電力通信傳輸網的優化設計與研究

劉春輝

摘 ? ?要：實時高速、穩定安全、雙向集成的通信網絡系統為構建高效安全智能電網系統的基礎，可使智能電網實現遠程控制、實時保護、數據獲取等相關的功能。規劃設計一個完整的現代綜合業務通信網絡，并將先進的信息與通信技術嵌入到其中，從而增強電力通信網絡的業務接入與傳輸能力，這對于實現電網信息化管理與可靠安全的運行，增強電網先進性有著較為關鍵的作用。

關鍵詞：電力通信傳輸網;網絡結構;優化設計

引言

傳統的電力系統由發、輸、變、配、用五大環節組成，各個環節分布在廣大地域中，需要依賴可靠的電力通信系統對其進行監測、控制、管理等工作，保障電力系統的安全穩定運行，因此電力通信網應運而生。電力通信網是一種多用戶、多功能的綜合通信網，由光纖、微波及衛星電力等構成主干線，通信方式為電力線載波、特種光纜等電力系統特有的通信方式，同時采用明線、電纜、無線等多種通信手段。在保證電力系統合理發供電的同時，電力通信網還要能夠及時應對電力系統發生的事故，是保障電網安全穩定運行的重要支撐平臺。

一、電力通信網網絡結構

當前中國的電力通信網絡層次體系，從水平方向上可以分為骨干通信網和接入通信網，骨干通信網覆蓋省級網絡骨干節點，包括省通信公司，中調，500kV變電站，220kV變電站，地級供電公司等;而接入通信網是骨干通信網到各信息終端之間的網絡，實現對輸電線路或變電站的數據采集、傳輸和管理的網絡。骨干通信網進一步按照功能可以分為傳輸網，數據網，和支撐網。傳輸網由線路、傳輸設施等組成，為電力通信網絡上承載的業務提供傳輸通道和平臺，常見的傳送技術體制有Plesiochronous Digital Hierarc場（PDH），Synchronous Digital Hierarchy （SDH） ， Optical Transpout Network （OTN）等。數據網是承載在傳輸網上的業務網，利用數據傳輸技術按照數據通信協議在兩個終端之間傳遞信息（數據通信業務）的一種通信方式，由數據終端、傳輸、交換、處理等設備組成。數據網可以細分為調度數據網和綜合數據網。支撐網是為了提高整個通信網的服務質量而形成的專網，保證了基礎網和業務網的正常運行，包括信令網、同步網和管理網。

二、電力通信傳輸網的優化設計

1.方案設計

根據區域特征，用戶若要接入分支鏈路網絡，可直接將當地的電力線纜作為接入網絡的介質，電力計量設備、變壓器之間可不增設任何通信電纜，主用采集方式采用電力線通信，這種通信方式，光纜至電力管線可循序地輻射至每一個不同的變壓器。分支鏈路網絡結合EPON技術，可消除設備故障之間產生的相互影響，從而降低故障的幾率，提高系統運作穩定性以及維護便捷性。

接入層的構建可充分地利用原有資源，同時結合以太網、EPON，利用無源分光器來實現各個光節點的有效劃分，并能夠選用以太網接口來實現光纖網絡的互通互聯，下行可直接將電力線整合到配變設備的低壓出口處，從而實現對整個低壓輸電網絡的全覆蓋。為進一步提高系統運作穩定性、安全性，在接入層可增設1000Mbit/s IP自愈環，結合RRPP保護協議，實現高效率的業務轉換，以規避單點故障問題。值得注意的是，RRPP中涵蓋多個節點構成的環網，其與低壓配電網絡下行耦合的方式有著諸多共通之處，在整個環網中可構建主節點以及副節點，主節點可周期性地從主端口發送HELLO報文，通過分析HELLO報文就能夠判斷環網是否出現故障。若發生故障，如鏈路異常斷開等問題，通過相鄰節點就能夠在HELLO報文中顯示出現故障，并同時發送Link Down報文，工作人員以此為基礎對故障進行處理，即可保證該系統的正常運作。

2.網絡優化改造

網絡改造規劃的開展，需要秉承以下建設原則：SDH建設必須遵循統一實施、統一規劃、統一設計原則;需要確保其SDH網絡建設具備較高的適應性和靈活性，滿足未來10年內的運行需求;SDH網絡建設必須進行分層結構設計，以便于相關管理工作和業務處理工作的開展;結合具體情況進行接入層與核心層的扁平化結構設計;核心節點光方向需要控制在8個以內，并且其數量應小于全網站點數量的15%等。而針對網絡整體性的提升，應結合具體情況依據站點變化進行網絡拓撲的調整，并注重對DCC、保護模式等配置進行科學校核，進而避免因不同時期的網絡建設而造成差異化。

與此同時，對現網中存在的色散、衰耗等性能參數下降現象，以及光纜在實際過程中因外力破壞而出現斷芯的現象，需要在具體網絡改造過程中進行改造和消缺。若其改造工作的開展存在較大難度，則必須依據實際情況進行替代路由的合理選擇。以惠州電力通信傳輸網改造為例，在具體改造過程中，實際現場調研后發現，因外力而導致光線中斷的現象較多。針對這種情況，必須進行光纜的改造和保護。

當然，需同步進行網絡運行監管的規劃，因為其運行監管工作的開展，對保障傳輸網的安全性、穩定性有著至關重要的作用。基于此，針對網絡運行監管的開展，以標準北向方式將終端通信接入網設備網管與通信管理系統進行有效連接，并進行入網管理子系統的介入，以此實現網管子系統與TMS銜接，達到省公司一級部署的目的，并對傳輸網進行統一實時監管，對資源進行有效管理。

針對傳輸網安全規劃的開展，在具體光線網絡改造過程中，應注重對光纖路由的合理選擇，盡可能選擇安全性強、傳輸距離短、纖芯質量高的路徑，進而保障路由組網可以得到有效優化。而對核心網絡而言，必須選擇穩定性較強且承載工作量較少的光纜。進而避免傳輸網改造對整體網絡造成影響，保障路由的安全穩定。

另外，針對光纜網絡的優化，必須在實際優化過程中對傳輸網絡的檢修測試需求、發展空間等方面進行充分考慮，確保纖芯裕量可以滿足實際需求，需要控制其纖芯數量不能低于4芯。而針對無法滿足實際需求的光纖網絡，必須基于對網絡規劃改造方案的踐行，進行光纜的替代，并結合局部利用、迂回路由等方式進行纖芯富裕度的提升。

結語

綜上，規劃設計一個完整的現代綜合業務通信網絡，并將先進的信息與通信技術嵌入到其中，從而增強電力通信網絡的業務接入與傳輸能力，這對于實現電網信息化管理與可靠安全的運行，增強電網先進性有著較為關鍵的作用。

參考文獻：

[1] 鄒岳琳，劉昆，王天軍.基于大數據的電網業務規劃系統的研究與實現[J].機電信息，2018，570（36）

[2] 劉立亮，葉磊，李道文.宣城地區電力通信骨干傳輸網的評估和優化[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2018，23（3）