基于IP的XX發(fā)電集團(tuán)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)XX發(fā)電集團(tuán)通信傳輸網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計

方巍

摘 要：本文從XX發(fā)電集團(tuán)組件建立集控中心，實現(xiàn)對各下屬發(fā)電站的遠(yuǎn)程集中控制的整體規(guī)劃出發(fā)，通過業(yè)務(wù)需求分析的現(xiàn)狀分析，確立了建設(shè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的目標(biāo)，同時遵循通信網(wǎng)設(shè)計要求，規(guī)劃了一套覆蓋總部調(diào)度大樓、省調(diào)大樓及各主要站點電站的光傳輸網(wǎng)建設(shè)方案，并對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟?guī)劃與路由協(xié)議選擇進(jìn)行了探討與研究。

關(guān)鍵詞：集控中心；SDH；相切環(huán)

1.前言

電力系統(tǒng)為了安全、經(jīng)濟(jì)的發(fā)供電、合理地分配電能，保證電力質(zhì)量指標(biāo)，及時地處理和防止系統(tǒng)事故，就要求集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，建立與之相適應(yīng)的通信系統(tǒng)。作為電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和管理信息化的基礎(chǔ)，電力通信系統(tǒng)是確保電力生產(chǎn)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要技術(shù)手段和基礎(chǔ)設(shè)施。

2.項目背景

1.1 需求分析XX發(fā)電集團(tuán)公司總部位于FZ市，下轄位于FZ、SM兩地區(qū)的A、B、C、D、E五座水電站。結(jié)合公司實際和發(fā)展需要，計劃在FZ生產(chǎn)調(diào)度大樓原調(diào)度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級改造，建立遠(yuǎn)程集控中心，收集各級生產(chǎn)調(diào)度及辦公信息，實現(xiàn)對受控電站的遠(yuǎn)程控制，滿足集團(tuán)公司“調(diào)控一體化”建設(shè)需求。因此，建設(shè)一套覆蓋總部及五個受控電站，支撐公司集控模式的大容量、高可靠性光傳輸網(wǎng)路勢在必行。

3.系統(tǒng)需求分析

福建A集團(tuán)公司集控中心對通信傳輸系統(tǒng)要求是系統(tǒng)帶寬需滿足集控中心與各受控電站間、集控中心同各級調(diào)度部門間的調(diào)度生產(chǎn)以及辦公業(yè)務(wù)的需求。

3.1帶寬需求分析

傳輸帶寬預(yù)測采用公式：

B=B′×N×φ1×φ2。

其中：B′為不同業(yè)務(wù)的單位帶寬。

N為業(yè)務(wù)電路數(shù)量。

φ1為冗余系數(shù)（φ1>1）指為業(yè)務(wù)預(yù)留備份通道和發(fā)展空間所需彈性系數(shù)，本次計算中除數(shù)據(jù)通信網(wǎng)φ1=1外（主要考慮數(shù)據(jù)通信網(wǎng)本身具有自動的路由選擇功能，保護(hù)性能較強(qiáng)，且數(shù)據(jù)通信網(wǎng)已充分考慮了冗余空間），其余業(yè)務(wù)φ1=2。

φ2為冗災(zāi)系數(shù)（φ2>1）指其它方向電路發(fā)生通信網(wǎng)絡(luò)事故時，本電路作為其迂回路由分擔(dān)故障電路承載的業(yè)務(wù)流量所需彈性系數(shù)，本次計算中除數(shù)據(jù)通信網(wǎng)φ2=1.5外（主要考慮數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載的各類業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求各不相同，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)災(zāi)難時優(yōu)先保證關(guān)鍵性業(yè)務(wù)的帶寬需求），其余業(yè)務(wù)φ2=2。

根據(jù)以上分析及各專業(yè)對通信帶寬所提的具體要求，A集團(tuán)集控中心至五個受控電站及各調(diào)度機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)通道流量及帶寬統(tǒng)計如下：

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，A集團(tuán)集控中心至各受控站點及省調(diào)所需的帶寬總量為7676Mb/s。因此，新建傳輸設(shè)備選用10Gb/s將能滿足近5年的要求。

4.系統(tǒng)設(shè)計方案

4.1光纜路由規(guī)劃

出于安全性可靠性考慮，本次SDH傳輸系統(tǒng)建成光纖環(huán)網(wǎng)，在FZ側(cè)利用目前A電站—FZ集控中心—省調(diào)新大樓間光路組建SDH環(huán)網(wǎng)；考慮SM地區(qū)C、D、E三個電站原有梯級調(diào)度，且與FZ地區(qū)距離較遠(yuǎn)，光路中斷概率較大，為保證若與FZ側(cè)光路中斷后，三個電站間間仍能建立正常通信，故建議在三個電站間組建SDH環(huán)網(wǎng)，再連入FZ側(cè)SDH環(huán)，即組建雙SDH環(huán)網(wǎng)。

