東莞電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)可靠性分析

丁偉杰 薛 峰

（廣東電網(wǎng)公司東莞供電局，廣東 東莞 523009）

東莞供電局傳輸網(wǎng) A網(wǎng)由馬可尼 SMA設(shè)備構(gòu)成，覆蓋了所有110kV及以上變電站，通信B網(wǎng)也將于近期竣工投運(yùn)，通信網(wǎng)絡(luò)逐步完善。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益繁雜，目前的通信網(wǎng)絡(luò)存在帶寬不足、部分設(shè)備老舊、設(shè)備停產(chǎn)等問題；部分通信光纜未能完全滿足 N-1的要求，部分變電站進(jìn)站光纜單溝敷設(shè)，容易形成單點(diǎn)故障的危險(xiǎn)等。 通過對(duì)東莞供電局通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠性分析評(píng)估，深入分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題，并提出針對(duì)性的解決措施，有利于提高通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可靠性，達(dá)到通信網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)先的目標(biāo)。

1 傳輸網(wǎng)絡(luò)可靠性現(xiàn)狀

東莞供電局現(xiàn)有146個(gè)變電站，各站已實(shí)現(xiàn)電力光纜的全覆蓋，已建傳輸A網(wǎng)和傳輸B網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)均采用MSTP技術(shù)體制建設(shè)。運(yùn)行中SDH設(shè)備328套，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備 57套，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備 380套，調(diào)度交換機(jī)設(shè)備6套，行政交換機(jī)設(shè)備3套，通信電源83套，電視電話會(huì)議設(shè)備3套；光纜總長(zhǎng)度2839.57km,其中OPGW長(zhǎng)度1919.17km, ADSS長(zhǎng)度730.37km，管道光纜長(zhǎng)度190.03km。

1.1 節(jié)點(diǎn)覆蓋完備性分析

東莞電力光纖網(wǎng)的覆蓋率為100%，實(shí)現(xiàn)所有站點(diǎn)光纜全覆蓋；SDH光傳輸網(wǎng)覆蓋率為100%，SDH光傳輸網(wǎng)覆蓋本地區(qū)內(nèi)的地調(diào)、所以110kV及以上廠站；110kV及以上廠站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋率=25.83%，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)只覆蓋 220kV以上變電站；綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)有171個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，110kV及以上廠站綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋率為100%。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理性分析

東莞地區(qū)廠站的光纜覆蓋率為100%；東莞地區(qū)具備兩層相互獨(dú)立的傳輸A網(wǎng)和B網(wǎng)，傳輸網(wǎng)分骨干層與接入層，骨干層具備環(huán)形結(jié)構(gòu)，部分具備網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；局大樓通信站點(diǎn)具備7條光纜路由，但是7條光纜存在單溝共豎井的情況，存在比較大的隱患；除29個(gè)110kV變電站外，其余的115個(gè)變電站具備2條及以上獨(dú)立光纜路由，220kV及以上站點(diǎn)已全部具備2條獨(dú)立光纜路由。光纜結(jié)構(gòu)成環(huán)成網(wǎng)，任一條光纜中斷或光纖網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)中斷，不會(huì)引發(fā)以下一種或以上情況發(fā)生：①220kV及以上線路無主保護(hù)運(yùn)行；②控制主站-控制子站、控制子站至所帶執(zhí)行站的穩(wěn)控通道A、B全斷；③相關(guān)站點(diǎn)EMS自動(dòng)化通道全斷；④東莞地區(qū)省、地SDH光傳輸A網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互連節(jié)點(diǎn)為5個(gè)，分別是局大樓、500kV莞城站、500kV東莞站、220kV板橋站、220kV北柵站,滿足省、地 SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)互連節(jié)點(diǎn)不少于3個(gè)要求；⑤東莞地區(qū)光傳輸通道或傳輸設(shè)備中斷，基本上不會(huì)造成110kV及以上廠站、地級(jí)及以上調(diào)度機(jī)構(gòu)通信站點(diǎn)的EMS自動(dòng)化、穩(wěn)控或220kV及以上線路保護(hù)業(yè)務(wù)通道全斷。

