電力通信網(wǎng)絡(luò)保護(hù)路由優(yōu)化的研究

關(guān)子娟

摘要：在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，利用雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán)可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的傳輸。雙向復(fù)用段環(huán)在環(huán)網(wǎng)任意段故障時可以完成業(yè)務(wù)的自愈，其采用APs倒換協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)故障時，實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙倒換，將通信工作路由變?yōu)樽詣颖Ｗo(hù)路由，并保證業(yè)務(wù)收發(fā)路由仍然一致?；诖耍疚奶岢龉饫w通道的保護(hù)信息傳輸優(yōu)化的方案，并論證了利用2M切換設(shè)備實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息傳輸?shù)母咝院蛯?shí)用性。

關(guān)鍵詞：光纖通道;保護(hù);傳輸;優(yōu)化

1保護(hù)業(yè)務(wù)光纖通道的選擇

1.1專用光纖通道方式。專用光纖通道方式指線路兩側(cè)的光纖保護(hù)裝置通過光纖直接相連，當(dāng)前光纖縱差保護(hù)多數(shù)采用直連光纖連接。優(yōu)點(diǎn)：（1）涉及設(shè)備少，故障定位容易;（2）滿足通道雙向傳輸時延對稱的要求。缺點(diǎn)：（1）組網(wǎng)困難，通道可靠性難于提高;（2）占用大量的專用光纖資源，成本昂貴。

1.2數(shù)字復(fù)用通道方式。利用已建的光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用復(fù)用方式與其他業(yè)務(wù)共享通信帶寬資源。目前常用的復(fù)用通道為N64K通道、2M通道，采用PcM復(fù)接和sDH復(fù)接的方式實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的傳輸。優(yōu)點(diǎn)：（1）sDH環(huán)網(wǎng)具有自動保護(hù)功能，提高了信息傳輸?shù)目煽啃?（2）占用光纖資源少。缺點(diǎn)：（1）復(fù)用設(shè)備中間設(shè)備環(huán)節(jié)多，增加通道的故障點(diǎn);（2）sDH網(wǎng)絡(luò)的自愈特性對于某些繼電保護(hù)業(yè)務(wù)有一定限制，如：線路縱差保護(hù)信息傳輸單向通道環(huán)保護(hù)和單向復(fù)用段環(huán)保護(hù)不適合。

2保護(hù)信息傳輸對光纖網(wǎng)絡(luò)的要求和光環(huán)網(wǎng)傳輸存在問題分析

2.1保護(hù)信息的傳輸對光纖通道的技術(shù)要求。（1）用于繼電保護(hù)的通信通道單向時延不大于10ms。（2）繼電保護(hù)的復(fù)用通道應(yīng)宜環(huán)入光纖環(huán)網(wǎng)，提高通道的可靠性。（3）雙向通道倒換環(huán)作為線路縱差保護(hù)的信息傳輸通道時，不能采用通道自愈功能。（4）雙向復(fù)用段倒換環(huán)可作為縱差保護(hù)的信息傳輸通道。

2.2目前光纖通信網(wǎng)傳輸保護(hù)信息存在的問題

（1）基于上述保護(hù)信息傳輸對光纖通道的要求，目前電力通信光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)采用的是雙向通道倒換自愈環(huán)傳輸縱差保護(hù)信息，所以沒有符合上述保護(hù)信息傳輸對光纖通道的要求的第3條的要求。（2）某些區(qū)域電網(wǎng)光傳輸設(shè)備缺省開通采用雙向通道倒換方式實(shí)現(xiàn)自愈環(huán)網(wǎng)保護(hù)。在sDH環(huán)網(wǎng)上傳輸線路縱差保護(hù)信號的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)穆酚梢恢?，從而保證數(shù)據(jù)通道的雙向通道延時相等。但雙向通道環(huán)在發(fā)生單纖故障時，只會發(fā)生單向倒換，將產(chǎn)生分離路由，形成雙向傳輸時延差，容易引起縱差保護(hù)的誤動作。

2.3光傳輸網(wǎng)傳輸縱差保護(hù)未出現(xiàn)問題原因分析

（1）光纖環(huán)網(wǎng)雙向通道傳輸基本采用同纜不同芯，光纖環(huán)網(wǎng)故障多數(shù)是由于光纜開斷引起，既收發(fā)雙向基本是同時開斷，所以對于雙向通道倒換環(huán)的收發(fā)保護(hù)會同時倒向另外方向光纜，即滿足了收發(fā)路由一致的要求，所以不會引起保護(hù)的誤動作。（2）對于保護(hù)通信通道單向傳輸時延小于10ms，目前光傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿足此指標(biāo)要求。經(jīng)過測試2M業(yè)務(wù)在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的SDH中映射和去映射時間為0，35ms，跨節(jié)點(diǎn)延時為50us，節(jié)點(diǎn)，光纖傳輸時延為5us/km，以一個經(jīng)過20個節(jié)點(diǎn)的傳輸鏈路長度按照600km計算，其延時約為4，35ms，遠(yuǎn)小于技術(shù)要求中的lOms，而目前現(xiàn)網(wǎng)中的保護(hù)業(yè)務(wù)均沒有超出這一使用條件，所以都能滿足保護(hù)傳輸時延要求。

