基于EPOCHS的数字化电力通信光传输网络的优化改造

卢嘉斌

摘要：将EPOCHS仿真软件应用电力通信网络中，能够有效克服存在的弊端，使电力通信网络效果得到显著增强。基于此，本文将对EPOCHS在电力传输网络中的优化仿真实验进行分析与研究。

关键词：EPOCHS仿真软件;电力通信;数字化

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）11-0036-02

随着社会经济的飞速发展，社会生产与人们生活均离不开电力支持，对电力需求量逐渐增加，产生了一系列电网安全、通信管理问题。电力通信网络的稳定运行对电网建设、社会发展来说具有重要作用。在光纤通信理论指导下，将EPOCHS仿真软件应用到电力通信当中，能够有效降低电网故障的发生几率，使大电网的运行变得更加安全稳定。

1 电力通信光传输网络的应用问题

由于电力通信光传输网络具有损耗低、容量大、环保性强等特征，在电力领域得到广泛应用。但是，其功能不够完善，在應用中对技术水平要求严格，导致电力通信的稳定性、安全性无法得到切实保障，在应用中主要存在以下问题。

（1）设备配置参数问题。在硬件建设与应用过程中需要进行相关配置，使电力通信光传输网络的应用需求得到满足，效率得到提升。但是，光传输网络的构建环境较为落后，已经无法充分符合当前电力通信网络的发展诉求，使电网传输的稳定性、安全性无法得到切实保障;（2）网络问题。电网传输稳定性与网络环境联系紧密，一旦网络环境的稳定性无法得到保障，则势必会造成网络中断，产生相关损失。在实际应用过程中，通信网络建设的应用效果不够理想，其中部分功能尚未接通，无法在电网中得到充分应用。在网络通信与电力通信中，均以光纤为载体，光纤质量在很大程度上对通信效果产生直接影响，如若存在光纤腐蚀等情况，则势必会影响光传输的通畅性;（3）光缆问题。在电力网络构建中，光纤网络的建设较为落后，光纤产品受外部因素影响出现腐蚀等情况，影响网络稳定性，也导致通信质量被大打折扣。在电缆的布局方面，光缆数量通常超过两条，采用不同路由进行连接，导致光缆使用效率降低，产生严重的浪费现象[1]。

2 电力通信光传输网络模型的构建

ASON光传输技术是将控制面板与光传送网相结合，对网络资源进行智能分配，使各个网络交互点与客户端的数量增加，从而将数以千计的网络终端联系起来，实现全自动化的网络交互。在电力系统不断发展的背景下，电力网络结构也越发多样，对电力通信网络进行优化改造已经成为大势所趋。

ASON光传输技术主要包括光传输网、光信号控制网络两个部分，在本文的研究中基于基本传输网络进行CP传输端口、传输信号、传输协议等多方面设计，使通信网络能够得到智能化、数字化的故障诊断与修复。与信息网络相同，电力传输网络同样能够构建网络拓扑，使网络整体更加连贯、统一，对资源进行管理、共享与优化。在ASON中进行CP多方面设计以后，信号从接口处完成信息传输，使电力协议与信号经过光传输网线得以交换，一旦出现故障问题，则信号检测技术将自动对系统进行保护，并利用继电器立即切断线路，避免出现更大的电力安全事故。

在ASON网络管理中采用ASON网管系统进行管理，使光传输网络的优势得以充分发挥，在ASON与网管系统相互结合之下，使整个光传输网的运行变得更加通常。电力网络具有较强的稳定性，随着光纤技术网络的不断发展，网络建设也变得更加复杂，电力网络的安全性得到更加切实的保障，能够有效降低网络故障的发生概率。对光传输功率的预算以光系统损耗、色散限制理论为依据，在损害方面可以通过以下公式来表示：

式中，Ym代表的是完全损耗时发光功率;Yn代表的是无安全损耗时接收敏感度;Yc代表的是光通速率;代表的是光损耗系数;代表的是光敏感度;kp代表的使接口位置产生的损耗;Lp代表的是光缆的最大通信效率;色散限制用公式可表示为：

