光通信技術在電力通信系統中的運用及組網分析

王福安，馮妍妍，陳若男，李 智

(國家電網鄭州供電公司，河南 鄭州 450000)

0 引 言

對于電力通信系統而言，其屬于電力系統中的一個重要環節，主要承載著電力主設備和電力系統中二次運維設備等方面的信息傳輸功能，屬于維護電網安全及電力穩定運輸的關鍵技術手段。因此，在對其建設的過程中一定要切實保證其穩定性和可靠性。將光通信技術科學有效地應用到電力系統建設及組網中能夠發揮出重要的價值和作用，所以有必要對其做出深入研究。

1 光通信技術分析

對于光通信技術來講，其主要指的是一種以高頻率光波作為主要載體的通信技術，傳輸介質主要為光網，可以劃分為波分復用技術和光纖接入技術等。

利用光網傳輸的方式應該以網絡傳輸增多和提升為基礎，開展光傳送網（如圖1）的總體布局工作，如此能夠在一定程度上達到全光化的發展模式。通過有效運用光通信技術，能夠有效實現MSTP和DWDM等光傳送網的順利構建。除此之外，借助ASON網絡開展連接和交換能夠對電網資源開展智能化分配工作，從而切實保證電力通信系統實現標準化運行[1]。

圖1 光傳送網

對于光通信技術來講，其可以借助自身控制下的光網絡自動交換及鏈接技術實現系統的運行控制，具體運行過程中每個職能都可以發揮出不同的價值和作用。例如，控制方面通常情況下主要負責系統的傳輸和交換，同時能夠借助ASON來構建最短路徑優化協議。對于ASON來講，主要包括路由、信令以及自動發現等多種功能[2]。

2 分析光通信技術在電力系統中的有效運用

2.1 在本地電網當中的應用

在本地電力通信系統中，光通信技術主要采用的組網方式是格狀網，其不需要利用任何保護通道便能夠有效開展保護業務。對于本地電網來講，其最為明顯的特點便是需要在多個環網之間實現相互關聯才可以切實保證業務傳輸的安全性，因此一旦其中一個環網產生問題就很有可能直接引發一系列的業務傳輸產生故障。而通過有效應用光通信技術能夠解決此類問題，需要在骨干層及匯聚層對光通信技術加以應用，以此來高效安全地開展信息運輸，提高我國電力運輸水平[3]。

2.2 在骨干電網當中的應用

對于我國的骨干電網來講，其主要特點便是具備相對較多的節點，而且傳輸業務也相對較多，這使得以往較為傳統的技術難以有效滿足骨干電網的實際需求。借助光通信技術能夠有效提升骨干電網的業務質量及業務速率，同時還可以有效解決骨干電網中存在的靈活性和擴展性不足的問題，有助于提升骨干電網服務能力。除此之外，借助光通信技術當中具備的保護恢復功能還可以更好地實現平面恢復，從而使得傳統SDH保護的實現也變得更為容易。借助光通信技術當中的保護功能和恢復功能可以充分解決骨干電網當中存在的實際應用問題，切實保證網絡的安全性，真正實現SLA功能[4]。

2.3 在城域電網當中的應用研究

對于城域電網來講，其具備著電路調度頻繁和開通的時間長還有數據業務相對較多的特點，所以以往較為傳統的微波通信難以切實有效地滿足這種傳輸需求。基于此，將光通信技術應用到城域電網當中有著非常大的必要性。對此，應該在骨干電網當中對該項技術加以應用，在此基礎上逐漸地向著匯聚層做出延伸，這樣能夠實現城域電網的光通信。通過對此項技術的合理應用可以有效承載基礎業務，同時還可以達到城域電網之間的業務互通和資源共享等目的[5]。