3保護(hù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案

3.1利用雙向復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán)實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的傳輸。（1）雙向復(fù)用段環(huán)在環(huán)網(wǎng)任意段故障時可以完成業(yè)務(wù)的自愈，其采用APS倒換協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)故障時，實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙倒換，將通信工作路由自動保護(hù)路由。并保證業(yè)務(wù)收發(fā)路由仍然一致?？蓾M足上述保護(hù)信息傳輸對光纖通道的要求的第4條的要求。通道路由轉(zhuǎn)換的示意如下圖所示，由路徑A—B_+C轉(zhuǎn)移到路徑A—D—E—C。

（2）有些地區(qū)電力通信網(wǎng)絡(luò)使用愛立信設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)雙向復(fù)用段環(huán)網(wǎng)保護(hù)設(shè)置，但是復(fù)用段保護(hù)環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù)量受最大16個環(huán)路節(jié)點(diǎn)的限制，并且對于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常開斷環(huán)路增減節(jié)點(diǎn)情況，復(fù)用段環(huán)網(wǎng)操作難度和風(fēng)險遠(yuǎn)高于sNCP保護(hù)。依據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況，建議考慮根據(jù)網(wǎng)絡(luò)具體情況適當(dāng)采用復(fù)用段環(huán)路保護(hù)。

3，2利用2M切換設(shè)備實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的傳輸。依據(jù)目前電力通信網(wǎng)絡(luò)具體情況，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原則盡量保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)配置，減小網(wǎng)絡(luò)配置改造的風(fēng)險以及運(yùn)維工作量。本文建議利用2M切換設(shè)備實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息的傳輸，利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的工作和保護(hù)通道獨(dú)立傳輸，從而滿足保護(hù)雙路由一致的技術(shù)要求，滿足10ms傳輸時延要求，滿足50ms切換要求。將保護(hù)裝置2M信號經(jīng)2M切換裝置后，分解成兩路2M電信號去通信傳輸設(shè)備，這兩路信號分成主、備通道，如下圖所示：

根據(jù)技術(shù)要求的建議，傳輸網(wǎng)絡(luò)不采用通道自愈，而是開通主備兩個業(yè)務(wù)分別走不同的路由，建議在傳輸設(shè)備2M物理接口上也能做到獨(dú)立，路由的選擇由2M切換設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

3.3保護(hù)提供雙2M接口利用復(fù)用設(shè)備傳輸

保護(hù)裝置內(nèi)的兩路并行方式，繼電保護(hù)制造廠家將保護(hù)裝置出兩路2M口信號，裝置的接口和控制部分為兩套，兩路相互獨(dú)立并同時工作，彼此間不需要切換，一路異常不會影響另一路的運(yùn)行，相當(dāng)于在保護(hù)裝置考慮了通道異常時所謂“切換”。

但取兩路并行工作方式存在一些問題：增加了一個故障點(diǎn)。如一路發(fā)生異常，就不排除保護(hù)裝置存在問題的可能。查找通道異常還得將保護(hù)退出。一路發(fā)生通道告警，處理時需通過自環(huán)確定哪一段有問題。如不將保護(hù)退出運(yùn)行，就會造成保護(hù)誤動。

4結(jié)語

光纖通道保護(hù)的運(yùn)行、維護(hù)對電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定有著重要的意義。本文對于電力通信網(wǎng)絡(luò)中光纖通道的保護(hù)信息如何進(jìn)行傳輸優(yōu)化展開了研究。鑒于繼電保護(hù)信號的重要性及利用2M實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳輸?shù)谋匾裕浞謱?shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)2M通道的安全性尤為重要，因此，針對現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分未配置2M保護(hù)板的情況，本文建議增加現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2M保護(hù)板，以提高2M板卡業(yè)務(wù)處理的安全性：為進(jìn)一步提升現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對重要業(yè)務(wù)信號的生存性需求，建議針對750kv、330kv和220kv等極重要站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)AB網(wǎng)設(shè)備分別接人，通過AB網(wǎng)的分離路由方式來實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性需求，

參考文獻(xiàn)：

[1]陳一碩.電力通信網(wǎng)絡(luò)保護(hù)路由優(yōu)化的研究[J].中外企業(yè)家.

[2]祁兵，劉林，李彬，等.一種最優(yōu)化資源保護(hù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)

[3]賀軍.改進(jìn)遺傳算法的電力通信網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化研究[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

（作者單位：國網(wǎng)河北省電力有限公司任丘市供電分公司）