1.3 系統(tǒng)資源合理性分析

目前東莞電力光纖網(wǎng)共有光纜352條，光纜纖心資源基本滿足目前的資源應(yīng)用需求，但部分光纜纖心資源存在瓶頸問題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)有82條光纜纖心使用量超過80%，主要原因是早期建設(shè)的光纜大部分使用12心光纜，傳輸A網(wǎng)、傳輸B網(wǎng)、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、繼保通道等使用了大部分纖心。光纜纖心資源雖能滿足目前的纖心資源，但可用纖心資源冗余度不足，在應(yīng)對(duì)通信網(wǎng)架或光纜直接承載的業(yè)務(wù)故障處理、應(yīng)急恢復(fù)情況時(shí)，將存在纖心資源不足的問題，增加故障處理、應(yīng)急恢復(fù)的處理時(shí)間。

東莞地區(qū)組網(wǎng)帶寬資源基本滿足目前及未來兩年的業(yè)務(wù)需求，并具有一定的冗余度，滿足重要業(yè)務(wù)通信電路的應(yīng)急通信資源調(diào)度需求；東莞地區(qū)設(shè)備物理資源滿足目前及未來兩年的業(yè)務(wù)需求，并具有一定的冗余度，滿足SDH光傳輸網(wǎng)架或重要業(yè)務(wù)通信電路的應(yīng)急恢復(fù)需求，能快速消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞（如開環(huán)）狀態(tài)下可靠性急劇下降風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

2011年前8個(gè)月，東莞電力光纖網(wǎng)光纜共發(fā)生了 5次故障，傳輸設(shè)備共發(fā)生了 1次故障，其中ADSS光纜發(fā)生3次，OPGW光纜和管道光纜各發(fā)生1次。經(jīng)過對(duì)光纜故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，造成光纜故障的主要原因有以下幾點(diǎn):

1）光纜質(zhì)量問題。光纜纖芯對(duì)酒精的耐受能力差，如采用較為傳統(tǒng)和保守的施工工藝（光纜進(jìn)入接續(xù)盒內(nèi)有一長(zhǎng)段膠管保護(hù)裸纖）會(huì)使光纜的涂覆層發(fā)生脫落的現(xiàn)象。

2）光纜電腐蝕問題。部分ADSS光纜運(yùn)行時(shí)間年限長(zhǎng)，光纜易積塵受污損，發(fā)生電腐蝕造成光纜中斷。

3）光纜外力破壞。盜賊割破了光纜發(fā)現(xiàn)光纜沒有金屬而終止了盜竊行為，但是造成光纜表皮破損露出紡綸，光纜纖芯中斷。

4）電纜溝火災(zāi)。由于電力電纜短路著火、電纜溝垃圾產(chǎn)生沼氣著火等原因燒傷光纜，造成光纜中斷。

1.5 系統(tǒng)管控能力分析

東莞通信網(wǎng)絡(luò)沒有統(tǒng)一的管控平臺(tái)，只是每一套系統(tǒng)配置一個(gè)網(wǎng)管，獨(dú)立運(yùn)行。沒有資源管理平臺(tái)，也沒有智能化系統(tǒng)分析手段。合理的系統(tǒng)管控能力包含：

1）運(yùn)行監(jiān)控手段：實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障管理、性能監(jiān)視等管理功能。

2）資源管理手段：具備資源管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)錄入完整、準(zhǔn)確，并能提供多方位數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)等功能。

3）智能化系統(tǒng)分析手段：以智能化手段快速、準(zhǔn)確分析系統(tǒng)存在隱患、檢修情況下的運(yùn)行方式變化與影響等情況，并提供應(yīng)急恢復(fù)方案等功能。

