電力光纖傳輸網建設及優化實施方案研究

鐘文杰

摘要：光纖傳輸網是電力通信網的重要組成部分，承載著電力調度、繼電保護、自動化等大量電網安全生產及重要經營管理業務。本文結合本市電力光纖傳輸網建設、運行維護情況的現狀及，分析了光纖傳輸網絡結構存在的問題，提出了優化原則和實施方案。

關鍵詞：電力通信：光纖傳輸網：網絡結構：網絡優化

引言

本市電力建設綜合自動化變電站和無人值守變電站，變電站自動化水平不斷提高，其保護、遠動及自動化對通信設備完備性、網絡通道帶寬及可靠性要求更高，光纖傳輸網隨著電網建設迅速發展，基本實現了“十二五”規劃所確定的傳輸網絡優化總體目標。由于傳輸網絡建設及優化工程分批分期建設，在網絡結構上存在部分不合理、網絡帶寬不足、網絡可靠性有待提升等問題，給網絡運行帶來潛在的風險。

為合理調整光纖傳輸網絡的網絡結構、傳輸設備配置，需要研究并分析本市供電局傳輸網絡結構，提出優化方案，提高電力通信網的可靠性、有效性、安全性和利用率。本文對此進行了研究分析和優化方案探討。

1光纖傳輸網的網絡結構

目前傳輸網絡主要采用SDH技術，一般分核心層、匯聚層、接入層3個層級建設。核心層負責以多業務處理為主要任務，匯聚層以多業務顆粒匯聚、傳送、調度和處理為主要任務，核心、匯聚層系統設備通常采用2 5Gb/s、10Gb/s設備。接入層以細顆粒傳送、調度和多業務接入處理為主要任務，一般采用155/622Mb/s環網結構，接入設備要求提供豐富的用戶接口。

光纖傳輸網網絡結構主要分三種：線形網、環形網及組合網。線形網網絡結構簡單，運行可靠性較低。環形網可實現自愈保護功能，其通過二纖單向通道保護環、二纖雙向通道保護環等保護方式，使得網絡運行可靠性高。組合網通過相切（市目交）環可工作在任意速率和任意保護方式下，環上的業務可正常保護，環間業務可通過設備內部交叉矩陣實現，大大增強網絡可靠性。

2本市供電局傳輸網絡現狀分析

本市供電局傳輸網絡分為A網和B網雙平面規劃建設，A網主要采用華為SDH光傳輸設備，B網主要采用中興SDH光傳輸設備，但A、B網存在華為、中興設備交叉建設的問題。

2.1傳輸A網現狀評估

傳輸A網采用兩層結構建設，分為骨干層和接入層，骨干層節點包括500kv變電站、市供電局、220kV變電站等節點，帶寬為2.5Gb/s；接入層由所有110kV變電站、縣供電局等構成，采用環網或鏈狀結構組網，接入帶寬為622Mb/s或155Mb/s。目前該網絡承載的業務主要有：線路保護、安穩系統、PCM（遠動、電能計量、調度電話等）等。

傳輸A網接入層帶寬容量較小，需進行優化升級；另外，部分站點使用設備為華為的Metr02050/Metr03000，設備容量和傳輸帶寬小，無法滿足本局業務量傳輸需求，存在帶寬瓶頸，數據處理能力不足。

2.1.1完備性指標分析

指標1：網絡覆蓋率=已覆蓋節點的數量/應覆蓋的節點數量*100%。

本市局傳輸A網已全部覆蓋110kV及以上所有變電站，網絡覆蓋率100%。

指標2：骨干層帶寬

骨干層由一個2.5Gb/s骨干環組成，骨干層節點包括本局、220kV及以上所有變電站等7個站點，主要采用華為OSN3500＼Metro3000組網。

指標3：接入層帶寬

接入層由110kV變電站構成，采用環網或鏈狀結構組網，接入帶寬為622Mb/s或155Mb/s，主要采用華為OSN2500＼Metr02050等設備組網。

2.1.2可靠性指標分析

站點成環率

傳輸A網骨干節點成環率高，骨干節點成環率達100%；接入節點成環率為88.9%，有待提高。

綜上，目前本市傳輸A網已實現所有節點覆蓋，網絡覆蓋率達100%：網絡采用兩層的扁平狀結構符合電力通信業務的分布特點，且節點成環率高，骨干節點成環率達100%，接入節點成環率達88.9%；從網絡帶寬上看，目前該網絡帶寬基本可以滿足業務需求。但該網絡還存在以下缺陷：

