技術的進步和網絡業務的融合發展，基礎電信運營企業面向客戶的運營轉型對通信網絡的承載能力、業務響應能力和用戶服務能力不斷提出挑戰，通信網絡運行維護水平和運營服務水平直接影響基礎電信運營企業的未來發展。

中國基礎電信運營企業運維發展的要求和總體趨勢伴隨著通信運營市場化的進程， 一直處于變中求進、進中求新的螺旋式上升狀態，其高度集中的特點和發展趨勢既符合現代通信運營企業管理精細化的根本要求，也體現了中國通信行業的運維管理水平、運維管理能力已經達到相對較高的層次[1]。

運維管理的高度集中，源于現代通信技術、網絡管理技術等要素與管理體制的綜合驅動。運維管理的高度集中，符合國際運營發展趨勢，是企業集約化、低成本、高質量、高效率運營的基礎。集約化的運維管理，可適應通信技術快速變化、競爭日趨激烈的產業環境。

基礎電信運營企業傳統的通信電源系統運維體系和技術已不能適應通信行業高速發展的需要。以先進的通信、計算機、設備及控制等智能化技術為基礎，以需要為動力，以簡潔高效、智能化、集約化為目的的智能電網成為未來發展的必然趨勢。

1　通信電源系統運維存在的問題

通信電源系統在通信系統中處于非常重要的地位，是整個通信網絡的關鍵基礎設施，也是網絡安全運行的保障，因此，通信電源系統的運維在整個通信系統中就凸顯其重要性。

通信網絡運行的高保障要求電源系統具有高可靠性、高可用度等特性。高可靠性等要求在一定程度上阻礙了通信電源系統及其運維中新技術的應用和規章制度的轉變。傳統通信電源系統運維體系和技術存在諸多亟待優化、改進的地方。

(1)傳統的動環監控系統孤立各監視對象，無法實施系統監測

目前，基礎電信運營企業都通過動力及環境監控系統對各個獨立的監控對象進行遙測、遙信，實時監視設備和環境狀態，記錄和處理相關數據等；但缺乏從系統、整體角度考慮，也無法自動評估故障點對系統上、下游關聯節點的影響。

(2)缺乏量化數據，沒有全生命周期管理的理念

日常的通信電源系統運維管理工作應包括機房空間、電源設備、能耗等管理，但動環監控系統中并沒有相應的管理模塊，缺乏量化的數據；同時，現有運維體系中沒有全生命周期管理的理念，無法對電源設備、節能減排等進行精細化管理。例如，在實施節能減排項目前后，無法通過當前的動環監控系統對節能減排的效果實施如圖1所示的閉環管理。

圖1 節能減排的閉環管理方法

(3)動環監控系統的被動應對、經驗式管理

從上述圖表的計算結果可知，雙排水盲溝中線間距增大，會引起排水量的少量增加，其中有限元計算結果顯示最大增幅為4%，而方法一計算結果顯示最大增幅為27%。剩余水頭高度增加幅度稍大，且方法一的計算結果明顯大于有限元計算結果。另外，有限元結果顯示：當雙盲溝間距大于10～15 m時，剩余水頭高度的增長趨勢變緩，故在實際工程中若盲溝間距初步設計值大于15 m時，則可考慮再適當增大，以減小工程造價。

當前日常的運維工作多是根據動環監控系統的告警提示實施被動應對和經驗式管理，這種管理存在弊端。因此，從被動應對向主動管理轉變、從事后處置向事前預防轉變、從經驗式管理向科學化管理轉變是通信電源系統運維適應行業高速發展，降低系統故障率、提高可用度的必然趨勢。

(4)動環監控系統的數據再利用效率低下

由于安全和穩定等要求，當前的動環監控系統多屬于封閉的系統；與資產管理、財務管理等系統缺乏統一的信息和數據平臺，無法實現數據共享和互通，導致運維效率低下，重復工作嚴重。

2　國內外智能電網的發展[2]

2001年，美國電力科學研究院提出“Intelligrid”(智能電網)的概念，并于2003年提出《智能電網研究框架》展開研究；美國能源部隨即發布Grid 2030計劃，通過采用先進的材料技術、超導技術、電力電子技術，重點研究控制技術、廣域測量技術、實時仿真技術、儲能技術、可再生能源發電技術、微型燃氣輪機發電技術等，以構建全美骨干電網、區域性電網、地方電網和微型電網(分布式電力系統)等多層次的電力網絡，爭取到2030年建成完全自動化、高效能、低投資、安全可靠、靈活應變的輸配電系統，以保障大電網的安全性、穩定性，提高供電的可靠性及電能質量。

