光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用與組網(wǎng)方案研究

蔣新平

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，電力系統(tǒng)的發(fā)展成為了我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革的關(guān)鍵。在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光通信技術(shù)能夠有效促進(jìn)國(guó)家的發(fā)展。電力通信系統(tǒng)在我國(guó)電網(wǎng)資源的調(diào)度工作中起著至關(guān)重要的作用，所以，怎樣才能夠滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的可靠性需求成為了當(dāng)下最重要的問(wèn)題。要知道，在電力通信網(wǎng)中，應(yīng)用EPON技術(shù)能夠降低成本，還能夠提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。文章就電力通信網(wǎng)概述及其存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并通過(guò)研究光通信技術(shù)體制和組網(wǎng)方式，提出光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用以及光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：光通信技術(shù)；電力通信系統(tǒng)；組網(wǎng)方案

1 電力通信網(wǎng)概述以及其存在的問(wèn)題

1.1電力通信網(wǎng)概述

電力系統(tǒng)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它集發(fā)電廠、變電站、輸電、配電以及用電為一體。我國(guó)電網(wǎng)公司曾在2009年的時(shí)候公布了智能電網(wǎng)建設(shè)的計(jì)劃，計(jì)劃中說(shuō)要到2020年全面建設(shè)有中國(guó)特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，也就是說(shuō)利用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，并且在可靠的通信信息平臺(tái)支撐下，將電力系統(tǒng)與堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)網(wǎng)架高度融合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效、透明開(kāi)放的現(xiàn)代化電網(wǎng)。電力通信網(wǎng)主要分為電力調(diào)度網(wǎng)和電力配電網(wǎng)兩種，電力調(diào)度網(wǎng)是指35kV-500kV的電壓，而電力配電網(wǎng)則是指110kV以下的電壓。在電力調(diào)度網(wǎng)的層次劃分上，通常將35kV-110kV的層面稱(chēng)為接入層，將220kV的層面稱(chēng)為匯聚層，將500kV層面的稱(chēng)為核心層，而在電力配電網(wǎng)的劃分層次上，則是將35kV-110kV層面稱(chēng)為高壓配電網(wǎng)，10kV層面稱(chēng)為中壓配電網(wǎng)，220V和380V層面稱(chēng)為低壓配電網(wǎng)。電力調(diào)度網(wǎng)主要負(fù)責(zé)傳送各種調(diào)度指令，它在電力系統(tǒng)中具有至關(guān)重要的作用，而電力配電網(wǎng)則是主站系統(tǒng)和各種配電終端的通信橋梁，在電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制上起著決定性的作用。

1.2 電力通信網(wǎng)存在的問(wèn)題

1.2.1 電力調(diào)度網(wǎng)

從電力調(diào)度網(wǎng)的層次劃分上，不難看出，其與電信運(yùn)營(yíng)商的層次劃分大致相同，目前的電網(wǎng)中，有很多省份都在使用以前的MSTP設(shè)備組網(wǎng)，只有少數(shù)省份在使用DWDM設(shè)備組網(wǎng)，隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越來(lái)越大，DWDM設(shè)備組網(wǎng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足電力通信網(wǎng)的需要了，更何況是MSTP設(shè)備組網(wǎng)，所以迫切地需要各個(gè)層級(jí)的電力通信網(wǎng)升級(jí)。

1.2.2 電力配電網(wǎng)

長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)存在著“重發(fā)輕供不管用”的現(xiàn)象，這種思想嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的發(fā)展。實(shí)際上，配電系統(tǒng)是電力接入系統(tǒng)，通常情況下，都是由10kV以下的電壓構(gòu)成的。由于我國(guó)配電網(wǎng)的覆蓋面積很廣，并且技術(shù)和手段也很多樣，再加之，我國(guó)落后的“重發(fā)輕供不管用”思想，使得我國(guó)的配電設(shè)備自動(dòng)化程度很差，而且還存在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱的現(xiàn)象，這些都影響了人民的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為此，要想實(shí)現(xiàn)智能化的建設(shè)目標(biāo)，就要提高供電水平，讓其向著自動(dòng)化的方向發(fā)展，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 光通信技術(shù)體制和組網(wǎng)方式研究