2 主要存在的可靠性問題

東莞供電局電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)目前存在的可靠性問題可以歸納如下：

1）部分廠站存在單光纜問題。

2）部分投運(yùn)時(shí)間比較長(zhǎng)的光纜纖芯存在資源瓶頸問題。

3）沒有建立統(tǒng)一管控平臺(tái)，沒有建設(shè)資源管理系統(tǒng)，沒有先進(jìn)的智能化系統(tǒng)分析手段。

4）局大樓內(nèi)存在單溝共豎井情況，不滿足進(jìn)入調(diào)度機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)必須有兩條及以上的獨(dú)立光纜路由要求。

5）部分110kV廠站光傳輸設(shè)備沒有雙重化配置；部分110kV廠站SDH光設(shè)備關(guān)鍵部件沒有冗余配置。

6）馬可尼廠家生產(chǎn)的 SMA3系列光傳輸設(shè)備已停止生產(chǎn)，缺乏備件備品。

3 提高通信傳輸可靠性改進(jìn)措施

為了提高東莞供電局電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性，特提出以下改進(jìn)措施：

1）加快光纖網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)，將單光纜的廠站盡快建設(shè)成環(huán)，提高光纖網(wǎng)的可靠性。

2）部分投運(yùn)時(shí)間比較長(zhǎng)的光纜可用冗余度低的主要原因是這幾年東莞電力通信網(wǎng)的快速發(fā)展，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、傳輸B網(wǎng)等一系列網(wǎng)絡(luò)建設(shè)占用了大量的纖心資源。建議光纜建設(shè)前綜合考慮各個(gè)部門的纖心需求情況，光纜建設(shè)應(yīng)考慮東莞電力通信網(wǎng)未來的兩三年的發(fā)展情況，保證纖心有一定的可用冗余度。對(duì)于目前已經(jīng)沒有多少纖心可用的光纜，建議改造或擴(kuò)容大心數(shù)光纜。

3）東莞的網(wǎng)絡(luò)管控手段與分析方法落后，2011年已立項(xiàng)建設(shè)智能通信網(wǎng)全程管控系統(tǒng)，建議加快項(xiàng)目建設(shè)，盡快將系統(tǒng)應(yīng)用起來，提高網(wǎng)絡(luò)分析水平。

4）對(duì)于7條接入局大樓的光纜存在單溝共豎井的情況，建議盡快立項(xiàng)整改，至少多敷設(shè)一條不同溝不同豎井的光纜進(jìn)入局大樓通信節(jié)點(diǎn)。

5）加快SDH光傳輸B網(wǎng)接入，傳輸B網(wǎng)接入后將解決小部分110kV廠站光傳輸設(shè)備沒有雙重化配置問題。

6）對(duì)于小部分110kV廠站SDH光設(shè)備關(guān)鍵部件沒有冗余配置問題，建議在技改項(xiàng)目中增加關(guān)鍵部件的冗余配置，而新建的設(shè)備的關(guān)鍵部件應(yīng)滿足冗余配置才能投運(yùn)。

7）SMA3系列設(shè)備投運(yùn)已超10年，建議在設(shè)備退運(yùn)的時(shí)候更換為新類型設(shè)備。

8）部分 110kV廠站光傳輸沒有成環(huán)，主要是一些110kV廠站是末端廠站，只有一條光纜進(jìn)站，建議加快規(guī)劃，將末端廠站光纜成環(huán)。

9）將部分傳輸 A網(wǎng)承載的通信業(yè)務(wù)分擔(dān)由傳輸B網(wǎng)承載，使傳輸A、B網(wǎng)均衡承載通信業(yè)務(wù)。

4 結(jié)論

隨著用電需求的不斷增長(zhǎng)，以及電網(wǎng)的快速建設(shè)和完善，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)作為重要的技術(shù)保障手段，也將得到速度的發(fā)展，只要做好電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析工作，才能夠發(fā)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)存在的問題，并提出針對(duì)性的解決措施，逐步完善和優(yōu)化通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。本文采用定性分析與定量分析手段相結(jié)合方式，重點(diǎn)對(duì)通信網(wǎng)的設(shè)備構(gòu)成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)資源、運(yùn)行情況、業(yè)務(wù)保障能力和運(yùn)維管控能力等方面進(jìn)行分析，為下一步開展東莞供電局電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造工作提供了理論依據(jù)。