式中，S代表的是色散限制距离;P代表的是最大色散;K代表的是色散系数[2]。

3 EPOCHS仿真软件在电力光传输网络中的实验分析

EPOCHS仿真软件具有较强的专业性，能够在电力通信系统中得到有效应用，针对电力通信网络进行动态仿真模拟，遵循断电保护的原则，设置科学合理的保护时间间隔，根据时间间隔对分子物理网络进行划分，以软件所需参数为依据，对计算参数进行汇总，具体为：损耗系数P-61中，完全损耗时发光功率为-1、无安全损耗时接收敏感度为-25、光通速率为-2、接口损耗为0.25、光缆的最大通信效率为0.52;损耗系数P-62中，完全损耗时发光功率为-1、无安全损耗时接收敏感度为-27、光通速率为-1、接口损耗为0.38、光缆的最大通信效率为0.45;损耗系数P-61中，完全损耗时发光功率为-2、无安全损耗时接收敏感度为-31、光通速率为-3、接口损耗为0.32、光缆的最大通信效率为0.56;

从EPOCHS平台的仿真流程中能够看出，电力信息经过A-agent模块将信息传送到通信端口，由端口处将光纤传输网络中的信息传递到用户端与B-agent中，一旦用户端出现故障问题，则B-agent将自动对其进行检测，使故障信息经过A-agent传输到电力系统当中，对其进行断电保护操作。在EPOCHS仿真平台当中，主要通过代码的方式进行设计和实现，代码由A-agent与B-agent两部分构成，其中前者主要作用在于完成电力通信，通过前者来带动后者，一旦线路出现故障问题，后者将自动检测后进行断电处理。A-agent与B-agent的代码如下：

Ant A-Agent

Int EPOCHS Agent

{

protecred：

Single Line K out;

Int Linr_K calt_type;

Reback_Agent_Ink*inside_start_agent;

Line_Direction_Ink*insider_dir_inf;

Public：

B_Agent（..）;

Return restart_line_close（..）;

Return restart_protection_open（..）;

}

當电力线路出出现短路情况时，保护电路继电器将会立即断开对线路进行保护，从仿真模拟结果中能够看出，光纤电力通信的时延较小，误差较小，具有较强的步长特征。通过EPOCHS仿真软件的应用，对无光纤传输线路进行模拟，发现线路最大时延为0.142ms，有光纤线路的最大时延为0.095ms，这意味着光纤电力通信中延时的特性较短，稳定性较强[3]。

4 结语

综上所述，本文针对数字化光传输网络电力通信技术进行研究，首先对电力光传输应用中在参数、网络、电缆方面存在的问题进行分析，并构建数学模型，列出表示公式，对其中各项指标进行分析，然后借助EPOCHS仿真软件进行实验分析，通过故障信号诊断、时延特性等对光传输网络的安全性进行分析，为电力通信网络的多样化、智能化、复杂化发展提供更加科学有力的参考依据。

参考文献

[1]刘俊峰.基于电力系统光传输网络优化改造的分析[J].通讯世界，2017（06）：197-198.

[2]黄忠胜，童晓阳，王晓茹，等.基于EPOCHS的数字化变电站通信仿真分析[J].电气应用，2010，29（13）：20-24.

[3]黎明.研究电力通信光传输网络的优化改造方法[J].通讯世界，2017（22）：262-263.

Optimization and Reform of Digital Power Communication Optical Transmission Network Based on EPOCHS

LU Jia-bin

（Supervision Center of Shanxi Press， Publication， Radio and Television Bureau， Taiyuan  Shanxi  030001）

Abstract：Applying EPOCHS simulation software to power communication network can effectively overcome the shortcomings and enhance the effect of power communication network. Based on this， this paper will analyze and study the optimization simulation experiment of EPOCHS in power transmission network.

Key words：EPOCHS simulation software; power communication; digitization