基于EPOCHS的數字化電力通信光傳輸網絡的優化改造

盧嘉斌

摘要：將EPOCHS仿真軟件應用電力通信網絡中，能夠有效克服存在的弊端，使電力通信網絡效果得到顯著增強。基于此，本文將對EPOCHS在電力傳輸網絡中的優化仿真實驗進行分析與研究。

關鍵詞：EPOCHS仿真軟件;電力通信;數字化

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）11-0036-02

隨著社會經濟的飛速發展，社會生產與人們生活均離不開電力支持，對電力需求量逐漸增加，產生了一系列電網安全、通信管理問題。電力通信網絡的穩定運行對電網建設、社會發展來說具有重要作用。在光纖通信理論指導下，將EPOCHS仿真軟件應用到電力通信當中，能夠有效降低電網故障的發生幾率，使大電網的運行變得更加安全穩定。

1 電力通信光傳輸網絡的應用問題

由于電力通信光傳輸網絡具有損耗低、容量大、環保性強等特征，在電力領域得到廣泛應用。但是，其功能不夠完善，在應用中對技術水平要求嚴格，導致電力通信的穩定性、安全性無法得到切實保障，在應用中主要存在以下問題。

（1）設備配置參數問題。在硬件建設與應用過程中需要進行相關配置，使電力通信光傳輸網絡的應用需求得到滿足，效率得到提升。但是，光傳輸網絡的構建環境較為落后，已經無法充分符合當前電力通信網絡的發展訴求，使電網傳輸的穩定性、安全性無法得到切實保障;（2）網絡問題。電網傳輸穩定性與網絡環境聯系緊密，一旦網絡環境的穩定性無法得到保障，則勢必會造成網絡中斷，產生相關損失。在實際應用過程中，通信網絡建設的應用效果不夠理想，其中部分功能尚未接通，無法在電網中得到充分應用。在網絡通信與電力通信中，均以光纖為載體，光纖質量在很大程度上對通信效果產生直接影響，如若存在光纖腐蝕等情況，則勢必會影響光傳輸的通暢性;（3）光纜問題。在電力網絡構建中，光纖網絡的建設較為落后，光纖產品受外部因素影響出現腐蝕等情況，影響網絡穩定性，也導致通信質量被大打折扣。在電纜的布局方面，光纜數量通常超過兩條，采用不同路由進行連接，導致光纜使用效率降低，產生嚴重的浪費現象[1]。

2 電力通信光傳輸網絡模型的構建

ASON光傳輸技術是將控制面板與光傳送網相結合，對網絡資源進行智能分配，使各個網絡交互點與客戶端的數量增加，從而將數以千計的網絡終端聯系起來，實現全自動化的網絡交互。在電力系統不斷發展的背景下，電力網絡結構也越發多樣，對電力通信網絡進行優化改造已經成為大勢所趨。

ASON光傳輸技術主要包括光傳輸網、光信號控制網絡兩個部分，在本文的研究中基于基本傳輸網絡進行CP傳輸端口、傳輸信號、傳輸協議等多方面設計，使通信網絡能夠得到智能化、數字化的故障診斷與修復。與信息網絡相同，電力傳輸網絡同樣能夠構建網絡拓撲，使網絡整體更加連貫、統一，對資源進行管理、共享與優化。在ASON中進行CP多方面設計以后，信號從接口處完成信息傳輸，使電力協議與信號經過光傳輸網線得以交換，一旦出現故障問題，則信號檢測技術將自動對系統進行保護，并利用繼電器立即切斷線路，避免出現更大的電力安全事故。

在ASON網絡管理中采用ASON網管系統進行管理，使光傳輸網絡的優勢得以充分發揮，在ASON與網管系統相互結合之下，使整個光傳輸網的運行變得更加通常。電力網絡具有較強的穩定性，隨著光纖技術網絡的不斷發展，網絡建設也變得更加復雜，電力網絡的安全性得到更加切實的保障，能夠有效降低網絡故障的發生概率。對光傳輸功率的預算以光系統損耗、色散限制理論為依據，在損害方面可以通過以下公式來表示：

