電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計與實現(xiàn)

王均

（南京南瑞集團公司信息系統(tǒng)集成分公司江蘇南京211106）

電力通信屬于電力行業(yè)專用的通信網(wǎng)，此通信網(wǎng)的發(fā)展是在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展過程中發(fā)展的，其主要業(yè)務主要包括數(shù)據(jù)運行及事務管理型。事物管理型業(yè)務主要包括會議電視電話、信息數(shù)管理。關鍵數(shù)據(jù)運行業(yè)務主要包括繼電保護信號、IP調度電話信號、數(shù)據(jù)遠程收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)視控制系統(tǒng)等[1]。電力通信能夠有效實現(xiàn)電網(wǎng)自動化控制和商業(yè)化運行，從而為電網(wǎng)提供現(xiàn)代化管理服務。高效且優(yōu)質的高集成度通信網(wǎng)絡是創(chuàng)建智能的基礎，利用先進化的測量和傳感技術創(chuàng)建前端網(wǎng)絡設備，利用最優(yōu)化控制方式并且使用先進決策支持系統(tǒng)，從而有效實現(xiàn)電網(wǎng)目標，比如運行環(huán)境良好、安全可靠及經(jīng)濟高效。創(chuàng)建此種通信網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠有效提高電網(wǎng)供電過程中的可靠性和電網(wǎng)資產(chǎn)使用率，并且促進電力市場的繁榮，抵抗電網(wǎng)市場中的風險，以此有效提高電網(wǎng)總價值[2]。

1 電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化目標

某地區(qū)的智能電網(wǎng)發(fā)展飛快，電力通信業(yè)務量也有了進一步的提高，主要為調度和配電中自動化業(yè)務有了進一步的發(fā)展和使用，并且信息化不斷增加有效提高了對電力通信網(wǎng)的需求。所以，要有效完善電力通信網(wǎng)絡，以此有效滿足如今對業(yè)務不斷提高的需求。在實現(xiàn)電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，利用對10 kV通信接入網(wǎng)的不足和經(jīng)驗，之后和真實的道路調整情況相互結合，根據(jù)配電自動化規(guī)劃的目標，有效結合供電公司配電網(wǎng)片設計規(guī)劃的內容，有效實現(xiàn)供電區(qū)域中10 kV通信網(wǎng)無線與光纖覆蓋、地市內骨干通信網(wǎng)絡的優(yōu)化[3]。

在通信網(wǎng)絡設計規(guī)劃的過程中，要密切注意設計規(guī)劃經(jīng)濟性，深入挖掘現(xiàn)有資源潛力及通信技術，提高資產(chǎn)實際使用效率，有效降低設備投入在整個生命周期中的成本消耗。

另外，在通信網(wǎng)絡計劃、籌劃的過程中，要堅持不同的準則，針對不同地區(qū)需求及不用的發(fā)展階段，有效制定此區(qū)域中網(wǎng)絡建設的規(guī)范及方向。

在通信網(wǎng)絡優(yōu)化統(tǒng)籌的過程中，要將其作為某個地區(qū)整體實現(xiàn)規(guī)劃，并且在每個層次中實現(xiàn)資源的共同使用及協(xié)調，從而避免資源產(chǎn)生不必要的浪費及網(wǎng)絡反復重建情況[4]。

2 電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計

為了能夠有效保證電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的可行性及科學性，本文就在網(wǎng)絡優(yōu)化設計過程中融入某區(qū)域電力通信網(wǎng)的建設特點及現(xiàn)狀，全面考慮實際需求，從而有效實現(xiàn)電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計。

2.1 系統(tǒng)的部署方式

通過圖1可以看出來，在綜合網(wǎng)系統(tǒng)設計研究過程中，要有效選擇本部和各地市級供電公司，并且分別創(chuàng)建電力通信管理系統(tǒng)，此級別管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)網(wǎng)作用中能夠相互連接[5]。

圖1 電力綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的部署結構

其中省級管理系統(tǒng)能夠直接對骨干通信網(wǎng)絡進行管理，地市級管理系統(tǒng)能夠對市級供電公司網(wǎng)絡進行管理，并且兩級電力通信管理系統(tǒng)屬于交互的，其能夠保證省級部門對當?shù)毓╇姽倦娏νㄐ啪W(wǎng)進行宏觀管理。此種分級部署管理方式能夠有效避免供電公司電力通信故障對其他公司造成的影響，并且和現(xiàn)代國內電力通信分級運維管理結構模式相互結合，從而方便了其中工作的展開[6]。