A電站為省電力光傳輸網(wǎng)中一個重要中繼站，地處FZ、SM、寧德、南平等地區(qū)光網(wǎng)交匯點，途徑站內(nèi)有三條500kV等級OPWG光纜、4條220kV等級OPGW光纜，光纜資源豐富，且位于FZ地區(qū)與SM地區(qū)的中間點，因此考慮將A電站作為環(huán)網(wǎng)的中間節(jié)點。各站點間傳輸系統(tǒng)路由走向則根據(jù)傳輸距離最近原則進(jìn)行規(guī)劃。

4.3系統(tǒng)組網(wǎng)方式

本次系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計主要考慮兩種方案。第一種方案為組建SDH環(huán)網(wǎng)，拓?fù)鋱D見圖1，集控中心、省調(diào)大樓與A、C、D、E四個電站組成環(huán)網(wǎng)，B電站通過雙條622M鏈接入A電站。假設(shè)整個環(huán)網(wǎng)中任意一受控站點單向光路中斷，集控中心至所有受控站點間業(yè)務(wù)均能保持正常；任意受控站點雙向光路完全中斷后，僅該站點業(yè)務(wù)丟失，其余站點至集控中心不收影響；只有在集控中心雙向光纜全部中斷情況下，集控至所有受控電站業(yè)務(wù)才會中斷。

方案二為組建SM地區(qū)側(cè)與FZ地區(qū)側(cè)相切環(huán)，切點位于處于光路中點的A電站。若相切環(huán)內(nèi)任意受控站點單向光路出現(xiàn)問題，兩環(huán)內(nèi)仍能正常傳送數(shù)據(jù)；除A電站外任意站點雙向光路中斷或設(shè)備斷電，集控中心至其他站點間數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)依然不受影響；唯一薄弱環(huán)節(jié)則為位于切點的A電站設(shè)備，需面對四個光路方向進(jìn)，負(fù)擔(dān)較大。

從安全角度考慮，第一種方案可靠性最高，但需要多購置一臺光端機(jī)，投資較大。第二種方案可靠性相對較高，只有在極端情況下才會發(fā)生系統(tǒng)解列情況。考慮到SDH傳輸技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，出現(xiàn)設(shè)備故障全停概率十分低，組建相切環(huán)的方案在技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性上完全滿足A集團(tuán)光傳輸系統(tǒng)建設(shè)需求，因此本次采用方案二，即相切環(huán)組網(wǎng)方案。

5.主要設(shè)備性能指標(biāo)

本項目對SDH光傳輸設(shè)備主要技術(shù)要求如下：

1.SDH網(wǎng)絡(luò)接口允許的最大輸出抖動和STM-N輸入口的抖動容限應(yīng)滿足YD/T 5095—2005《SDH長途光纜傳輸系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》8.2.1的要求。

2.可提供無需分接和終結(jié)STM-64信號而直接接入STM-64信號內(nèi)的任何STM-16、STM-4、STM-1、140Mbit/s、2Mbit/s支路信號的能力。

3.應(yīng)具有高階VC和低階VC交叉連接功能，其中即高階交叉768×768個VC-4及以上，低階交叉8064×8064個VC-12及以上。

4.最高速率線路槽位，同時支持10G光卡板大于4塊，且同時支持2個方向2.5G光口，2個方向622M光口，1塊2M板，2塊10/100M板，1塊GE板。

5.應(yīng)具備子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）、需支持雙纖雙向通道保護(hù)環(huán)（其中任意VC12可以選擇取消對該VC12的自動保護(hù)倒換功能）、雙端倒換的MSP、雙節(jié)點過環(huán)（drop & continue）保護(hù)及雙纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)。

6.應(yīng)提供配置成終端復(fù)用設(shè)備的能力，當(dāng)線路側(cè)僅有一個方向的光接口工作時，支路側(cè)應(yīng)能將STM-64信號內(nèi)的全部支路以STM-1信號或G.703接口方式終結(jié)。

7.支路接口應(yīng)能進(jìn)行任意配置，在增加和改變支路口時不應(yīng)對其他支路的業(yè)務(wù)產(chǎn)生任何影響.設(shè)備的公共模塊應(yīng)支持1+1配置。

6.結(jié)語

本次XX發(fā)電集團(tuán)通信傳輸網(wǎng)方案的規(guī)劃設(shè)計，在利用各站點現(xiàn)有光纜資源前提下建設(shè)光傳輸網(wǎng)，充分滿足了A集團(tuán)公司集控中心與各受控電廠間的各業(yè)務(wù)通信要求，同時在滿足可靠性前提下考慮了經(jīng)濟(jì)性要求，利用相切環(huán)設(shè)計，大大節(jié)約了投資成本，并能滿足整套系統(tǒng)將來的擴(kuò)容需求，為XX發(fā)電集團(tuán)實現(xiàn)遠(yuǎn)程集控，建設(shè)一流智能發(fā)電集團(tuán)提供了堅強(qiáng)的通信保障。