基于数字化通信技术的电力通信网运维分析

胡祥铭，殷文进

（盐城三新供电服务有限公司东台分公司，江苏 盐城 224200）

0 引 言

随着电力通信网络的广泛应用和信息交换的日益增多，其面临着越来越复杂和严峻的安全挑战。电力通信网络的安全问题不仅会影响电力系统的运行效率和供电稳定性，还会对国家的经济发展和社会安全造成重大威胁。因此，深入研究电力通信网络中的安全问题，并寻找相应的解决方案，是当前电力领域急需解决的重要问题。

1 电力通信网络

1.1 功能分析

电力通信网络在电力系统中扮演着至关重要的角色，主要实现电力系统监控、数据采集、系统保护以及故障诊断等功能。借助传感器和监测设备，电力通信网络能够实时采集和传输电力数据，从而掌握电力系统各个环节的状态参数和运行情况。这些数据涵盖了电力系统各个环节的信息，包括输电线路、变电站、配电设备等状态参数。通过可靠的数据传输，这些数据能够被及时上传至监控中心，为电力系统的维护和管控提供重要的数据支持。此外，电力通信网络在电力系统的保护方面也起着重要作用。电力通信网络能够快速传递保护信号和指令，实现电力设备的迅速脱离或隔离，防止故障范围扩大。

1.2 网络组成

电力通信网络主要包括通信设备和传感器、通信介质、网络拓扑结构、通信协议和网络协议等。

通信设备和传感器是电力通信网络的基础，包括路由器、交换机、光纤传输设备等，主要负责实现数据的传输和转发。

通信介质是信息传递的媒介，它负责将数据从一个设备传递到另一个设备。在电力通信网络中，通信介质可以采用有线介质和无线介质2种形式。

电力通信网络的拓扑结构包括总线型、星型、环型以及网状等多种形式，其中星型和网状拓扑结构较为常见。星型拓扑结构以一个中心节点为核心，向外辐射连接多个终端设备。网状拓扑结构则通过多个节点之间的互联实现高度可靠的通信。

通信协议是通信设备之间相互沟通和交换数据的规则和约定，用于确保数据传输的顺利进行。在电力通信网络中，常用的通信协议包括传输控制协议和网络协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）、Modbus、IEC 61850等[1]。

2 电力通信网信息化运维

采用数字化通信技术和信息化运维技术可以提升电力通信网的运转效率，为电力通信系统的稳定运行提供充分保障。信息化运维模块如图1所示。

图1 信息化运维模块

电力通信网涉及多种设备和系统，产生了大量数据，人工采集和检测的方法效率较低，难以满足工作要求。使用数字化通信技术和信息化运维技术可以实现智能化数据采集和检测，提高数据采集和检测的效率。借助各种网络监测设备和传感器，可以自动采集和实时监测电力通信网各个环节的数据，及时发现异常运行情况，避免故障发生[2]。

传统的维护方式是在设备出现故障后进行处理，这会导致设备长时间停机，影响电力通信网的正常运行。应用数字化通信技术和信息化运维技术可以实现预测性维护，通过数据处理和挖掘预测设备可能出现的故障，提前进行更换和维护，避免故障发生，提高电力通信网的稳定性[3]。

随着电力通信网数据量的不断增加，如何有效利用这些数据成为运维人员需要认真思考的问题。通过使用数字化通信技术和信息化运维技术，可以实现智能化数据挖掘，充分挖掘数据价值，为运维管理工作提供数据支撑，实现电力通信网的智能化运维管理。

5 排除标准 （1）回顾性调查研究；（2）同一研究人群重复发表的文献；（3）不能提供有效分析数据 （包括一般资料）且与原作者联系无果的研究；（4）试验方案设计不合理或不严谨的研究；（5）关节病性银屑病、脓疱性银屑病、滴状银屑病、红皮病性银屑病等。

3 基于数字化通信技术的电力通信网运维系统

3.1 设计一体化管理体系

采用顶层设计方法，从运维模式、运维机制、服务体系3个方面，设计省级、地级、县级电力企业运维部门的一体化运维管理机制。

3.1.1 运维模式

由地级、县级企业负责代维业务集中管理，并将运维项目的业务外包需求和方案按照运维品牌归并原则统一上报。这些项目和方案由省级企业进行集中招投标，然后由地级、县级企业负责开展运维方案的组织和实施。