2.2 通信電纜的創(chuàng)建

基于已經(jīng)有的電力通信網(wǎng)光纖系統(tǒng)，對光纖通信網(wǎng)絡進行有效的完善，主要包括10 kV光纜線路、220 kV光纜線路和110光纜線路。圖2為10 kV光纜線路圖[7]。表1為本文所研究地區(qū)建設中的光纜參數(shù)。

圖2 10 kV光纜線路圖

表1 本文所研究地區(qū)建設中的光纜參數(shù)

在創(chuàng)建以上描述電纜線路過程中，要保證相同電網(wǎng)中能夠同時開展一次網(wǎng)架。在城市中創(chuàng)建電纜建設實際作業(yè)或者策劃的過程中，要預留光纜敷設的地方，并且還要將其作為電纜專門使用的地方，專門為電力光纜安排支架，并且設置防火槽盒。在土建過程中，要提前將光纜使用的梅花子管進行防治，并且管子長度要和電力排灌長度相同，不需要接頭。放置專門箱式變電站和環(huán)網(wǎng)通信通道。如果引出電力隧道中的光纜，可以使用半徑為25的鋅鍍鋼管實現(xiàn)保護。光纜通過ADSS與OPGW實現(xiàn)創(chuàng)建光纜纖芯使用ITU信號。縣級和地級光纜中的骨干通信網(wǎng)環(huán)網(wǎng)節(jié)點一般使用48芯光纜，終端節(jié)點和支線光纜芯數(shù)量要使用功能24芯。其中各通信樞紐站與調度機構中的光纜要超過兩個路由，并且不能夠使用同溝道或者共豎井[8]。

2.3 綜合網(wǎng)管硬件架構

在設計電力通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中，要有效統(tǒng)一的省級和地市的管理，所以就要使省公司和地市級供電公司維護終端、配置服務器和系統(tǒng)外部設備與此省電力通信網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)相互連接，并且合理使用綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，有效實現(xiàn)省公司和地市級供電公司數(shù)據(jù)的相互連通，充分發(fā)揮綜合網(wǎng)管系統(tǒng)維護終端和監(jiān)控管理的功能。電力通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)屬于整體，所以硬件架構也要使用圖示方式充分表現(xiàn)[9]，圖3為電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的硬件架構。

圖3 電力通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的硬件架構

2.4 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的軟件架構

電力通信網(wǎng)中的綜合網(wǎng)管軟件架構主要包括平臺和子系統(tǒng)構成，其中的子系統(tǒng)主要包括通信運行管理、通信綜合監(jiān)控、通信專業(yè)管理和通信資源管理4種，圖4為綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的軟件架構。

圖4 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的軟件架構

其中網(wǎng)絡通信綜合監(jiān)控子系統(tǒng)指的是在設計綜合網(wǎng)管系統(tǒng)過程中所使用的子系統(tǒng)中，其主要包括告警管理、告警配置和性能信息管理。此系統(tǒng)的主要功能就是使用協(xié)議轉換方式全面檢測系統(tǒng)智能設備告警信息，智能設備主要包括電源、交換和傳輸設備。使用直采的方式就能夠全面檢測非智能設備告警和環(huán)境的質量[10]。

其中通信專業(yè)管理子系統(tǒng)在設置過程中要全面結合當?shù)仉娏νㄐ艑嶋H的管理模式，實現(xiàn)系統(tǒng)的有效定位，并且對系統(tǒng)業(yè)務的覆蓋范圍和使用需求進行明確，使功能模塊合理性及科學性進行有效保證。

其中通信資源管理子系統(tǒng)主要包括資源數(shù)據(jù)管理、拓撲管理、高級應用和信息配置管理，并且利用此系統(tǒng)能夠全面分析資源使用率和使用趨勢。

其中通信管理子系統(tǒng)的主要功能模塊為通信運行方式、缺陷故障、值班及通信檢查等，利用綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中工作的流程化、標準化及信息化管理，就能夠有效實現(xiàn)電力通信網(wǎng)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)范化及信息共享[11]。

