基于安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道路徑選擇分析

魯興華（國網(wǎng)天津武清供電有限公司，301700）

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基于安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道路徑選擇分析

魯興華
（國網(wǎng)天津武清供電有限公司，301700）

隨著人們生活水平的不斷提高，用電需求量越來越大，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也越來越大。我國的國土非常遼闊，在一些比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境越來越復(fù)雜，因此光纖通信的繼電保護(hù)引起了人們的高度重視，在選擇光纖迂回通道路徑時(shí)，選擇適合的路徑保障通信的安全性是關(guān)鍵。本文就基于安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道的路徑選擇進(jìn)行闡述，旨在不斷提高繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的安全性和有效性。

安全性；繼電保護(hù)；光纖迂回通道

0　引言

光纖通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，人們對光纖通信網(wǎng)絡(luò)的安全性也提出了更高的要求。電力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程中，如果受到外界惡劣的環(huán)境以自然災(zāi)害等，電力設(shè)備以及電力通信通道都會被破壞，電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)也會出現(xiàn)一定程度的損壞，出現(xiàn)誤動(dòng)作或者退出現(xiàn)象。繼電保護(hù)出現(xiàn)問題將會帶來非常嚴(yán)重的后果，影響輸電線路的正常使用，最終導(dǎo)致大面積的停電。為了保障繼電保護(hù)的安全性，必須合理選擇繼電保護(hù)光纖迂回通道。

1　繼電保護(hù)光纖通道的安全

從電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)的特點(diǎn)來看，光纖通道的繼電保護(hù)是站內(nèi)業(yè)務(wù)，路徑并不需要經(jīng)過中心站，信息傳輸是點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸，因此對通道的安全性和可靠性提出了更高的要求。在以往的研究中，對光纖通道的可靠性取得了較好的成就，但是保障整個(gè)通道的可靠性僅僅是保證保護(hù)裝置不被據(jù)動(dòng)和誤動(dòng)，而現(xiàn)階段的電力通信設(shè)備智能化和自動(dòng)化程度越來越高，因此信息的安全性更引起了人們的重視。

我國的光纖保護(hù)方法主要有兩種，分別為復(fù)有和專有，這兩種光纖保護(hù)類型都可以在多個(gè)節(jié)點(diǎn)連成的迂回通道中使用，形成的光纖迂回通道分別為復(fù)用的迂回通道和專用的纖芯迂回通道?？梢杂行岣吖饫w通道的信息傳輸能力，同時(shí)保障通信的安全性。在光纖通道中，繼電保護(hù)的業(yè)務(wù)主要分為兩個(gè)路徑，分別為直連通道和迂回通道，迂回通道的繼電保護(hù)是專門為迂回通道而設(shè)計(jì)的。在電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，面臨的問題主要為通信網(wǎng)被非法訪問、信息資源被篡改以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被動(dòng)用或者盜用。因此，在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，需要有效的解決這些問題，只有這樣才能真正提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)的安全性和有效性，保障網(wǎng)絡(luò)的整體性、私密性和實(shí)用性。在繼電保護(hù)的光纖通道安全性保障中，最關(guān)鍵的就是要保證網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)之間的安全性。

繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的算法需要折中全網(wǎng)鏈接安全風(fēng)險(xiǎn)和平衡路徑安全性，另外，繼電保護(hù)的業(yè)務(wù)是恒定的數(shù)據(jù)流負(fù)荷，因此不會發(fā)生突發(fā)性擁塞的情況。電力通電網(wǎng)業(yè)務(wù)的路徑選擇，應(yīng)該在保障其可靠性的基礎(chǔ)上通過風(fēng)險(xiǎn)均衡來進(jìn)行選擇。

2　光纖迂回通道路徑選擇的簡單算法

2.1經(jīng)典的Dijkstra算法

Dijkstra算法最早是由荷蘭人提出的，是通過層層遞進(jìn)的方式將路徑的距離進(jìn)行測算，最終得出最短的路徑值。這種算法曾經(jīng)在電力工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，運(yùn)用非常普遍。但是從現(xiàn)階段的情況來看，這種簡單的算法也逐漸凸顯出一些問題，采用這種算法來選擇光纖迂回通道的路徑，存在著許多的缺點(diǎn)。首先，其最短的路徑選擇是在對路徑的距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行層層遞進(jìn)的方式測算出來的，雖然選擇的路徑最短，但是在測算的過程中只考慮到了鏈路的權(quán)值，卻忽視了節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，而在實(shí)際的光纖迂回通道中，節(jié)點(diǎn)也是一個(gè)不能忽視的部分。其次，采用這種算法重點(diǎn)工作就是選擇一條較短的路徑，但是對于一些路徑的重復(fù)性卻忽視了，因此最終選擇的鏈路需要負(fù)荷很多的業(yè)務(wù)，并且需要面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)。最后，這種算法只能確定一種最短的路線，但是