2005年歐洲提出類似的“Smart Grid”概念；2006年，歐盟智能電網技術論壇推出了《歐洲智能電網技術框架》，認為智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向，主要著重于輸配電過程中的自動化技術。

我國在智能電網概念的提出方面雖然稍晚，但之前就在相關技術領域開展了大量的研究和實踐。2008年11月11日至13日，中美清潔能源合作組織特別會議召開，在會上開始使用“智能電網”，并在國內統一推廣這一概念，以指導相關研究的開展。

3　智能電網的內涵及特征

廣義的電力系統智能電網包括發電、輸電、配電、用電等各個領域，而基礎電信運營企業下的智能電網多指配電與用電環節。

基礎電信運營企業集約化運維環境下的智能電網具有智能電網諸如靈活、安全、經濟等通用特征，但由于它作為電信行業有高可靠性要求的基礎設施，因而筆者認為安全、可靠、智能、高效、綠色、經濟是該領域智能電網系統建設的根本目標。

3.1　智能電網的內涵

智能電網是在確保電力系統安全、可靠的前提下，用傳感、嵌入式處理、數字化通信和信息技術，將電網信息集成到企業運維流程和應用系統中，使電網可監測、可控制和自動化，從而打造更加安全、可靠、智能、高效、綠色、經濟的電力系統。

3.2　智能電網的特征

智能電網與傳統的動環監控系統相比，具有如下特點。

(1)數字化程度更高，內含各種智能的傳感器、電力設備、控制系統、應用系統等；實現全面實時的監視和全系統可監測。

(2)基于統一的信息平臺，能夠自動完成數據和應用的整合；提供先進的信息技術手段，實現對相關信息的傳輸和集成。

(3)在信息集成的基礎上，進行高級分析，具有輔助決策支持的數據分析能力，實現提高可靠性、降低成本、提高收益和效率的目標。

3.3　與傳統動環監控系統的對比

智能電網系統與傳統動環監控系統在監控對象、決策與控制等方面存在差異，其對比如表1所示。

表1　智能電網系統與傳統動環監控系統的對比[3，4，5]

4　功能架構

多層架構是降低系統復雜度的有效手段。定義好各層之間的接口，就可以降低系統間的依賴，使得各層的分工更加明確，既可以保證系統良好的擴展性，而且在功能模塊的復用性上也具有明顯的優勢。

某基礎電信運營企業的智能電網系統采用五層功能架構，如圖2，依次為監控層、網絡層、數據層、應用層和會話層。

圖2 某智能電網系統功能架構

該智能電網系統的各層功能和要求如表2所示。

表2　智能電網系統各層功能和要求

5　結束語

迄今，國內外智能電網已蓬勃發展，但智能電網在通信行業的應用還處于探索階段。智能電網的特點決定了其在電信集約化運維環境下的應用會越來越廣泛。但為提高資源利用率和網絡安全，需對現有動環監控系統向智能電網升級改造的可行性進行論證。

參考文獻：

[1]魯春叢．通信運維管理發展趨勢[J]．中興通訊技術，2010，16(2)：34-38.

[2]劉振亞．智能電網知識讀本[M]．北京：中國電力出版社，2010．

[3]YD/T 1363.1-2005，通信局(站)電源、空調及環境集中監控管理系統 第1部分：系統技術要求[S]．2005.

[4]YD/T 1363.2-2005，通信局(站)電源、空調及環境集中監控管理系統 第2部分：互聯協議[S]．2005.

[5]YD/T 1363.3-2005，通信局(站)電源、空調及環境集中監控管理系統 第3部分：前端智能設備協議[S]．2005.

通信技術

Smart Grid System Based on Intensive Operation and Maintenance of Telecom Enterprise

WANG Xu1,LI Zhi-feng1,JIANG Yu-bin2, LUO Jian3

(1.Southern Base of China Mobile Group, Guangzhou 510640, China;

2.Huaxin Consulting and Designing Institute Co., Ltd., Hangzhou 310014, China;

3.Jiujiang Tongtai Equipment Engineering Co., Ltd., Jiujiang 332900, China)

Abstract:Connotation and layered architecture of smart grid of some telecom enterprise are introduced in this paper. Through making a comparative analysis between problems in operation and maintenance of traditional communication power supply system and features of smart grid, it is found that smart grid is an effective method to solve these problems, which accords with requirements and development trend of intensive operation and maintenance of telecom enterprise.

Key words:operation and maintenance; intensive; supervision system for power and environment; smart grid

中圖分類號：TN86

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3664(2015)02-0087-03