電力光纖主干通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)探討

潘洋

（武昌工學(xué)院，武漢 武昌 430070）

電力光纖主干通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)探討

潘洋

（武昌工學(xué)院，武漢 武昌 430070）

電力系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)對(duì)于承載通道的要求不同，導(dǎo)致電力主干通信網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中不可避免出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，這一點(diǎn)和公網(wǎng)建設(shè)有很大的區(qū)別。如何解決該問(wèn)題，成為電力光纖主干通信應(yīng)用的關(guān)鍵。基于此，本文對(duì)主要傳輸技術(shù)進(jìn)行介紹，從傳輸技術(shù)、建設(shè)目標(biāo)、應(yīng)用方案等方面對(duì)電力光纖主干通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究，以期對(duì)未來(lái)電力光纖主干通信網(wǎng)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

電力；光纖；主干通信網(wǎng)；應(yīng)用；技術(shù)

1 電力光纖干線主要傳輸技術(shù)分析

按照現(xiàn)階段通信技術(shù)的發(fā)展，組建長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常選擇以下幾種技術(shù)：

（1）SDH同步數(shù)字體系技術(shù)

（2）MSTP多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)技術(shù)

以SDH技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展的MSTP技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)TDM技術(shù)、aTM以及以太網(wǎng)技術(shù)的接入、傳輸?shù)裙δ?，把?shù)據(jù)幀/信元處理單元集成在一起，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在SDH虛容器的映射進(jìn)行優(yōu)化，大大提升了帶寬利用率，減少組網(wǎng)成本，其兼容性也大大提升，尤其是繼電保護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。

（3）RPR彈性分組環(huán)技術(shù)

RPR技術(shù)是為了解決環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流問(wèn)題，RPR和物理層處于相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)，能夠獨(dú)立運(yùn)行在光纖、以太網(wǎng)以及SDH網(wǎng)上，如果物理層選擇SDH幀格式，選擇GFP、LaPS映射方式是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，RPR環(huán)利用執(zhí)行公平算法對(duì)帶寬利用進(jìn)行控制，將環(huán)上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的帶寬分配給任意用戶。

2 電力光纖主干通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研究

2.1 建設(shè)目標(biāo)

某地區(qū)主干光纖通信網(wǎng)絡(luò)是電網(wǎng)實(shí)施信息化管理戰(zhàn)略的一個(gè)重要平臺(tái)，規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍涉及到所有500kV、220kV變電站，方便接入與擴(kuò)展，適應(yīng)地區(qū)電網(wǎng)在未來(lái)一段時(shí)間的發(fā)展?fàn)顩r。業(yè)務(wù)方面必須要滿足地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化以及等信息化需求；技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面要確保經(jīng)濟(jì)性、適用性以及超前性，必須要采用穩(wěn)定可靠的通信技術(shù)，此外還要具備一定的升級(jí)擴(kuò)展能力。

2.2 應(yīng)用方案

有了上述分析，學(xué)生不難回答問(wèn)題3-1，“下標(biāo)和相等”的前提是等式左右兩邊的項(xiàng)數(shù)要相同.比如，等式兩邊都是3項(xiàng)，即有結(jié)論：在等差數(shù)列{an}中，若m+n+l=p+q+r，則am+an+al=ap+aq+ar.

首先，確定主要線路是220kV網(wǎng)架上的OPGW光纜，對(duì)SDH 2.5G和SDH 155M光設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，使其作為線路上的重要節(jié)點(diǎn)存在，共同組成SDH 2.5G和SDH 155M通信網(wǎng)，通信網(wǎng)絡(luò)在硬件方面處于獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)，業(yè)務(wù)方面保持一定的聯(lián)系，互相之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)作業(yè)，組成一個(gè)具有層次感、立體感的網(wǎng)絡(luò)?；诖?，本文著重對(duì)光纜線路、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備配置等方面，對(duì)電力光纖主干通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行探討。

(1)光纜線路

主干光纜指的是架設(shè)于220kV輸電線路上的OPGW光纜，此外還分別配備了500kV OPGW光纜與aDSS光纜。這種設(shè)置方案考慮到沿途各220kV、500kV變電站接入，以及220kV線路縱聯(lián)保護(hù)光纖通道的應(yīng)用，此外對(duì)于光通信中繼站設(shè)置具有重要作用。

實(shí)際上，OPGW是一種比較特殊的光纜，主要是發(fā)揮輸電線路保護(hù)地線的重要作用，其應(yīng)用是對(duì)電力桿塔資源的有效利用，同時(shí)兼具經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，因此在電力通信網(wǎng)絡(luò)中屬于特殊資源。實(shí)際上，OPGW光纜在選擇方面，一方面要對(duì)纖芯類(lèi)型和容量進(jìn)行選擇，另一方面還要對(duì)其結(jié)構(gòu)、抗雷擊等要求進(jìn)行綜合考慮。假如不符合要求則應(yīng)立即更換，從而保證輸電線路安全。現(xiàn)階段，該地區(qū)電網(wǎng)主干OPGW光纜線路鋪設(shè)大約1600Km，其中900Km屬于對(duì)已有輸電線路地線改造工程，光纜選擇不銹鋼管層絞式結(jié)構(gòu)，干線是24芯，支線是18芯。

