茂名地區(qū)配電通信網(wǎng)的組網(wǎng)方案研究

殷海森

摘要：配電通信網(wǎng)是指承載中低壓配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)，主要承載的業(yè)務(wù)包括配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化等，并能滿足智能配電領(lǐng)域業(yè)務(wù)發(fā)展需求，相應(yīng)承載其它各類(lèi)配電網(wǎng)業(yè)務(wù)。本文通過(guò)分析茂名地區(qū)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和配電網(wǎng)建設(shè)水平的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，選擇最適宜的通信技術(shù)，采用最合理的配電通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：配電 通信網(wǎng) PTN 技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN915.853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）09-0031-01

1 茂名地區(qū)配電通信現(xiàn)狀

配電通信網(wǎng)可以采用光纖網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)，其中配電光纖網(wǎng)利用現(xiàn)有變電站的光纖資源，并結(jié)合開(kāi)關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜等站點(diǎn)的改造或新建時(shí)同步建設(shè)的配網(wǎng)光纜進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化和計(jì)量自動(dòng)化終端的業(yè)務(wù)接入通信；無(wú)線網(wǎng)利用變電站或供電所大樓建設(shè)無(wú)線基站，通過(guò)現(xiàn)有的主網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)，連接至局大樓核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配電業(yè)務(wù)的無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)接入，或者直接采用無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行通信。相對(duì)于光纖網(wǎng)和無(wú)線公網(wǎng)，無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)難度較大、前期投入成本高，電力行業(yè)目前也沒(méi)有相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。

茂名地區(qū)現(xiàn)有配電通信為傳統(tǒng)MSTP設(shè)備采用光纖網(wǎng)組網(wǎng)，但只覆蓋到10kV開(kāi)關(guān)站，因此大部分配電自動(dòng)化和計(jì)量自動(dòng)化終端主要采用無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行通信。目前設(shè)備使用年限超過(guò)12年，故障率逐年提高，也不滿足配電自動(dòng)化未來(lái)的建設(shè)要求，因此需要進(jìn)行配電通信網(wǎng)改造，選擇適合本地的組網(wǎng)方案。

2 配電通信組網(wǎng)方案介紹

茂名地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模較小且相對(duì)集中，配電通信組網(wǎng)時(shí)可直接采用光纖直連，距離較遠(yuǎn)時(shí)可采用接入地區(qū)傳輸網(wǎng)，采用IP over SDH方式組網(wǎng)，從而與主站系統(tǒng)互聯(lián)。在已有可用光纖通道和方便鋪設(shè)光纖的地方優(yōu)先考慮光纖通信方式，缺乏光纜資源的區(qū)域可優(yōu)先采用無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信方式，其次采用無(wú)線公網(wǎng)的通信方式。

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方案

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組建配電光通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成熟的光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，具有獨(dú)有的環(huán)網(wǎng)特征與各項(xiàng)高性能指標(biāo)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，在配電自動(dòng)化中非常適合于光通信系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)于其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸出要求都能滿足[1]。工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，采用兩點(diǎn)接入?yún)R聚層的接入層環(huán)路，單環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù)量原則不超過(guò)50個(gè)；也可單點(diǎn)接入?yún)R聚層的環(huán)路，單環(huán)數(shù)量原則不超過(guò)35個(gè)。在單節(jié)點(diǎn)需要連接多個(gè)環(huán)時(shí)，宜配置2臺(tái)匯接交換機(jī)實(shí)現(xiàn)冗余備份。

2.2 PTN技術(shù)組網(wǎng)方案

PTN（Packet Transport Network）分組傳輸網(wǎng)技術(shù)是面向分組的通用交叉技術(shù)，它繼承了SDH/MSTP傳輸網(wǎng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，如良好的可擴(kuò)展性、豐富的操作維護(hù)功能、快速的保護(hù)倒換等，同時(shí)增加了更適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)奶匦浴TN技術(shù)是IP/MPLS、以太網(wǎng)技術(shù)和傳送技術(shù)3種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)的IP化、智能化、寬帶化、扁平化的發(fā)展趨勢(shì)。以分組業(yè)務(wù)為核心、以提高傳送效率的方式拓展有效帶寬、支持統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)接入承載，保持了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特性。PTN技術(shù)支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道，具有適合各種顆粒度業(yè)務(wù)、端到端的組網(wǎng)能力，提供了更加適合于IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道，并可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道的保護(hù)切換[2]。

