电力通信传输网的优化设计与研究

刘春辉

摘    要：实时高速、稳定安全、双向集成的通信网络系统为构建高效安全智能电网系统的基础，可使智能电网实现远程控制、实时保护、数据获取等相关的功能。规划设计一个完整的现代综合业务通信网络，并将先进的信息与通信技术嵌入到其中，从而增强电力通信网络的业务接入与传输能力，这对于实现电网信息化管理与可靠安全的运行，增强电网先进性有着较为关键的作用。

关键词：电力通信传输网;网络结构;优化设计

引言

传统的电力系统由发、输、变、配、用五大环节组成，各个环节分布在广大地域中，需要依赖可靠的电力通信系统对其进行监测、控制、管理等工作，保障电力系统的安全稳定运行，因此电力通信网应运而生。电力通信网是一种多用户、多功能的综合通信网，由光纤、微波及卫星电力等构成主干线，通信方式为电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，同时采用明线、电缆、无线等多种通信手段。在保证电力系统合理发供电的同时，电力通信网还要能够及时应对电力系统发生的事故，是保障电网安全稳定运行的重要支撑平台。

一、电力通信网网络结构

当前中国的电力通信网络层次体系，从水平方向上可以分为骨干通信网和接入通信网，骨干通信网覆盖省级网络骨干节点，包括省通信公司，中调，500kV变电站，220kV变电站，地级供电公司等;而接入通信网是骨干通信网到各信息终端之间的网络，实现对输电线路或变电站的数据采集、传输和管理的网络。骨干通信网进一步按照功能可以分为传输网，数据网，和支撑网。传输网由线路、传输设施等组成，为电力通信网络上承载的业务提供传输通道和平台，常见的传送技术体制有Plesiochronous Digital Hierarc场（PDH），Synchronous Digital Hierarchy （SDH） ， Optical Transpout Network （OTN）等。数据网是承载在传输网上的业务网，利用数据传输技术按照数据通信协议在两个终端之间传递信息（数据通信业务）的一种通信方式，由数据终端、传输、交换、处理等设备组成。数据网可以细分为调度数据网和综合数据网。支撑网是为了提高整个通信网的服务质量而形成的专网，保证了基础网和业务网的正常运行，包括信令网、同步网和管理网。

二、电力通信传输网的优化设计

1.方案设计

根据区域特征，用户若要接入分支链路网络，可直接将当地的电力线缆作为接入网络的介质，电力计量设备、变压器之间可不增设任何通信电缆，主用采集方式采用电力线通信，这种通信方式，光缆至电力管线可循序地辐射至每一个不同的变压器。分支链路网络结合EPON技术，可消除设备故障之间产生的相互影响，从而降低故障的几率，提高系统运作稳定性以及维护便捷性。

接入层的构建可充分地利用原有资源，同时结合以太网、EPON，利用无源分光器来实现各个光节点的有效划分，并能够选用以太网接口来实现光纤网络的互通互联，下行可直接将电力线整合到配变设备的低压出口处，从而实现对整个低压输电网络的全覆盖。为进一步提高系统运作稳定性、安全性，在接入层可增设1000Mbit/s IP自愈环，结合RRPP保护协议，实现高效率的业务转换，以规避单点故障问题。值得注意的是，RRPP中涵盖多个节点构成的环网，其与低压配电网络下行耦合的方式有着诸多共通之处，在整个环网中可构建主节点以及副节点，主节点可周期性地从主端口发送HELLO报文，通过分析HELLO报文就能够判断环网是否出现故障。若发生故障，如链路异常断开等问题，通过相邻节点就能够在HELLO报文中显示出现故障，并同时发送Link Down报文，工作人员以此为基础对故障进行处理，即可保证该系统的正常运作。

2.网络优化改造

网络改造规划的开展，需要秉承以下建设原则：SDH建设必须遵循统一实施、统一规划、统一设计原则;需要确保其SDH网络建设具备较高的适應性和灵活性，满足未来10年内的运行需求;SDH网络建设必须进行分层结构设计，以便于相关管理工作和业务处理工作的开展;结合具体情况进行接入层与核心层的扁平化结构设计;核心节点光方向需要控制在8个以内，并且其数量应小于全网站点数量的15%等。而针对网络整体性的提升，应结合具体情况依据站点变化进行网络拓扑的调整，并注重对DCC、保护模式等配置进行科学校核，进而避免因不同时期的网络建设而造成差异化。

与此同时，对现网中存在的色散、衰耗等性能参数下降现象，以及光缆在实际过程中因外力破坏而出现断芯的现象，需要在具体网络改造过程中进行改造和消缺。若其改造工作的开展存在较大难度，则必须依据实际情况进行替代路由的合理选择。以惠州电力通信传输网改造为例，在具体改造过程中，实际现场调研后发现，因外力而导致光线中断的现象较多。针对这种情况，必须进行光缆的改造和保护。

当然，需同步进行网络运行监管的规划，因为其运行监管工作的开展，对保障传输网的安全性、稳定性有着至关重要的作用。基于此，针对网络运行监管的开展，以标准北向方式将终端通信接入网设备网管与通信管理系统进行有效连接，并进行入网管理子系统的介入，以此实现网管子系统与TMS衔接，达到省公司一级部署的目的，并对传输网进行统一实时监管，对资源进行有效管理。

针对传输网安全规划的开展，在具体光线网络改造过程中，应注重对光纤路由的合理选择，尽可能选择安全性强、传输距离短、纤芯质量高的路径，进而保障路由组网可以得到有效优化。而对核心网络而言，必须选择稳定性较强且承载工作量较少的光缆。进而避免传输网改造对整体网络造成影响，保障路由的安全稳定。

另外，针对光缆网络的优化，必须在实际优化过程中对传输网络的检修测试需求、发展空间等方面进行充分考虑，确保纤芯裕量可以满足实际需求，需要控制其纤芯数量不能低于4芯。而针对无法满足实际需求的光纤网络，必须基于对网络规划改造方案的践行，进行光缆的替代，并结合局部利用、迂回路由等方式进行纤芯富裕度的提升。

结语

综上，规划设计一个完整的现代综合业务通信网络，并将先进的信息与通信技术嵌入到其中，从而增强电力通信网络的业务接入与传输能力，这对于实现电网信息化管理与可靠安全的运行，增强电网先进性有着较为关键的作用。

参考文献：

[1] 邹岳琳，刘昆，王天军.基于大数据的电网业务规划系统的研究与实现[J].机电信息，2018，570（36）

[2] 刘立亮，叶磊，李道文.宣城地区电力通信骨干传输网的评估和优化[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2018，23（3）