茂名地区配电通信网的组网方案研究

殷海森

摘要：配电通信网是指承载中低压配电网业务的通信网络，主要承载的业务包括配电自动化、计量自动化等，并能满足智能配电领域业务发展需求，相应承载其它各类配电网业务。本文通过分析茂名地区现有通信网络现状和配电网建设水平的基础上，制定相应的网络解决方案，选择最适宜的通信技术，采用最合理的配电通信网络架构。

关键词：配电 通信网 PTN 技术

中图分类号：TN915.853 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0031-01

1 茂名地区配电通信现状

配电通信网可以采用光纤网或无线网，其中配电光纤网利用现有变电站的光纤资源，并结合开关站、环网柜等站点的改造或新建时同步建设的配网光缆进行组网，实现配电自动化和计量自动化终端的业务接入通信；无线网利用变电站或供电所大楼建设无线基站，通过现有的主网光纤网络，连接至局大楼核心网络设备，实现配电业务的无线专网接入，或者直接采用无线公网进行通信。相对于光纤网和无线公网，无线专网的规划设计难度较大、前期投入成本高，电力行业目前也没有相关的技术规范。

茂名地区现有配电通信为传统MSTP设备采用光纤网组网，但只覆盖到10kV开关站，因此大部分配电自动化和计量自动化终端主要采用无线公网进行通信。目前设备使用年限超过12年，故障率逐年提高，也不满足配电自动化未来的建设要求，因此需要进行配电通信网改造，选择适合本地的组网方案。

2 配电通信组网方案介绍

茂名地区配电网规模较小且相对集中，配电通信组网时可直接采用光纤直连，距离较远时可采用接入地区传输网，采用IP over SDH方式组网，从而与主站系统互联。在已有可用光纤通道和方便铺设光纤的地方优先考虑光纤通信方式，缺乏光缆资源的区域可优先采用无线专网通信方式，其次采用无线公网的通信方式。

2.1 工业以太网组网方案

工业以太网交换机组建配电光通信网络已经成熟的光纤通信技术广泛应用于电力系统中，具有独有的环网特征与各项高性能指标的工业以太网交换机，在配电自动化中非常适合于光通信系统建设，对于其中的各项数据输出要求都能满足[1]。工业以太网组网采用环网结构组网，采用两点接入汇聚层的接入层环路，单环节点数量原则不超过50个；也可单点接入汇聚层的环路，单环数量原则不超过35个。在单节点需要连接多个环时，宜配置2台汇接交换机实现冗余备份。

2.2 PTN技术组网方案

PTN（Packet Transport Network）分组传输网技术是面向分组的通用交叉技术，它继承了SDH/MSTP传输网的诸多优点，如良好的可扩展性、丰富的操作维护功能、快速的保护倒换等，同时增加了更适合数据业务传输的特性。PTN技术是IP/MPLS、以太网技术和传送技术3种技术相结合的产物。顺应了网络的IP化、智能化、宽带化、扁平化的发展趋势。以分组业务为核心、以提高传送效率的方式拓展有效带宽、支持统一的多业务接入承载，保持了适应数据业务的特性。PTN技术支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种颗粒度业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道，并可以实现点对点连接通道的保护切换[2]。

2.3 无线专网通信组网方案

LTE（Long Term Evolution）技术的引入可以有效解决电力通信“骨干网强，接入网弱”的态势，其扁平化的网络架构可以简化配电结构、减小配电管理成本、降低网络运营复杂度，同时，LTE 高的数据传输性能和网络容量可以有效提高支撑用户信息采集系统的接入层通信网络系统的性能，进一步提升配电网的智能化能力[3]。目前无线专网主要有两个频段并采用LTE技术，分别为230MHz频段及1.8GHz频段。虽然1.8GHz频段频带较宽，有5M可用，230MHz频段只有1M可用，在承载带宽需求量较大的业务时却略显不足（配电网视频、应急指挥通信、移动办公等），但目前市场针对1.8Ghz频段的业务终端产品很少、覆盖能力弱。相反，230M频段的产品比较丰富，而且230M频段足以支撑目前的业务需求，且230MHz频段覆盖能力强，后续可扩展至5M。因此，茂名局建设无线专网的时候，可以优先考虑230M频段为主。

3 组网方案通信技术对比

以下从组网方式、适用范围、综合效果等多方面进行分析论证，选择最符合茂名实际情况的配电通信网建设方案。配电通信网主要通信技术比较表（如表1）。

4 结语

结合茂名地区情况和各通信技术的特点，配电通信的组网方案如下：（1）光纤通信作为大容量、稳定可靠的一种通信方式。配电网通信骨干网络采用光通信方式；并在有光缆条件的电房优先考虑采用光纤通信。茂名地区开关站已实现光纤覆盖，但机房环境普遍较差，因此在茂名地区配电通信以工业以太网交换机组网为主。（2）无线专网通信技术是解决配用电侧全覆盖、全采集发展目标的必要手段。相对于光缆建设高成本、建设速度慢，无线专网有网络部署灵活，可快速部署；专网专用，安全性高，可靠性高；支持移动办公，应急指挥等移动业务等优势。所以在光缆无法覆盖的区域，可以适当选择建设无线专网作为配电通信网络的延伸。（3）公网无线通信带宽低、时延大、安全性低、长期租用费用高、可维护性差。但是其施工速度快，能够快速的建立通信，必要时可作为无线专网的补充手段。

参考文献

[1]赵其洪.工业以太网交换机在电力配网自动化的应用[J].中国新通信，2013（6）：94.

[2]袁志坚.基于PTN配电通信网的实时性和可靠性研究[J].中国新技术新产品，2015（14）：24.

[3]吴玮，龚宇，杜洁等.LTE 技术在智能配电网中的应用研究[J].电力系统通信，2012，33（4）：80-84.