3 分析光通信各個技術體制及其組網方式

3.1 分析ASON技術

對于SAON來講，其本質上與其他的光信息網絡體制基本一致，主要是利用ASON技術來打造信息傳輸的新型網絡[6]。此項技術的核心內容主要是在光傳輸信息網絡平臺當中借助ASON技術有效介入控制平臺，這樣能夠實現網絡資源的按需分配計劃和實時分配計劃。具體來講，其屬于一種具備較強交換功能的新時代電網。以往較為傳統的網元一般只具備設備層面和管理層面兩個層面，ASON可以有效地將控制層面引入其中，從而顯著增強了電力通信系統的控制能力，同時將網管層面的功能有效轉移到了控制層面，并且利用到了分布式的控制，切實將傳輸、數據以及交換進行了有機結合。

3.2 分析OTN技術

OTN技術是在SHD技術基礎上充分引入開銷理念所形成的一種新技術[7]。在這個過程中，OTN技術主要定義了OCH、OMSN以及OTSN共3個光層概念，同時定義了域內以及域間的網絡接口，并有效應用了FEC技術，從而顯著增強了線路容差。基于WDM的OTN技術具備著一套較為完善的體制結構，具體內容主要可以分為以下幾點。一是規定OTN機制下的光層與電層具備網絡生存機制，二是能夠對所有客戶開展任意的透明傳輸，三是能夠提供FEC糾錯能力，四是對基于OTN技術構建的網組具備著較為明顯的分級管理特征，針對每一個層級都擁有一個較為特定的管理體制。

3.3 分析EPON技術

EPON技術屬于一種單纖雙向傳輸技術，借助WDM技術開展信號傳播，可以充分借助單光纖資源在同一根光纖上開展多個方向信號的傳輸工作。此種技術主要利用上行及下行復合技術，保證系統可以順利完成信號的傳輸需求。對于此項技術來講，其組網方式主要是借助接收器來完成信號傳輸，然后通過點到點的方式開展接入工作，但是此過程中要求系統中配置多個接收器。例如，一個32節點的單纖單項應該配備64條光纖，所以系統建設成本相對較高。但是這種方式優勢在于能夠體現出良好的組網靈活性，如可以構建樹型（如圖2）和鏈型等較多不同類型的網絡結構，而且網絡安全性和可靠性也相對較高，結合實際組網需求可以有效擴大覆蓋面。除此之外，此系統維護簡單，盡管在期初投入成本相對較高，但是從長期來看，其投入成本相對較低，并且可以簡化網絡層次。

圖2 EPON樹型組網

4 陣對電力通信系統實際組網案例研究

以EPON技術為例，開展電力通信系統組網規劃工作，同時借助鏈型組網及全鏈路保護組網來實施電力通信系統的構建[8]。

4.1 分析鏈型組網方式

在構建鏈型組網的過程中，應該在不同配置的電子站裝配OLT設備，同時OLT設備中的一個PON口能夠與多個POS有效級聯。對于POS來講，其通常為非均分的分光器，而這些分光器分別需要安裝在不同分段的開關位置上，如此能夠保證系統運行的可靠性和穩定性。除此之外，還應該充分考慮到OLT設備光纖通信的相應半徑，通常情況下需要控制在20 km，借助這種操作可以充分保證供電的穩定性，從而切實滿足電力通信系統的實際運行需求[9]。

4.2 分析全電路保護方式

EPON技術中，全電路保護方式屬于一項關鍵內容，主要以手拉手環網的形式，結合電力通信系統的實際運行狀態，以單元組網為基礎，充分有效地將OLT設備合理設置在不同電子站當中，同時用兩個光方向的非均勻分光器來達到級聯及延伸的目的[10]。

5 結 論

光通信技術能夠有效提升社會通信水平，將其有效應用到電力通信系統建設中可以有效增強系統組網能力，實現電力設備方面的科學合理應用，從而有效提升電網系統的穩定性和可靠性，并且可以顯著降低電力系統成本。因此，有必要分析探討光通信技術在電力系統中的有效運用及組網，以此來推動我國電力事業的不斷發展，更好地為社會及廣大民眾提供更為優質的服務。