蔣盛智

（廣州供電局通信中心，廣東 廣州 510000）

0 引 言

電力通信網(wǎng)作為電網(wǎng)的重要組成部分，承載著電力系統(tǒng)中主要的通信業(yè)務。當前電力通信網(wǎng)的發(fā)展迅速，構(gòu)成復雜，不僅光纜的總長度持續(xù)增加，而且新技術和新設備得到了廣泛應用，使得電力通信網(wǎng)的重要性愈發(fā)明顯。確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，可為電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行提供可靠保障。

在電力安全生產(chǎn)中，通信網(wǎng)的潛在風險分析對防范化解風險尤為重要，也對電力通信網(wǎng)的實時風險狀況評估具有重要意義[1]。如何分析把控電力通信網(wǎng)的風險狀況，提前做好風險預警，一直是電力通信網(wǎng)絡運維的重要內(nèi)容，關系到潛在風險是否會影響通信網(wǎng)的重要業(yè)務。所以，這對電力通信運維人員也提出了更高的要求。

1 風險分析現(xiàn)狀

通信網(wǎng)的風險分析主要是針對電力通信網(wǎng)的脆弱性進行分析。電力通信網(wǎng)具有開放性，在通信電路、網(wǎng)絡和安全設備等方面存在脆弱性。電力通信網(wǎng)的大規(guī)模建設增加了網(wǎng)絡的復雜程度，但通信網(wǎng)絡成環(huán)可以在一定程度上提高網(wǎng)絡的可靠性。然而，電力通信光纜經(jīng)常會因為外力破壞而遭到一定的損壞，如市政施工。管道光纜有時也會因為小動物咬斷而造成光纜纖芯中斷，使得通信傳輸網(wǎng)絡的光路出現(xiàn)中斷。此外，通信電源、同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）設備板卡故障等，也會影響電力通信網(wǎng)絡的正常運行，從而影響電力通信網(wǎng)絡的業(yè)務可靠性，給電網(wǎng)帶來負面影響[2]。

在電力系統(tǒng)中，最常應用的是N-1原則，又稱為單一故障安全檢驗法則。N-1原則需要滿足正常運行方式下的電力系統(tǒng)任一器件（如線路、發(fā)電機、變壓器等）無故障或因故障斷開，且電力系統(tǒng)能保持穩(wěn)定運行和正常供電，其他元件不過負荷。

在電力通信網(wǎng)絡中，目前最常用的也是N-1分析。圖1為電力通信網(wǎng)業(yè)務通道N-1示意圖。在開展一項通信計劃檢修工作前，通信調(diào)度員會對該項工作涉及的傳輸光路、設備等進行N-1分析，明確將要中斷或影響的通信業(yè)務通道。然而，這種N-1的風險分析方法只考慮了即將開展的通信檢修工作前的設備或光路影響狀況，忽略了電力通信網(wǎng)當前運行狀態(tài)下的故障情況或者由其他工作造成的傳輸光路或設備中斷情況，導致分析結(jié)果不夠全面，存在一定的局限性。

圖1 電力通信網(wǎng)業(yè)務通道N-1示意圖

2 風險分析方法介紹

為了解決普通N-1分析方法存在的問題，下面以提到的通信網(wǎng)N-1風險分析方法為基礎進行深入探索，改進電力通信網(wǎng)風險分析方法。

2.1 N-1分析

先闡述和分析提到的N-1風險分析方法。在開展一項通信計劃檢修工作前，通信調(diào)度員會對該項工作涉及的傳輸光路、設備等進行N-1分析，以確保計劃性的檢修工作不會造成計劃外的通信業(yè)務通道中斷。經(jīng)過N-1分析后，如果計劃性檢修工作會造成重要通信業(yè)務通道中斷，將提前向業(yè)務使用單位發(fā)布業(yè)務中斷通知或者提前進行業(yè)務通道臨時調(diào)整，以避免因為通信業(yè)務通道中斷而影響重要業(yè)務。然而，這種N-1的風險分析方法只考慮了該項檢修工作情況下的設備和光路影響狀況，忽略了電力通信網(wǎng)當前運行狀態(tài)下的其他檢修工作或故障情況，導致分析結(jié)果不夠全面，有可能造成非計劃性中斷的情況發(fā)生而影響重要業(yè)務。這對于調(diào)度員是否許可檢修工作開工提供了一定的分析和判斷，給予了指向性幫助，但未能考慮電力通信網(wǎng)絡運行狀態(tài)下的其他意外情況，存在一定的局限性[3-6]。

2.2 N-X分析

N-X風險分析方法針對N-1風險分析方法存在的問題和未考慮的因素一并納入X進行分析，得出更全面的風險分析結(jié)果。在電力通信網(wǎng)開展一項通信計劃檢修工作前，通信調(diào)度員基于當前電力通信網(wǎng)運行狀態(tài)，結(jié)合即將開展的通信計劃檢修工作涉及的傳輸光路、設備等統(tǒng)一進行N-X分析，由系統(tǒng)生成分析結(jié)果。這里的X主要包括3部分：第1部分是電力通信網(wǎng)當前運行狀態(tài)下正在發(fā)生的通信缺陷或故障情況，主要指之前中斷的光路或發(fā)生故障的設備，但當前還未能完成故障消除；第2部分是已經(jīng)申請開工，并經(jīng)通信調(diào)度員進行風險分析許可后正在開展的計劃性通信檢修工作，要考慮涉及的傳輸光路、設備等；第3部分是現(xiàn)場通信檢修人員向通信調(diào)度員申請開工，涉及即將開展通信計劃檢修工作的傳輸光路、設備等。將這3部分電力通信網(wǎng)絡中涉及的光路、設備由系統(tǒng)統(tǒng)一進行N-X分析，將分析計算結(jié)果記作R1，同時對即將開展的通信計劃檢修工作涉及的傳輸光路、設備等進行N-1風險分析，將分析計算結(jié)果記作R2，如圖2所示。