最短的路徑并不代表最佳的路徑，尤其是在一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，選擇的最短的路徑在實(shí)施的過程中可能會面臨更多的困難。

2.2革新后的Dijkstra算法

針對經(jīng)典的Dijkstra算法存在的諸多問題，Dijkstra算法在光纖迂回通道的路徑選擇中并不適用，必須要進(jìn)行改革。在對Dijkstra算法進(jìn)行改革的過程中，也主要是針對經(jīng)典Dijkstra算法存在的問題進(jìn)行有針對性的改革。首先，由于在測算的過程中只考慮到了鏈路的權(quán)值，卻忽視了節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，搜索完成最短的路徑之后，應(yīng)該查詢動(dòng)態(tài)函數(shù)的值，對鏈路其權(quán)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣才能達(dá)到更好的效果。其次，針對一些路徑的重復(fù)性被忽視了的問題，因此需要通過對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路附加上安全性的函數(shù)值，這樣才能保證選擇的路徑是最佳的，將節(jié)點(diǎn)也考慮進(jìn)來。最后，測算出最短的路徑之后，還應(yīng)該輸進(jìn)節(jié)點(diǎn)，保障選擇的路徑是最佳的路徑。

3　繼電保護(hù)業(yè)務(wù)路徑的選擇

在繼電保護(hù)的業(yè)務(wù)路徑選擇的過程中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮兩個(gè)個(gè)方面的內(nèi)容，分別為安全性路徑的考量和全網(wǎng)鏈路安全風(fēng)險(xiǎn)的均衡。（1）首先，在考量安全性路徑時(shí)，選擇的最佳路線其實(shí)就是點(diǎn)對點(diǎn)之間的安全性的最短的線路，在確定最短線路的過程中，應(yīng)該采用簡單的取用乘法，最后將運(yùn)算之后的乘積轉(zhuǎn)換為求和，得出絕對值，但是要保證求出的值為正值。這個(gè)過程就是最短路徑的選擇。（2）其次是權(quán)衡全網(wǎng)鏈路安全風(fēng)險(xiǎn)，從安全性的角度來看，測算出來的最短路徑，同時(shí)也應(yīng)該保障所有的業(yè)務(wù)都是最安全的鏈路網(wǎng)絡(luò)，但是如果這樣，有的鏈路需要承擔(dān)非常大的壓力，而有的鏈路又處于空閑的狀態(tài)，因此就出現(xiàn)了鏈路失衡的情況。針對這種問題，如果全網(wǎng)鏈路達(dá)到了安全和均衡的狀態(tài)，評估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)采用鏈路運(yùn)算的次數(shù)均方差，要保障均方差小，才能使鏈路安全并平衡。

4　結(jié)語

在選擇安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道的路徑時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)考慮電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，因此選擇路徑時(shí)選擇革新之后的Dijkstra算法，是在保障網(wǎng)絡(luò)安全算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)方法，在選擇最佳路徑的同時(shí)，還能夠保障全網(wǎng)鏈接狀態(tài)的安全性。

［1］吳玉蘭.基于安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道路徑研究［J］.電子技術(shù)與軟件工程， 2015，11（5）：47-48.

［2］劉佩琪.關(guān)于繼電保護(hù)中光纖通信通道異常的分析［J］. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012，16（10）：52-53.

［3］高會生，王慧芳.基于安全性的繼電保護(hù)光纖迂回通道路徑選擇［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2014，22（14）：25-31.

魯興華（1988·11）性別：男；民族：漢族；籍貫：天津武清。2011年畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué) 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。職稱：助理工程師，學(xué)士學(xué)位。研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。

Analysis on the path selection of relay protection fiber based on Security

Lu Xinghua
（State Grid Wuqing Tianjin power supply Co.， Ltd.301700）

With the continuous improvement of people's living standards，the demand for electricity is increasing，the scale of the optical fiber communication network is also growing.Our country is vast，in some remote mountain area，the optical fiber communication network environment become more and more complicated，so optical fiber communication relay protection caused people attach great importance to，in the choice of optical fiber circuitous route，select suitable path to ensure the communication security is the key.In this paper，the path selection of the relay protection optical fiber bypass channel based on security is discussed，which is aimed to improve the security and efficiency of the relay protection.

security； relay protection；fiber optic bypass channel