（1）覆蓋不完善：本市供局傳輸A網目前己覆蓋了地調、縣調、所有110kV及以上變電站，但15個35kV站中只覆蓋了五個站，應加強35kV站點接入。

（2）部分節點設備需要更換：主要體現在部分接入節點設備不支持關鍵板卡的冗余配置，不支持2Mb/s TPS保護；部分骨干節點設備交叉（高階、低階）資源有限，不便于網絡升級及業務通道組織；部分節點設備投運時間較長，設備容量和帶寬偏小，故障率趨高，需更新改造。

（3）帶寬不足：某縣供電局采用Metr02050光設備，鏈路為622M鏈路；部分110kv站點采用華為Metro2050光設備，以155Mb/s的帶寬接入網絡，遠遠不能滿足電網自動化技術、辦公信息化等對光通信系統提出了更大的傳輸帶寬（約2.5 G）、更豐富的接口（GE、FE接口）、更加靈活的帶寬使用（業務帶寬動態分配）等要求。

（4）站點采用華為、中興設備交叉建設：不利于運行維護。

2.2傳輸B網現狀評估

傳輸B網于2011年建設完畢，網絡分為核心層和接入層，核心層由市供電局、7個220kV及以上站等節點組成2個2.5Gb/s的核心環，主要采用中興S385設備組網。接入層由大部分110kv變電站、縣供電局等構成，采用環網或鏈狀結構組網，接入帶寬為622Mb/s或155Mb/s，主要采用中興$330設備組網。傳輸B網采用兩層的扁平狀結構符合電力通信業務的分布特點，節點成環率高，骨干節點成環率100%。目前少部分站點采用華為設備，可優化升級改造調整為單一中興設備，但仍有110kVZ個變電站尚未覆蓋B網設備。

3本市供電局傳輸網絡優化方案

3.1總體優化思路

（1）匯聚層、接入層設備配置應層次分明、結構合理、安全可靠。

（2）匯聚層設備按同型號進行升級改造更新，速率、帶寬選擇能滿足未來5到10年的新增業務需求。

（3）所有站點組成PP+SNCP自愈保護環，原則上光纜具備物理成環條件的與光纜路由組成路由方向相同的自愈保護環，不具備光纖物理成環的設備之間盡可能合理組成邏輯環。

（4）接入層分片區成環（不具備物理鏈路成環的組邏輯環），同一環內設備選用同一供應商、同一型號設備。

（5）對傳輸A網進行改造整合，淘汰老舊光傳輸設備，110kV站點更換為STM-4（可擴展至STM-16）設備，由155接入層鏈路升級為622M鏈路，將某縣局設備更換為STM-64設備，鏈路升級為2.5G鏈路；并對A、B網設備進行調整優化，最終使傳輸A網采用華為單一供應商設備組網。

3.2主要優化內容

1、將接入層站點原為Metro2050/Metro3000設備的，更新OSN2500/OSN3500或S330，并按照A網華為設備、B網中興設備的組網原則進行組網。

2、傳輸A網骨干層節點由本市局、500kV變電站、220kV及以上站點組成，共計8個節點，采用網狀網結構，帶寬為2.5Gb/s，全部采用OSN3500設備。

3、傳輸B網覆蓋建設未覆蓋的110kV三個變電站，分別新增中興$330設備。

4本市電力光纖傳輸網絡優化后的優點分析

4.1雙網雙設備覆蓋，可靠性增強

傳輸網絡分A、B網，華為設備和中興設備分離，優化重組，有利于網絡結構穩定；部分節點設備得到升級更新，支持關鍵板卡的冗余配置；在光纜資源有限的情況下，設備合理組成邏輯環。

4.2可控性提升

形成了同型號相互對接，提高對電路的調整、運行維護的可控性，初步滿足新業務的接入，便于網絡維護管理。

4.3擴展性拓寬

網絡結構的安排和應用更合理，方便新增節點的接入，減少因光纜解口而影響節點的擴展，對新技術、新業務接入的適應能力更強；網絡骨干層和接入層帶寬分別為622Mb/s和2.5Gb/s，能滿足不斷增長的業務網絡帶寬需求。

5結束語

通過網絡優化，本市電力光纖傳輸網提高了安全可靠性和資源利用率。在網絡優化完成后，傳輸A、B網將形成一個清晰的分層結構，核心網架、接入網架、地區和縣局的接入、220kV站點、110kV站點等接入方式均已標準化、規范化，為以后輸變電工程、電廠接入工程通信設計提供了依據，同時由于各層次之間設備的組網也按照地區電網“分區組團”方式有一個清晰的區域劃分，給維護管理帶來了便利。

SDH傳輸網絡建設是一個循序漸進的動態過程，只有靈活的結合傳輸網的實際情況和未來發展需要，才能將傳輸網建設得更加科學合理。