光通信技术在电力通信系统中的运用及组网分析

王福安，冯妍妍，陈若男，李 智

(国家电网郑州供电公司，河南 郑州 450000)

0 引 言

对于电力通信系统而言，其属于电力系统中的一个重要环节，主要承载着电力主设备和电力系统中二次运维设备等方面的信息传输功能，属于维护电网安全及电力稳定运输的关键技术手段。因此，在对其建设的过程中一定要切实保证其稳定性和可靠性。将光通信技术科学有效地应用到电力系统建设及组网中能够发挥出重要的价值和作用，所以有必要对其做出深入研究。

1 光通信技术分析

对于光通信技术来讲，其主要指的是一种以高频率光波作为主要载体的通信技术，传输介质主要为光网，可以划分为波分复用技术和光纤接入技术等。

利用光网传输的方式应该以网络传输增多和提升为基础，开展光传送网（如图1）的总体布局工作，如此能够在一定程度上达到全光化的发展模式。通过有效运用光通信技术，能够有效实现MSTP和DWDM等光传送网的顺利构建。除此之外，借助ASON网络开展连接和交换能够对电网资源开展智能化分配工作，从而切实保证电力通信系统实现标准化运行[1]。

图1 光传送网

对于光通信技术来讲，其可以借助自身控制下的光网络自动交换及链接技术实现系统的运行控制，具体运行过程中每个职能都可以发挥出不同的价值和作用。例如，控制方面通常情况下主要负责系统的传输和交换，同时能够借助ASON来构建最短路径优化协议。对于ASON来讲，主要包括路由、信令以及自动发现等多种功能[2]。

2 分析光通信技术在电力系统中的有效运用

2.1 在本地电网当中的应用

在本地电力通信系统中，光通信技术主要采用的组网方式是格状网，其不需要利用任何保护通道便能够有效开展保护业务。对于本地电网来讲，其最为明显的特点便是需要在多个环网之间实现相互关联才可以切实保证业务传输的安全性，因此一旦其中一个环网产生问题就很有可能直接引发一系列的业务传输产生故障。而通过有效应用光通信技术能够解决此类问题，需要在骨干层及汇聚层对光通信技术加以应用，以此来高效安全地开展信息运输，提高我国电力运输水平[3]。

2.2 在骨干电网当中的应用

对于我国的骨干电网来讲，其主要特点便是具备相对较多的节点，而且传输业务也相对较多，这使得以往较为传统的技术难以有效满足骨干电网的实际需求。借助光通信技术能够有效提升骨干电网的业务质量及业务速率，同时还可以有效解决骨干电网中存在的灵活性和扩展性不足的问题，有助于提升骨干电网服务能力。除此之外，借助光通信技术当中具备的保护恢复功能还可以更好地实现平面恢复，从而使得传统SDH保护的实现也变得更为容易。借助光通信技术当中的保护功能和恢复功能可以充分解决骨干电网当中存在的实际应用问题，切实保证网络的安全性，真正实现SLA功能[4]。

2.3 在城域电网当中的应用研究

对于城域电网来讲，其具备着电路调度频繁和开通的时间长还有数据业务相对较多的特点，所以以往较为传统的微波通信难以切实有效地满足这种传输需求。基于此，将光通信技术应用到城域电网当中有着非常大的必要性。对此，应该在骨干电网当中对该项技术加以应用，在此基础上逐渐地向着汇聚层做出延伸，这样能够实现城域电网的光通信。通过对此项技术的合理应用可以有效承载基础业务，同时还可以达到城域电网之间的业务互通和资源共享等目的[5]。

3 分析光通信各个技术体制及其组网方式

3.1 分析ASON技术

对于SAON来讲，其本质上与其他的光信息网络体制基本一致，主要是利用ASON技术来打造信息传输的新型网络[6]。此项技术的核心内容主要是在光传输信息网络平台当中借助ASON技术有效介入控制平台，这样能够实现网络资源的按需分配计划和实时分配计划。具体来讲，其属于一种具备较强交换功能的新时代电网。以往较为传统的网元一般只具备设备层面和管理层面两个层面，ASON可以有效地将控制层面引入其中，从而显著增强了电力通信系统的控制能力，同时将网管层面的功能有效转移到了控制层面，并且利用到了分布式的控制，切实将传输、数据以及交换进行了有机结合。

3.2 分析OTN技术

OTN技术是在SHD技术基础上充分引入开销理念所形成的一种新技术[7]。在这个过程中，OTN技术主要定义了OCH、OMSN以及OTSN共3个光层概念，同时定义了域内以及域间的网络接口，并有效应用了FEC技术，从而显著增强了线路容差。基于WDM的OTN技术具备着一套较为完善的体制结构，具体内容主要可以分为以下几点。一是规定OTN机制下的光层与电层具备网络生存机制，二是能够对所有客户开展任意的透明传输，三是能够提供FEC纠错能力，四是对基于OTN技术构建的网组具备着较为明显的分级管理特征，针对每一个层级都拥有一个较为特定的管理体制。

3.3 分析EPON技术

EPON技术属于一种单纤双向传输技术，借助WDM技术开展信号传播，可以充分借助单光纤资源在同一根光纤上开展多个方向信号的传输工作。此种技术主要利用上行及下行复合技术，保证系统可以顺利完成信号的传输需求。对于此项技术来讲，其组网方式主要是借助接收器来完成信号传输，然后通过点到点的方式开展接入工作，但是此过程中要求系统中配置多个接收器。例如，一个32节点的单纤单项应该配备64条光纤，所以系统建设成本相对较高。但是这种方式优势在于能够体现出良好的组网灵活性，如可以构建树型（如图2）和链型等较多不同类型的网络结构，而且网络安全性和可靠性也相对较高，结合实际组网需求可以有效扩大覆盖面。除此之外，此系统维护简单，尽管在期初投入成本相对较高，但是从长期来看，其投入成本相对较低，并且可以简化网络层次。

图2 EPON树型组网

4 阵对电力通信系统实际组网案例研究

以EPON技术为例，开展电力通信系统组网规划工作，同时借助链型组网及全链路保护组网来实施电力通信系统的构建[8]。

4.1 分析链型组网方式

在构建链型组网的过程中，应该在不同配置的电子站装配OLT设备，同时OLT设备中的一个PON口能够与多个POS有效级联。对于POS来讲，其通常为非均分的分光器，而这些分光器分别需要安装在不同分段的开关位置上，如此能够保证系统运行的可靠性和稳定性。除此之外，还应该充分考虑到OLT设备光纤通信的相应半径，通常情况下需要控制在20 km，借助这种操作可以充分保证供电的稳定性，从而切实满足电力通信系统的实际运行需求[9]。

4.2 分析全电路保护方式

EPON技术中，全电路保护方式属于一项关键内容，主要以手拉手环网的形式，结合电力通信系统的实际运行状态，以单元组网为基础，充分有效地将OLT设备合理设置在不同电子站当中，同时用两个光方向的非均匀分光器来达到级联及延伸的目的[10]。

5 结 论

光通信技术能够有效提升社会通信水平，将其有效应用到电力通信系统建设中可以有效增强系统组网能力，实现电力设备方面的科学合理应用，从而有效提升电网系统的稳定性和可靠性，并且可以显著降低电力系统成本。因此，有必要分析探讨光通信技术在电力系统中的有效运用及组网，以此来推动我国电力事业的不断发展，更好地为社会及广大民众提供更为优质的服务。