2.1 光傳送網(wǎng)

光網(wǎng)絡(luò)速率是隨著光傳送網(wǎng)絡(luò)的傳輸增多而提升的，圖1是光傳送網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)圖，從圖中可以看出光傳送網(wǎng)正在朝著全光化的趨勢(shì)發(fā)展。

[圖1 光傳送網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)圖]

在光通信技術(shù)體制中，有MSTP、DWDM、ASON等光傳送網(wǎng)，其中，MSTP、DWDM已經(jīng)發(fā)展的非常成熟，但是ASON正在發(fā)展中，以下就是對(duì)ASON技術(shù)體制的具體分析：

ASON網(wǎng)絡(luò)是指在其指令下，完成光傳送網(wǎng)鏈接和交換的網(wǎng)絡(luò)，它主要是通過(guò)控制平面來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的分配情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)。ASON是由ITU-T將智能光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)物，實(shí)際上，它的發(fā)展與光網(wǎng)絡(luò)是沒(méi)有聯(lián)系的，只是人們習(xí)慣將其和光網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，如果非要將其聯(lián)系在一起，只能說(shuō)，ASON是智能光網(wǎng)絡(luò)的分支，同時(shí)也是智能光網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。ASON的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它在自身的控制下完成光網(wǎng)絡(luò)鏈接和自動(dòng)交換。要知道，傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)有兩個(gè)層面，是網(wǎng)管層面和設(shè)備層面，但是ASON有三個(gè)層面，分別是網(wǎng)管層面、設(shè)備層面以及最重要的控制層面，它是通過(guò)控制層面來(lái)實(shí)施交換和傳輸?shù)?。這也是ASON網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。

ASON控制平面的功能就是自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能、信令功能和路由功能，ASON的協(xié)議有很多，主要是開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議、鏈路管理協(xié)議以及基于流量工程的資源預(yù)留協(xié)議，這些協(xié)議可以統(tǒng)稱(chēng)為GMPLS協(xié)議，以下就是GMPLS各協(xié)議之間的關(guān)系，具體如圖2：

圖2 GMPLS協(xié)議之間的關(guān)系

2.2 光傳送網(wǎng)組網(wǎng)方式

2000-2006年一直都在使用32波X2.5G的DWDM設(shè)備組網(wǎng)，在2006-2009年期間，采用的是80波X10G的DWDM設(shè)備組網(wǎng)，并逐漸向OTN過(guò)渡，而且設(shè)備也轉(zhuǎn)向了ASON設(shè)備。

2.3 EPON組網(wǎng)方式

使用EPON技術(shù)的組網(wǎng)方式，如果是32個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么在EPON技術(shù)中，光纖是在局端和分光器之間產(chǎn)生的，一共有32個(gè)光纖，那么就是32個(gè)分光器，也就是說(shuō)需要33個(gè)光收發(fā)器。

EPON的組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)有很多，比如，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大、網(wǎng)絡(luò)可靠性高，并且提供高寬帶，而且具有簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次的優(yōu)勢(shì)，EPON在光纖傳輸?shù)倪^(guò)程中，不需要額外的電源，這樣就能夠使維護(hù)變得簡(jiǎn)單，只需對(duì)分光器和ONU進(jìn)行維護(hù)即可。

