智能電網中光纖通信系統的可靠性分析

梁鑒

摘 要：隨著信息技術的迅速發展，作為重要基礎設施的電網系統越來越趨向于高度的自動化、智能化。可靠性分析是智能電網的永恒主題。光纖通信系統作為現代電網控制系統的神經網絡線，其穩定性對智能電網極為重要。本文對電網光纖通信系統可靠性展開討論，并設計相關管理方案。

關鍵詞：智能電網；光纖通信網絡系統；可靠性；管理方案

1 引言

電網光纖通信系統是隨著大數字信息化社會現狀的產生出現的，在當今的數字化時代，電網系統的發展越來越趨向智能化、自動化。電網通信是電網系統實現智能化、數字化的有力的后盾，因此電網光傳輸通信系統的可靠性越來越受到人們的關注。電網通信光纜系統是應用在電網光傳輸系統當中的鏈接管道，通過通信光纖系統的構建，實現通信中各個傳輸鏈路的信息傳輸與信息交換，當電網系統出現故障時，可以實現人機之間的最高速率交換。

電網光纖網絡系統是應用在電網光傳輸系統當中的，能滿足電網系統安全穩定運行的的通信系統體系。電網光纖通信系統可靠性工程是為提高電網光纖通信網絡的可靠性和運行服務質量而實行的，包括前期規劃設計、工程實施以及運行維護中所進行的各項工程和管理活動。對電網光纖通信進行可靠性分析能保障網絡穩定，維系電力正常運行。本文通過研究電網通信系統的可靠性指標，設計相關管理方案，提高通信可靠性，促進電網穩定運行。

2 電網光纖通信系統可靠性分析指標

通過對廣西電網南寧供電局光纖通信網絡多年進行的運行維護經驗進行總結和分析，并結合相關電網系統網絡的文獻的基礎上，我們認為電力通信系統是整體網絡，受長時間運行及環境的影響，容易使通信節點、鏈路性能等逐漸降低，當電力通信系統被破壞或者出現故障后，通信節點的性能便會急劇下降，出現節點失效、數據網絡擁堵、業務中斷或者網絡連通率降低等問題。

電網光纖系統的可靠性研究是對于電網光傳輸網絡的安全性以及穩定性的研究，也就是對通信網絡中大量的網絡節點的研究。這些節點的安全穩定是電網系統高效運行的關鍵所在。表1從四個方面分析了針對這些節點的可靠性影響因素。在光傳輸網絡中，通過減少過程中的誤碼率、搶通率等方面的因素會直接影響到電力業務服務的質量，這些指標是對于通信網的可靠性的評判標準。

2.1 電網自身角度

電網自身因素是影響通信可靠性的主觀因素，可以分為兩個部分：外部因素和內部因素。外部因素是指節點之間通信光纜的不穩定因素，主要表現在：通信網絡系統在城市建設中的移改工程，以及自然因素（如白蟻、極端惡劣天氣等）和人為破壞導致光纜中斷或者傳輸質量下降；內部因素也多種多樣，包括多條主干光纜陳舊，纖芯的質量參差不齊，可用芯數不足等，導致當某些方向光纜出現故障時，無法構造迂回光路由，降低了通信系統的運行可靠性能。

2.2 電網運行效果角度

在電網運行的固有可靠性方面，我們發現某些的通信系統比較陳舊，隱患較大因素包括通信電源模塊不足，導致通信系統可能失壓掉電；通信電源負荷過大，各站點不能滿足蓄電池對設備持續供電的規定時間。另外系統在維護的可靠性上也有一定的不穩定因素：由于電力智能化的不斷提升，許多電力智能化的操作規范不能及時修訂；在通信系統上需要實現良好的運維和管理，通信運維人員的數量不能滿足需求。

2.3 通信系統技術角度

通信技術更新很快，電網通信系統通過不斷引入新的設備來提升網絡的安全性。近年來，我們通過架設地區通信網B，新增OTN設備，引入ASON技術等方法，提高了通信網絡傳輸容量，并利用重路由等機制，能抵抗多次光纜中斷，大大地提高了系統的可靠性。然而通信設備及技術的更新需要網絡硬件建設的配合，新增光纜纖芯數量不足，站點通信電源負荷不足等多種綜合因素對通信系統的技術提升造成了限制，同時增加了其他方面的安全隱患。

2.4 可靠性分析及工程

在通信系統的可靠性分析當中我們發現，網絡節點以及節點的網絡拓撲結構沒有統籌規劃措施，局域之間的互聯沒有進行合理的分析運營，出現有些節點閑置，有些節點則總是超負荷運行導致經常出現電網系統的不穩定。

電力通信系統可靠性工程的主要目的是提高通信系統的運行安全可靠性及服務質量，并在前期設計、工程實踐及維護中所進行的管理活動的總結。主要內容可以包括升級系統設備、合理規劃網絡、加強維護和管理力量，同時可以從外部條件著手，包括放寬投資條件、擴大網絡需求、提高人員素質等，這樣就能通過多種手段實施可靠性工程。

3 電網通信可靠性管理方案

提高通信系統可靠性的水平就要做好實地考察，將電網系統通信問題提到通信管理部門，使通信管理部分對電力系統通信問題有全面、深入的了解，通過研究故障規律來達到排查、處理故障的效果。電網光纖通信系統的可靠性的管理主要是對于電網系統設備以及運行系統兩個方面的改善。首先在工作環境上要減少設備區內的電磁干擾對設備的影響，另外要做好工作現場的衛生把控、溫濕度及其他環境因素的定期維護檢測。在對于系統的設計上應該進行階段性的研究，如果系統跟不上現在的設備運行，就要進行系統的重新設定，使系統與設備配合良好，最終電力服務質量得以提升，這同時也是對于電網通信可靠性的評判最直接的因素。以下是電網光纖通信系統各階段可靠性的管理內容：

（1）分析設計階段。提出系統網絡設計的可靠性準備規范；提出某一通信系統可靠性設計水平；提出對通信設備固有可靠性的要求；分析并確定網絡繰的各種可靠性措施。

（2）建設實施階段。組織和實現各種可靠性措施及保障措施；對建設結果進行監督和評價；對建設部分進行試驗、簽定和驗收。

（3）運行維護階段。分析、評價運行的可靠性水平；制定網絡維護和管理體制和規程；制定維護和管理的任務、要求和措施；分析分析各種故障規律， 提出相應的可靠性措施；監督各種制定和措施的執行情況。

同時，為了保證電網光纖通信系統的可靠運行和可靠性水平在運行中不斷提高， 有必要要求通信系統對可靠性管理建立一個有效的可靠性反饋機制， 形成一個完整的可靠性管理體系， 并定期對網絡運行情況進行跟蹤評價。

4 結語

電網中光纖通信系統的節點、鏈路性能對系統的整體可靠性有很大的影響，提高通信系統的可靠性有助于提升電力服務質量。本文以南寧供電局為例，從電網自身角度、電網運行效果角度以及通信系統的技術角度對光纖通信系統的可靠性指標進行了分析，從而印證了電力通信系統可靠性工程的必要性和可行性；以提高通信系統可靠性為目的提出了管理方案，管理內容包含分析設計、建設實施及運行維護等階段，方案的施行能有效保證電網光纖通信系統的可靠性水平不斷提高。

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