2.3 無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信組網(wǎng)方案

LTE（Long Term Evolution）技術(shù)的引入可以有效解決電力通信“骨干網(wǎng)強(qiáng)，接入網(wǎng)弱”的態(tài)勢(shì)，其扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以簡(jiǎn)化配電結(jié)構(gòu)、減小配電管理成本、降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)復(fù)雜度，同時(shí)，LTE 高的數(shù)據(jù)傳輸性能和網(wǎng)絡(luò)容量可以有效提高支撐用戶(hù)信息采集系統(tǒng)的接入層通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)的智能化能力[3]。目前無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)主要有兩個(gè)頻段并采用LTE技術(shù)，分別為230MHz頻段及1.8GHz頻段。雖然1.8GHz頻段頻帶較寬，有5M可用，230MHz頻段只有1M可用，在承載帶寬需求量較大的業(yè)務(wù)時(shí)卻略顯不足（配電網(wǎng)視頻、應(yīng)急指揮通信、移動(dòng)辦公等），但目前市場(chǎng)針對(duì)1.8Ghz頻段的業(yè)務(wù)終端產(chǎn)品很少、覆蓋能力弱。相反，230M頻段的產(chǎn)品比較豐富，而且230M頻段足以支撐目前的業(yè)務(wù)需求，且230MHz頻段覆蓋能力強(qiáng)，后續(xù)可擴(kuò)展至5M。因此，茂名局建設(shè)無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)的時(shí)候，可以?xún)?yōu)先考慮230M頻段為主。

3 組網(wǎng)方案通信技術(shù)對(duì)比

以下從組網(wǎng)方式、適用范圍、綜合效果等多方面進(jìn)行分析論證，選擇最符合茂名實(shí)際情況的配電通信網(wǎng)建設(shè)方案。配電通信網(wǎng)主要通信技術(shù)比較表（如表1）。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合茂名地區(qū)情況和各通信技術(shù)的特點(diǎn)，配電通信的組網(wǎng)方案如下：（1）光纖通信作為大容量、穩(wěn)定可靠的一種通信方式。配電網(wǎng)通信骨干網(wǎng)絡(luò)采用光通信方式；并在有光纜條件的電房?jī)?yōu)先考慮采用光纖通信。茂名地區(qū)開(kāi)關(guān)站已實(shí)現(xiàn)光纖覆蓋，但機(jī)房環(huán)境普遍較差，因此在茂名地區(qū)配電通信以工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)為主。（2）無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)是解決配用電側(cè)全覆蓋、全采集發(fā)展目標(biāo)的必要手段。相對(duì)于光纜建設(shè)高成本、建設(shè)速度慢，無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)有網(wǎng)絡(luò)部署靈活，可快速部署；專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用，安全性高，可靠性高；支持移動(dòng)辦公，應(yīng)急指揮等移動(dòng)業(yè)務(wù)等優(yōu)勢(shì)。所以在光纜無(wú)法覆蓋的區(qū)域，可以適當(dāng)選擇建設(shè)無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)作為配電通信網(wǎng)絡(luò)的延伸。（3）公網(wǎng)無(wú)線通信帶寬低、時(shí)延大、安全性低、長(zhǎng)期租用費(fèi)用高、可維護(hù)性差。但是其施工速度快，能夠快速的建立通信，必要時(shí)可作為無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)的補(bǔ)充手段。

參考文獻(xiàn)

[1]趙其洪.工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在電力配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2013（6）：94.

[2]袁志堅(jiān).基于PTN配電通信網(wǎng)的實(shí)時(shí)性和可靠性研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（14）：24.

[3]吳瑋，龔宇，杜潔等.LTE 技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].電力系統(tǒng)通信，2012，33（4）：80-84.