3 光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

就目前光通信技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)看，將其應(yīng)用在電力通信系統(tǒng)中就是國(guó)家未來(lái)的發(fā)展方向。光通信技術(shù)已經(jīng)有了三次變革，這三次變革都加快了我國(guó)走向國(guó)際的步伐，就是從SDH技術(shù)-MSTP技術(shù)-ASON技術(shù)，現(xiàn)在的ASON技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在社會(huì)上了，ASON技術(shù)能夠解決提供電路、傳送電路等問(wèn)題，同時(shí)還具有保護(hù)電路的作用，這些問(wèn)題都是SDH技術(shù)和MSTP技術(shù)不能做到的，可見(jiàn)ASON光通信技術(shù)的重要性。可以說(shuō)，光通信技術(shù)改善的同時(shí)，也給國(guó)家的用電量帶來(lái)了挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)用電量正在增加，電力工程所需的電纜量也在增加，在一定程度上促進(jìn)了電力網(wǎng)格格局的形成，并且，為光通信技術(shù)提供了物理載體，在此種環(huán)境下，人們對(duì)電力的需求也在不斷上升，只有光通信技術(shù)就能滿(mǎn)足人們的需求，并形成較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性，提高我國(guó)電力輸送網(wǎng)的質(zhì)量，因此，在未來(lái)電力通信系統(tǒng)中一定要應(yīng)用光通信信息技術(shù)。

4 光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 組網(wǎng)方案的制定

現(xiàn)階段，我國(guó)的光通信技術(shù)組網(wǎng)方案有兩種，一種是在所組建的粗函數(shù)平面上開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建工作，另一種是在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，引進(jìn)光通信技術(shù)，同時(shí)還要對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸工作進(jìn)行改造，進(jìn)而完成網(wǎng)絡(luò)傳遞的工作。實(shí)際上，這兩種組網(wǎng)方案都存在著不足，所以，在選擇的時(shí)候一定要得當(dāng)，這樣才能保證光通信技術(shù)滿(mǎn)足電力通信系統(tǒng)的性能需求，這就要求電力工作人員在進(jìn)行選擇的時(shí)候要從電力系統(tǒng)的實(shí)際情況出發(fā)，綜合比較，挑選出有效的網(wǎng)絡(luò)組建模式，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)光通信技術(shù)在不同層次和構(gòu)造上的需求。

4.2 業(yè)務(wù)規(guī)劃分析

由于目前光通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸工作能夠提供不同層次和性能上的服務(wù)，所以，工作人員在開(kāi)展業(yè)務(wù)的時(shí)候應(yīng)該制定效益最大的方案，在制定方案的時(shí)候要注意以下問(wèn)題，第一，保證網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)出現(xiàn)的最少；第二，縮短業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)之間的距離；第三，對(duì)光通信技術(shù)的應(yīng)用情況實(shí)時(shí)監(jiān)督；第四，保證網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，只有保證以上四點(diǎn)要求，才能使光通信技術(shù)良好地應(yīng)用在電力通信系統(tǒng)中。

4.3 設(shè)備的選擇

目前，我國(guó)光通信技術(shù)所涉及的設(shè)備還存在弊端，要想讓光通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分地展現(xiàn)出來(lái)，就需要建設(shè)規(guī)范化的電力傳輸網(wǎng)，并且選擇合理的設(shè)備，因此，電力工作人員在選擇通信技術(shù)設(shè)備的時(shí)候，要注意以下幾點(diǎn)，第一，要保證設(shè)備具備有效的安全性，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的槽位數(shù)量要多，這樣才能落實(shí)電力系統(tǒng)的性能；第二，電力工作人員在挑選卡板的時(shí)候，要保證設(shè)備應(yīng)用的卡板是熱備份的；第三，要保證設(shè)備能夠負(fù)荷低階業(yè)務(wù)項(xiàng)目的基本要求；第四，應(yīng)該選擇多方向的線(xiàn)路，并且讓其集中在多個(gè)業(yè)務(wù)卡板內(nèi)，以此來(lái)提升光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，光通信技術(shù)能夠促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和國(guó)家的發(fā)展，并且在人民生活方面也起著至關(guān)重要的作用。雖然現(xiàn)在光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中存在一定的問(wèn)題，但是電力工作人員要完善地處理，對(duì)業(yè)務(wù)規(guī)劃進(jìn)行透徹的分析，選擇合理的設(shè)備，制定有效地組網(wǎng)方案，只有這樣，才能提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，降低電力企業(yè)的成本，才能夠在電力通信系統(tǒng)甚至國(guó)家的發(fā)展中起到促進(jìn)作用，進(jìn)而促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)。

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