式中，Ym代表的是完全損耗時發光功率;Yn代表的是無安全損耗時接收敏感度;Yc代表的是光通速率;代表的是光損耗系數;代表的是光敏感度;kp代表的使接口位置產生的損耗;Lp代表的是光纜的最大通信效率;色散限制用公式可表示為：

式中，S代表的是色散限制距離;P代表的是最大色散;K代表的是色散系數[2]。

3 EPOCHS仿真軟件在電力光傳輸網絡中的實驗分析

EPOCHS仿真軟件具有較強的專業性，能夠在電力通信系統中得到有效應用，針對電力通信網絡進行動態仿真模擬，遵循斷電保護的原則，設置科學合理的保護時間間隔，根據時間間隔對分子物理網絡進行劃分，以軟件所需參數為依據，對計算參數進行匯總，具體為：損耗系數P-61中，完全損耗時發光功率為-1、無安全損耗時接收敏感度為-25、光通速率為-2、接口損耗為0.25、光纜的最大通信效率為0.52;損耗系數P-62中，完全損耗時發光功率為-1、無安全損耗時接收敏感度為-27、光通速率為-1、接口損耗為0.38、光纜的最大通信效率為0.45;損耗系數P-61中，完全損耗時發光功率為-2、無安全損耗時接收敏感度為-31、光通速率為-3、接口損耗為0.32、光纜的最大通信效率為0.56;

從EPOCHS平臺的仿真流程中能夠看出，電力信息經過A-agent模塊將信息傳送到通信端口，由端口處將光纖傳輸網絡中的信息傳遞到用戶端與B-agent中，一旦用戶端出現故障問題，則B-agent將自動對其進行檢測，使故障信息經過A-agent傳輸到電力系統當中，對其進行斷電保護操作。在EPOCHS仿真平臺當中，主要通過代碼的方式進行設計和實現，代碼由A-agent與B-agent兩部分構成，其中前者主要作用在于完成電力通信，通過前者來帶動后者，一旦線路出現故障問題，后者將自動檢測后進行斷電處理。A-agent與B-agent的代碼如下：

Ant A-Agent

Int EPOCHS Agent

{

protecred：

Single Line K out;

Int Linr_K calt_type;

Reback_Agent_Ink*inside_start_agent;

Line_Direction_Ink*insider_dir_inf;

Public：

B_Agent（..）;

Return restart_line_close（..）;

Return restart_protection_open（..）;

}

當電力線路出出現短路情況時，保護電路繼電器將會立即斷開對線路進行保護，從仿真模擬結果中能夠看出，光纖電力通信的時延較小，誤差較小，具有較強的步長特征。通過EPOCHS仿真軟件的應用，對無光纖傳輸線路進行模擬，發現線路最大時延為0.142ms，有光纖線路的最大時延為0.095ms，這意味著光纖電力通信中延時的特性較短，穩定性較強[3]。

4 結語

綜上所述，本文針對數字化光傳輸網絡電力通信技術進行研究，首先對電力光傳輸應用中在參數、網絡、電纜方面存在的問題進行分析，并構建數學模型，列出表示公式，對其中各項指標進行分析，然后借助EPOCHS仿真軟件進行實驗分析，通過故障信號診斷、時延特性等對光傳輸網絡的安全性進行分析，為電力通信網絡的多樣化、智能化、復雜化發展提供更加科學有力的參考依據。

參考文獻

[1]劉俊峰.基于電力系統光傳輸網絡優化改造的分析[J].通訊世界，2017（06）：197-198.

[2]黃忠勝，童曉陽，王曉茹，等.基于EPOCHS的數字化變電站通信仿真分析[J].電氣應用，2010，29（13）：20-24.

[3]黎明.研究電力通信光傳輸網絡的優化改造方法[J].通訊世界，2017（22）：262-263.

Optimization and Reform of Digital Power Communication Optical Transmission Network Based on EPOCHS

LU Jia-bin

（Supervision Center of Shanxi Press， Publication， Radio and Television Bureau， Taiyuan? Shanxi? 030001）

Abstract：Applying EPOCHS simulation software to power communication network can effectively overcome the shortcomings and enhance the effect of power communication network. Based on this， this paper will analyze and study the optimization simulation experiment of EPOCHS in power transmission network.

Key words：EPOCHS simulation software; power communication; digitization