智能电网中光纤通信系统的可靠性分析

梁鉴

摘 要：随着信息技术的迅速发展，作为重要基础设施的电网系统越来越趋向于高度的自动化、智能化。可靠性分析是智能电网的永恒主题。光纤通信系统作为现代电网控制系统的神经网络线，其稳定性对智能电网极为重要。本文对电网光纤通信系统可靠性展开讨论，并设计相关管理方案。

关键词：智能电网；光纤通信网络系统；可靠性；管理方案

1 引言

电网光纤通信系统是随着大数字信息化社会现状的产生出现的，在当今的数字化时代，电网系统的发展越来越趋向智能化、自动化。电网通信是电网系统实现智能化、数字化的有力的后盾，因此电网光传输通信系统的可靠性越来越受到人们的关注。电网通信光缆系统是应用在电网光传输系统当中的链接管道，通过通信光纤系统的构建，实现通信中各个传输链路的信息传输与信息交换，当电网系统出现故障时，可以实现人机之间的最高速率交换。

电网光纤网络系统是应用在电网光传输系统当中的，能满足电网系统安全稳定运行的的通信系统体系。电网光纤通信系统可靠性工程是为提高电网光纤通信网络的可靠性和运行服务质量而实行的，包括前期规划设计、工程实施以及运行维护中所进行的各项工程和管理活动。对电网光纤通信进行可靠性分析能保障网络稳定，维系电力正常运行。本文通过研究电网通信系统的可靠性指标，设计相关管理方案，提高通信可靠性，促进电网稳定运行。

2 电网光纤通信系统可靠性分析指标

通过对广西电网南宁供电局光纤通信网络多年进行的运行维护经验进行总结和分析，并结合相关电网系统网络的文献的基础上，我们认为电力通信系统是整体网络，受长时间运行及环境的影响，容易使通信节点、链路性能等逐渐降低，当电力通信系统被破坏或者出现故障后，通信节点的性能便会急剧下降，出现节点失效、数据网络拥堵、业务中断或者网络连通率降低等问题。

电网光纤系统的可靠性研究是对于电网光传输网络的安全性以及稳定性的研究，也就是对通信网络中大量的网络节点的研究。这些节点的安全稳定是电网系统高效运行的关键所在。表1从四个方面分析了针对这些节点的可靠性影响因素。在光传输网络中，通过减少过程中的误码率、抢通率等方面的因素会直接影响到电力业务服务的质量，这些指标是对于通信网的可靠性的评判标准。

2.1 电网自身角度

电网自身因素是影响通信可靠性的主观因素，可以分为两个部分：外部因素和内部因素。外部因素是指节点之间通信光缆的不稳定因素，主要表现在：通信网络系统在城市建设中的移改工程，以及自然因素（如白蚁、极端恶劣天气等）和人为破坏导致光缆中断或者传输质量下降；内部因素也多种多样，包括多条主干光缆陈旧，纤芯的质量参差不齐，可用芯数不足等，导致当某些方向光缆出现故障时，无法构造迂回光路由，降低了通信系统的运行可靠性能。

2.2 电网运行效果角度

在电网运行的固有可靠性方面，我们发现某些的通信系统比较陈旧，隐患较大因素包括通信电源模块不足，导致通信系统可能失压掉电；通信电源负荷过大，各站点不能满足蓄电池对设备持续供电的规定时间。另外系统在维护的可靠性上也有一定的不稳定因素：由于电力智能化的不断提升，许多电力智能化的操作规范不能及时修订；在通信系统上需要实现良好的运维和管理，通信运维人员的数量不能满足需求。

2.3 通信系统技术角度

通信技术更新很快，电网通信系统通过不断引入新的设备来提升网络的安全性。近年来，我们通过架设地区通信网B，新增OTN设备，引入ASON技术等方法，提高了通信网络传输容量，并利用重路由等机制，能抵抗多次光缆中断，大大地提高了系统的可靠性。然而通信设备及技术的更新需要网络硬件建设的配合，新增光缆纤芯数量不足，站点通信电源负荷不足等多种综合因素对通信系统的技术提升造成了限制，同时增加了其他方面的安全隐患。

2.4 可靠性分析及工程

在通信系统的可靠性分析当中我们发现，网络节点以及节点的网络拓扑结构没有统筹规划措施，局域之间的互联没有进行合理的分析运营，出现有些节点闲置，有些节点则总是超负荷运行导致经常出现电网系统的不稳定。

电力通信系统可靠性工程的主要目的是提高通信系统的运行安全可靠性及服务质量，并在前期设计、工程实践及维护中所进行的管理活动的总结。主要内容可以包括升级系统设备、合理规划网络、加强维护和管理力量，同时可以从外部条件着手，包括放宽投资条件、扩大网络需求、提高人员素质等，这样就能通过多种手段实施可靠性工程。

3 电网通信可靠性管理方案

提高通信系统可靠性的水平就要做好实地考察，将电网系统通信问题提到通信管理部门，使通信管理部分对电力系统通信问题有全面、深入的了解，通过研究故障规律来达到排查、处理故障的效果。电网光纤通信系统的可靠性的管理主要是对于电网系统设备以及运行系统两个方面的改善。首先在工作环境上要减少设备区内的电磁干扰对设备的影响，另外要做好工作现场的卫生把控、温湿度及其他环境因素的定期维护检测。在对于系统的设计上应该进行阶段性的研究，如果系统跟不上现在的设备运行，就要进行系统的重新设定，使系统与设备配合良好，最终电力服务质量得以提升，这同时也是对于电网通信可靠性的评判最直接的因素。以下是电网光纤通信系统各阶段可靠性的管理内容：

（1）分析设计阶段。提出系统网络设计的可靠性准备规范；提出某一通信系统可靠性设计水平；提出对通信设备固有可靠性的要求；分析并确定网络缲的各种可靠性措施。

（2）建设实施阶段。组织和实现各种可靠性措施及保障措施；对建设结果进行监督和评价；对建设部分进行试验、签定和验收。

（3）运行维护阶段。分析、评价运行的可靠性水平；制定网络维护和管理体制和规程；制定维护和管理的任务、要求和措施；分析分析各种故障规律， 提出相应的可靠性措施；监督各种制定和措施的执行情况。

同时，为了保证电网光纤通信系统的可靠运行和可靠性水平在运行中不断提高， 有必要要求通信系统对可靠性管理建立一个有效的可靠性反馈机制， 形成一个完整的可靠性管理体系， 并定期对网络运行情况进行跟踪评价。

4 结语

电网中光纤通信系统的节点、链路性能对系统的整体可靠性有很大的影响，提高通信系统的可靠性有助于提升电力服务质量。本文以南宁供电局为例，从电网自身角度、电网运行效果角度以及通信系统的技术角度对光纤通信系统的可靠性指标进行了分析，从而印证了电力通信系统可靠性工程的必要性和可行性；以提高通信系统可靠性为目的提出了管理方案，管理内容包含分析设计、建设实施及运行维护等阶段，方案的施行能有效保证电网光纤通信系统的可靠性水平不断提高。

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