(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一般而言，光纖主干通信網(wǎng)可以分為三個(gè)層面。首先，第一層是2.5G主干網(wǎng)，除了主干光纜之外還包括SDH 2.5G光設(shè)備等；第二層是155M主干網(wǎng)，包括SDH 155M光設(shè)備等；第三層是155M輔助網(wǎng)，包括主干光纜線路上各變電站、SDH 155M光設(shè)備，通過(guò)主干光纜上增添155M光口的方式形成互連。每一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備屬于相互獨(dú)立的狀況，獨(dú)立占用主干光纜纖芯。一般而言，2.5G和155M主干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備在變電站是采用同站布置的方式，選擇155M光口互連的模式，形成立體的主干網(wǎng)絡(luò)，155M輔助網(wǎng)則成為后備網(wǎng)絡(luò)。

(3)2.5G主干網(wǎng)

2.5G主干網(wǎng)主要布置在四纖環(huán)上，把中心站設(shè)置于線路相交的節(jié)點(diǎn)上，在此站點(diǎn)要設(shè)置兩臺(tái)2.5G光設(shè)備，隸屬于不同的四纖環(huán)，兩臺(tái)設(shè)備連接是通過(guò)2.5G光口，以此完成兩個(gè)四纖環(huán)互通。以上配置構(gòu)成中部雙環(huán)網(wǎng)，為整天業(yè)務(wù)開(kāi)展提供相關(guān)網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)。對(duì)此配置進(jìn)行深入分析，得出以下結(jié)論：

四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)具備容量大、抗故障、方便維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，一方面可以在光纜中斷的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)環(huán)的保護(hù)倒轉(zhuǎn)；另一方面，可以在一些特殊線路發(fā)生斷纖故障，或者是個(gè)別節(jié)點(diǎn)光單元出現(xiàn)故障問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)復(fù)用段保護(hù)倒換的功能。如此以來(lái)，對(duì)光纜線路進(jìn)行維護(hù)以及更新光單元設(shè)備時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)內(nèi)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.5G光設(shè)備置于各變電站，具體是通過(guò)架設(shè)于220kV輸電線路上的OPGW光纜實(shí)現(xiàn)互連。因?yàn)楦鞴╇姽揪幱诔鞘兄行?，和OPGW光纜線路之間無(wú)法直接達(dá)到，因此可以選擇aDSS光纜接入到網(wǎng)絡(luò)之中。比如說(shuō)，某供電公司2.5G設(shè)備是通過(guò)aDSS光纜和中部核心環(huán)網(wǎng)進(jìn)行連接。

(4)155M主干網(wǎng)

155M主干網(wǎng)形成一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)部分aDSS光纜線路組成兩個(gè)155M環(huán)網(wǎng)，155M主干網(wǎng)可以為變電站調(diào)度通信、辦公自動(dòng)化、管理信息傳輸?shù)忍峁┓€(wěn)定的光纖通道。

(5)155M輔助網(wǎng)

城市、農(nóng)村電網(wǎng)改造過(guò)程中，線路220kV變電站已建成的光設(shè)備利用增添155M光接口的方式實(shí)現(xiàn)互連，以此形成155M輔助網(wǎng)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)和155M主干網(wǎng)使用同一個(gè)路由，然而光設(shè)備是相互獨(dú)立的，其作用可以理解為155M主干網(wǎng)的后備網(wǎng)絡(luò)。

(6)光設(shè)備配置

2.5G主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)選擇SDH 2.5G和10G兼容設(shè)備，達(dá)到現(xiàn)階段電網(wǎng)的通信需求。155M主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)選擇SDH155/ 622M集成型設(shè)備，從而達(dá)到220kV變電站的通信需求，此外還具有成本更低、接口相對(duì)靈活、便于安裝等優(yōu)點(diǎn)。

(7)電源系統(tǒng)

為促進(jìn)主干光纖網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)設(shè)備供電穩(wěn)定性的提升，在每一個(gè)主干光通信站點(diǎn)設(shè)置通信開(kāi)關(guān)電源及免維蓄電池，從而確保每一個(gè)站點(diǎn)具備至少兩套相互對(duì)立的通信電源系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力光纖主干通信網(wǎng)的應(yīng)用具備一定的經(jīng)濟(jì)性、便利性，且使得電力通信的穩(wěn)定可靠性大大提升，通過(guò)分層組網(wǎng)的方式，付出最小的設(shè)備代價(jià)，提升了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，為輸電線路保護(hù)提供技術(shù)支持，從而給促進(jìn)電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的提升做出貢獻(xiàn)。

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Discussion on the Technology of Power Optical Fiber Backbone Communication Network

Pan Yang
(Wuchang Institute of Technology,Wuchang 430070,Wuhan)

Different channel requirements for power system in different business results in a variety of problems in the construction of power backbone communication network,which is greatly different from the public network construction How to solve the problem has become the key of power optical fiber backbone communication applications.Based on this,this article introduces on the main transmission technology,researches on the power optical fiber backbone communication network application technology from the aspects of transmission technology,construction target and application scheme.It hopes to play a certain role in promoting the development of future power optical fiber backbone communication network.

electricity;optical fiber;backbone communications network;application;technology

TN923

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1008-6609(2016)03-0054-02

潘洋，男，湖北黃岡人，本科，研究方向：通信工程。