应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案浅析

何广

摘要 本文介绍了了工业级物理隔离智能型SDH技术，及其在电力配网通信的应用可行性。

关键词 工业级：物理隔离；智能型；SDH技术；电力配网通信

中图分类号TM7

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）157-0070-02

以骨干SDH/MSTP环网（变电站级）为依托，可以将包含调度中心、及各个变电站的电力配网围绕变电站的原有主网实现无缝接入，配网通信需能解决开闭所、环网柜、台式变和柱上变不同分区的业务传送问题。而以应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案可成为较佳选择。该方案按照光缆铺设路由优化组合，能形成以环网为主、链网为辅的复杂网络结构。

1 应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案

国家电网已经进行了多轮配电自动化项目建设，并积极推进配电自动化项目。配电自动化通信网络建设技术体制有光纤专网、无线专网、无线公网、配电线载波等多种通信方式可供选择。应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案可成为较佳选择。该方案按照光缆铺设路由优化组合，可以形成以环网为主、链网为辅的复杂网络结构。

该方案有以下优点：可以和电力调度通信设备无缝对接；通信介质抗干扰能力强、通信业务层次明晰；实现统一网管且网管功能强大；实现抄表、远动、营销、视频等不同归口业务的数据在同一网络承载，而且可以实现其它技术无法实现的的完全物理隔离；组网灵活，保护能力强。缺点是业界工业化级设备厂家不多。

目前配网业务通信网建设的单一化，一张网只为某种业务服务，导致了配网通信网的复杂化，多样化，不便宜管理，不利于为电力生产服务。同时给配网主站带来很大维护压力，所有终端站点全部直接接入配网主站系统，主站系统本身的处理能力是足够的，完全能够满足配网终端站点接入需求，但给日常工作维护、故障排除带来很大的不便，而且一个点中断，会导致它下挂的所有站点中断，大大的提高了站点的离线率。出现这些弊端的原因是前期配网通信网络规划不完善，缺少了中间桥接汇聚部分（可以定义为配网通信承载层），直接把复杂、多样化的配网通信手段直接接入主网。现在可以采用在主网与配网直接加一层配网通信承载层，上述问题就可以迎刃而解。把整个电力通信网规划为三层，第一层：依托变电站而建的主网通信层；第二层：把重要开闭所建为通信子站层起到汇聚业务（也就是配网通信承载层）；第三层：配网通信多业务接入层。这样建立通信网，通信子站就分担了主站通信通道的维护压力。便于排除故障，配网通信可靠性也得到提高。

2 应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案实现功能

工业级物理隔离智能型SDH在电力配网通信承载网中的应用方案以骨干SDH/MSTP环网（变电站级）为依托，包含调度中心、及各个变电站，电力配网围绕变电站的原有主网无缝接入。配网通信需能解决开闭所、环网柜、台式变和柱上变不同分区的业务传送问题，按照光缆铺设路由优化组合，形成以环网为主、链网为辅的复杂网络结构。应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案实现功能如下。

2.1 该方案同网承载的不同业务完全物理隔离

SDH是TDM技术，通道完全物理隔离是其基本特性。电力MIS系统、SCADA系统、抄表、营销、监控属于不同的部门管理，技术要求不同业务要物理隔离。在目前实现的方案中，不论是EPON，还是工业以太网交换机都实现不了不同业务的物理隔离。

2.2 该方案实现工业级可靠性

工业级的隔离型智能SDH设备，采用完全的工业通信设计及生产标准，专业应对恶劣的现场环境，工作温度范围40℃～85℃，多种电压等级可供选择，抗电磁干扰，IP40的防护等级（有多种防护等级可选），保证在恶劣环境中设备能正常运行。

2.3 该方案技术先进且成熟

SDH网络已大规模应用于电力系统，是光纤通信采用的最重要的技术手段。以SDH传输组建配电通信网可以和电力调度通信设备无缝对接，不仅通信介质抗干扰能力强、通信业务层次明晰，而且可以实现统一网管。

2.4 该方案具备良好的兼容性和系统扩展性

由于采用标准网络通信协议，网络在实现扩容或接入其他网络系统的时候非常容易，兼容性良好，使用户可以方便的进行平滑扩容，不影响用户的在线使用。

由于整个系统是利用先进的MSTP技术实现的，可以为用户日后的其它业务开展提供良好的扩展性，例如视频监控等。

2.5 该方案提供灵活的组网方式和保护能力

SDH可以实现复杂的网络结构，如双归网络、星型网络、环型网络。系统倒换时间小于50MS。对于保护公认是目前保护能力最强和最完善的网络，其它EPON及工业以太网交换机虽然也具有一定程度的保护能力，但相对SDH来说，来逊色很多。

2.6 该方案统一的网络管理系统

SDH设备提供cs架构的网络管理系统，能方便将网络管理数据在中心统一管理，并在各个分局实现不同的客户端进行管理，并通过不同的管理用户级别，分享不同权限，保证网络系统的安全性。

3 应用工业级物理隔离智能型SDH解决电力配网通信承载网方案选型设备说明

3.1 通信子站接入设备选型说明

变电站在配网中是接入节点，是汇聚各电力配网节点的业务。它的要求是光方向要多，保护能力要强。方案需配置MSTP架构的MSAP多业务接入平台。该平台基于TDM和IP双核心设计，是为城域网接入层解决传统TDM业务及以太网数据业务接入而设计的MSAP/MSTP汇聚型设备。设备可在线路侧配备4个STM-I、STM_4或STM-16汇聚光接口，将各支路方向业务汇聚到上行SDH信号或者将以太网业务汇聚到GE接口中，同时配有支路侧插卡，提供多个STM-I支路光接口，支持多个支路环网，每个环网需按照每个站点IOM带宽分配，可连接多个站成环。能够满足电力配网对不同级别带宽及多业务接入的需求。

3.2 开闭所设备选型说明

开闭所是配网在的骨干节点，根据光方向和容量的要求可选择配置网络型设备，要求设计灵活，功能强大。用户可以根据实际业务需要灵活选择对应的接口方式。可用作汇聚设备、ADM设备或TM设备，构成星形、链形、环形、网孔形等各种复杂拓扑。

4 台式变、柱上变及环网柜选型设备说明（组合型带物理隔离智能SDH设备）

相对于输、变电站调度网而言，配电网的另一个显著特征就是设备运行环境不同，大多数设备要求室外运行，因此必须考虑设备的环境适应性问题。总体而言，配电网自动化系统对通信设备的环境因素要求非常严格，具体要求有：防浪涌冲击；耐高温、抗严寒、适应高湿；供电方式至少应支持48VDC、220VAC、+24V、12V多路供电方式选择；优选自然散热；室内、室外注意防水、防尘。