3.1.2 运维机制

集中管控运维数据和系统应用，实现省级、地级、县级通信运维数据、通信方式等的融合。根据职责划分：省级企业负责500 kV和特高压变电站通信网络的管理、业务受理和协调；地级企业负责地区通信网550 kV、220 kV及以下变电站通信网络的运维检修；县级企业负责县域通信网和110 kV及以下变电站通信设备的巡视、检修工单受理和隐患排查等工作。

3.1.3 服务体系

改变分散型服务受理模式，由省级企业统一管理服务平台，以下发工单的形式将任务分配给各地级、县级企业，实现快速处理。在运维结束后，再由省级企业统一安排电话服务回访，实现业务闭环[4]。

3.2 建立智能运维管理思路

以数字化通信技术为依托，从方式精细化、计划-实施-检查-处理（Plan Do Check Act，PDCA）检修标准化、调度集约化3个方面建立智能运维管理思路，提升电力系统的智能运维管理能力。

3.2.1 方式精细化

采用精细化方式管理运维数据，赋予一线工作人员上级基础数据维护权限，实现各级网络的联动更新，有助于保持运维现场和数据资料的一致性，降低沟通成本，提高服务效率，实现运维数据扁平化、精细化管理。建立指标评估体系，通过全面排查梳理电力系统的设备状态、软硬件情况、生命周期以及故障预警等，实现精细化评估，确保电力系统的正常运行。

3.2.2 PDCA检修标准化

建立基于PDCA的检修标准化流程和规范，包括上报检修计划、制定检修方案、审核检修风险以及现场标准化检修等环节。制定计划检修和临时检修作业分类库，制作现场作业指导书、指导卡，使检修步骤有标准可依、安全管控有据可循，提升检修安全性。

3.2.3 调度集约化

从横向和纵向2个维度进行电力通信运维管理。横向上，对所辖区域的各部门通信资源采用集约化的管理模式，集中整合分析运营维护操作的方案和远程监控的相关数据信息，协调各部门业务工作。纵向上，省级企业统一调度辖区范围内的各层级网络检修、重要拓扑变更、站点网元接入等工作，充分发挥从上到下的集约化优势，实现全网资源集中管理并优化配置[5]。

3.3 建立智能运维平台

采取智能化手段建立智能运维平台，包含各机构运维平台和总企业运维平台[6]。

总企业运维平台主要负责统筹管理各机构运维平台，涵盖运维数据存储中心、数据分析预警、运维管理等模块。通过分析分支机构运维平台上传的数据，可以实现预警功能。此外，该平台还可以及时将整合扩充的知识库更新到分支机构运维平台，为一线运维人员、管理员及上级领导提供决策依据。运维数据存储中心模块用于存储各分支机构运维平台上传的监控数据、分析数据以及预警决策数据。该模块将新增的运维问题、处理办法与现有运维知识储备库案例进行对比，将实用可借鉴案例及时更新到知识库，便于类似预警问题借鉴参考。采用总企业与分支机构数据各自存储、相互备案、随时调取的方式，保证数据的完备性和安全性[7]。数据分析预警模块在总企业运维平台和各机构运维平台均有部署。该模块对运行数据进行过滤、分析，通过比对现有总企业运维平台或者各机构运维平台的知识库资源，实现对问题预警提出解决方案和处理措施，运用邮件、短信等方式将结果通知到一线运维人员。运维管理模块负责管理平台的所有运维用户，根据其工作职责和岗位特性进行功能权限配置，提高系统运维管理的灵活性。

机构运维平台主要包括综合监管、数据采集和存储等模块。通过对数据的综合分析，可以形成相关的处理意见，为一线运维人员和管理者制定解决方案并进行运维实施提供参考依据。综合监管模块基于系统专业网管，集中监视各个电力系统的运行情况并传输数据，集中呈现网络数据预警，能够有效提高运维效率和运维管理水平。数据采集和存储模块负责采集平台监管系统的实时运行数据，对其进行分类、归纳整理和存储，通过数据打包的方式同步至机构运维平台，为数据分析和预警提供有力支撑[8]。

通过搭建基于数字化通信技术的智能运维平台，对采集的大量原始预警数据进行预处理、过滤压缩与传输，大大缩短了运维人员排查故障的时间，降低排查成本，提高运维效率[9]。

4 结 论

随着电力通信网的迅速发展，人们对运维技术的要求越来越高。电力企业需要在现有的运维技术基础上进行深入研究，结合具体应用过程中出现的问题做好总结工作，积极运用数字化通信技术、智能化运维平台等先进的科学手段，不断提高运维水平，以适应国家智能电网的发展要求。