2.5 創(chuàng)建電力通信傳輸網(wǎng)

2.5.1 優(yōu)化電力傳輸網(wǎng)絡架構

以某地區(qū)電力傳輸網(wǎng)實現(xiàn)改造升級和結構優(yōu)化，表2為電力傳輸網(wǎng)絡結構優(yōu)化前后對比。

2.5.2 升級電力傳輸網(wǎng)ASON網(wǎng)絡

由于受到某地區(qū)實現(xiàn)城市改造工程影響，市政和辦公場所運行監(jiān)控、輸電、檢修公司等集中創(chuàng)建電網(wǎng)運維中心，要將通信建設和系統(tǒng)相互連接，從而滿足辦公生產(chǎn)需求。因為之前城市營業(yè)網(wǎng)點沒有通信傳輸設備，所以無法控制運行情況，所以就要將通信建設和系統(tǒng)相互連接。

在實現(xiàn)組網(wǎng)優(yōu)化的過程中，通過220 kV石城接入，從而能夠提高地區(qū)A和B網(wǎng)的可靠性。圖5為地區(qū)A網(wǎng)石城接入組網(wǎng)的方式，此種方式能夠對主環(huán)網(wǎng)寬帶的壓力進行分擔，并且還能夠提高網(wǎng)架的可靠性。圖6為220 kV石城變接入組網(wǎng)的方式，通過是哪個站成小環(huán)的方式時間，能夠提高環(huán)網(wǎng)的可擴展性[12]。

圖5 地區(qū)A網(wǎng)石城接入組網(wǎng)的方式

圖6 220 kV石城變接入組網(wǎng)的方式

2.6 創(chuàng)建電力通信業(yè)務網(wǎng)

圖7為通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的結構。

圖7 通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的結構

通信數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于大型IP網(wǎng)絡，合并并且實現(xiàn)網(wǎng)絡層結構的劃分，能夠保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性及有效性。為了能夠降低網(wǎng)絡部分之間的相關性，便于網(wǎng)絡之間的部署和管理，在創(chuàng)建網(wǎng)絡層次的過程中，就要全面考慮。

圖8為核心站點中的核心路由器配置，各個核心站點中的業(yè)務接入使用交換機和核心路由器相互連接，在建設過程中要實現(xiàn)分區(qū)管理、專網(wǎng)專用[12]。

圖8 核心站點中的核心路由器配置

圖9為匯聚站點的配置，將所有匯聚層路由器結合，因為部分匯聚節(jié)點在變電站中設置，但是變電站業(yè)務通過上級調度數(shù)據(jù)網(wǎng)直接調度，所以數(shù)據(jù)網(wǎng)不能夠直接收集變電站業(yè)務，而是利用跨越技術得到變電站業(yè)務數(shù)據(jù)[14]。

圖9 匯聚站點的配置

3 系統(tǒng)優(yōu)化效果

在項目規(guī)劃全面竣工之后，此地區(qū)中的主干光纖網(wǎng)絡已經(jīng)成為網(wǎng)狀結構，并且具有ASON功能。縣域中的通信網(wǎng)絡寬帶流量能夠滿足我縣使用需求，并且各地區(qū)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡能夠創(chuàng)新設備，提高系統(tǒng)的使用效率[15]。

系統(tǒng)中的ASON功能能夠有效實現(xiàn)全面智能光源交互網(wǎng)絡，并且還能夠有效管理控制網(wǎng)絡資源，創(chuàng)建成為具有自動調整、路由設置及端對端業(yè)務太縱橫的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。從整體效果來說，優(yōu)化之后的電力通信綜合系統(tǒng)的功能有了全面的提高，傳輸網(wǎng)絡通道帶寬也有了進一步的提高，并且還能夠提高站點的傳輸能力[16]。

4 結束語

此系統(tǒng)能夠提高通信網(wǎng)絡管理水平，在控制電力調度的過程中，電力系統(tǒng)運行安全性及可靠性都有了明顯的提高。文中全面分析了電力通信綜合網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設計，并且以某地區(qū)為例進行闡述，希望能夠為提高通信網(wǎng)絡綜合效果提供基礎。