圖2 N-X分析方法示意圖

通過比較R1與R2，可以看出當前電力通信網(wǎng)運行狀態(tài)是否對即將開展的通信計劃檢修工作的業(yè)務影響范圍產(chǎn)生額外的影響。如果R1與R2相同，則當前電力通信網(wǎng)運行狀態(tài)對即將開展的通信計劃檢修工作的業(yè)務影響范圍無影響；反之，若不同，則R1比R2多出的影響范圍就是當前電力通信網(wǎng)運行狀態(tài)對即將開展的通信計劃檢修工作產(chǎn)生的額外影響。通信調(diào)度員在分析時要格外注意，務必要嚴謹細致核實通信計劃檢修工作影響的業(yè)務范圍，防止因分析不全面發(fā)生計劃外通信業(yè)務通道中斷的情況。

利用N-X風險分析方法，可以提醒通信調(diào)度員獲知當前申請開展的通信檢修工作是否存在計劃外業(yè)務中斷的情況。開工前進行N-X風險分析，是對N-1風險分析方法的有效改進。

2.3 N-（X+1）分析

N-X風險分析方法能較為全面地根據(jù)當前電力通信網(wǎng)的運行狀態(tài)幫助通信調(diào)度員判斷是否能許可新的通信檢修工作開工。但是，通信網(wǎng)絡的風險分析方法關注的重點在于如何通過分析得出潛在的風險，最終提前做好風險預警，防范化解風險，真正從源頭上解決問題。

在此提出N-（X+1）風險分析方法，其中N-（X+1）公式中各個元素的定義如下：N為組成通信網(wǎng)絡的所有要素；X為當前網(wǎng)絡計劃中斷或非計劃中斷的光纜、光路；1為再中斷任意一條光纜或任意一臺通信網(wǎng)絡的設備。

為了更好地闡述這個問題，需要定義業(yè)務組的概念。任何電力通信網(wǎng)通信通道都是為了承載電力生產(chǎn)業(yè)務而存在的。承載的電力生產(chǎn)業(yè)務越重要，該通信通道也越重要。對于電力通信來說，最需要關注的是電網(wǎng)中的生產(chǎn)實時控制業(yè)務，即保護業(yè)務、安穩(wěn)業(yè)務和遠動業(yè)務，如圖3所示。所以，保障這3類重要的承載生產(chǎn)實時控制業(yè)務的通信通道正常運行，是電力通信運維人員的重要職責。

圖3 3類重要業(yè)務組示意圖

針對重要的生產(chǎn)實時控制業(yè)務，定義業(yè)務組的概念如下。

（1）對于保護業(yè)務，將一條220 kV線路的主一保護通道或主二保護通道分別定義為一個業(yè)務組。

（2）對于安穩(wěn)業(yè)務，將1個500 kV站點至1個220 kV站點的安穩(wěn)A通道和安穩(wěn)B通道定義為1個業(yè)務組。

（3）對于遠動業(yè)務，將1個110 kV站點的自動化專線通道（調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)協(xié)轉(zhuǎn)）和網(wǎng)絡化通道（調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)2期）定義為1個業(yè)務組。

任何1個業(yè)務組內(nèi)的通信通道全部中斷，都會造成相應的電力生產(chǎn)安全事件發(fā)生，影響電力通信網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定運行。

N-（X+1）風險分析時，基于當前電力通信網(wǎng)運行狀態(tài)，在N-X風險分析方法的基礎上，系統(tǒng)對某一項通信檢修工作進行檢修狀態(tài)（N-X）下的任一風險（任一光纜或任一通信傳輸設備）分析。針對當前受影響的各類生產(chǎn)實時控制業(yè)務通信通道，依次對其所在的業(yè)務組中的其他通信通道進行逆向N-1分析。針對構(gòu)成電力生產(chǎn)安全事件即一個業(yè)務組內(nèi)的通信通道全部中斷的情況，系統(tǒng)會自動生成風險業(yè)務清單（包括保護通道、安穩(wěn)通道和遠動通道）和對應的風險設備清單。N-（X+1）風險分析方法流程如圖4所示。

圖4 N-（X+1）風險分析方法流程圖

在當前通信檢修工作進行過程中，通信調(diào)度員加強對系統(tǒng)生成清單中的風險業(yè)務和風險設備的防范，在網(wǎng)管側(cè)增加巡檢頻率，重點關注風險設備，開展特維特巡，以防風險設備出現(xiàn)故障而導致電力生產(chǎn)安全事件的發(fā)生。

3 結(jié) 論

電力通信網(wǎng)的安全可靠運行直接關系電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在N-1分析的基礎上，考慮當前電力通信網(wǎng)的運行狀態(tài)，對即將開展的檢修工作涉及的光路和設備統(tǒng)一進行N-X分析。對于重要業(yè)務所在的業(yè)務組，通過逆向N-1分析得出潛在的風險設備和風險業(yè)務，在檢修工作期間重點關注，加強特維特巡，提前做好風險預警，達到防范化解重要風險的目的。