電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡管理及規(guī)劃的研究

1、電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡管理及規(guī)劃的研究【摘要】電力通信網(wǎng)運行方式管理是提高運行網(wǎng)絡可靠性的重要手段，是運維可靠性的主要內(nèi)容，是加強通信規(guī)劃、建設、技改、檢修等全程管理的有效措施，它保證各項通信運行工作高效開展，達到通信資源的最優(yōu)配置。本文主要針對電力通信網(wǎng)管理和規(guī)劃進行了研究，目標是以滿足電網(wǎng)和企業(yè)信息化對通信的需求為基礎，以提高通信網(wǎng)絡安全可靠性為目標，構(gòu)建“技術(shù)先進、安全可靠、高速寬帶、全方位覆蓋”的電力通信網(wǎng)，為整個電力生產(chǎn)和信息化管理提供有效的、先進的保障和管理支撐。【關(guān)鍵詞】電力通信網(wǎng)；管理；規(guī)劃1 引言1.1 研究意義電力通信網(wǎng)的安全性、可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。隨著電力通信網(wǎng)

2、的發(fā)展，大量電力系統(tǒng)業(yè)務需要通過電力通信網(wǎng)進行傳輸，電力系統(tǒng)對于通信網(wǎng)的依賴性在不斷增大，通信網(wǎng)故障對電力系統(tǒng)的影響也愈加嚴重。因此，電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行部門對電力通信網(wǎng)的質(zhì)量要求也越來越高，不但要求電力通信網(wǎng)能夠提供足夠的通信能力，更要求電力通信網(wǎng)要具有很高的實時性、安全性和可靠性。提高電力通信網(wǎng)的通信質(zhì)量、增加電力通信網(wǎng)的可靠性不僅依靠通信網(wǎng)的設計階段，更需要建立一套對運行網(wǎng)絡不斷優(yōu)化、健全的可靠性管理方法，即通信網(wǎng)運行方式管理。只有通過有效的可靠性設計，同時結(jié)合運行過程中的可靠性管理，才能滿足電力通信網(wǎng)的飛速發(fā)展和電力系統(tǒng)對電力通信網(wǎng)可靠性要求。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀電力線通信技術(shù)出現(xiàn)于20

3、世紀20年代初期。應用電力線傳輸信號的實例最早是電力線電話，它的應用范圍是在同一個變壓器的供電線路以內(nèi)，將電信號從電力線上濾下來。1991年美國電子工業(yè)協(xié)會確認了三種家庭總線，電力線是其中一種。1997年10月，Northern Telecom公司宣布進行數(shù)字電線技術(shù)的開發(fā)，這項技術(shù)將使電力公司能夠在電力線上以1Mbps的速度傳送數(shù)據(jù)和話音業(yè)務。后來西門子的PLC技術(shù)將電力線總線的家庭擴大到小區(qū)的電信接入網(wǎng)端口，而且能以1Mbps的速率傳輸數(shù)據(jù)。技術(shù)進展后來逐漸加快。中國20世紀40年代已有日本生產(chǎn)的載波機在東北運行，作為長距離調(diào)度的通信手段。從1999年起，中國電科院就開始對高速PLC進行研

4、究，并在2001年8月，在沈陽建立了第一個實驗網(wǎng)絡。隨著研究的深入，PLC也向更高速率發(fā)展，例如將速率提高到100Mb/s，甚至200 Mb/s。屆時，高速PLC將為寬帶接入通信做出更大貢獻。1.3 論文主要內(nèi)容本文主要針對電力通信網(wǎng)運行方式優(yōu)化進行了研究。論文在對各通信系統(tǒng)的基礎屬性、電力系統(tǒng)業(yè)務需求、電力通信網(wǎng)技術(shù)分析及發(fā)展趨勢的充分論述基礎上開展，對電力通信網(wǎng)子網(wǎng)運行方式作了深入研究，結(jié)合某市電力通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀，提出電力通信網(wǎng)運行方式規(guī)劃方案。2 電力通信網(wǎng)絡2.1 電力通信網(wǎng)絡概念電力線通信全稱是電力線載波（Power Line Carrier PLC）通信，是指利用高壓電力線（在電力載

5、波領域通常指35kV及以上電壓等級）、中壓電力線（指10kV電壓等級）或低壓配電線（380/220V用戶線）作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。高壓電力線載波技術(shù)已經(jīng)突破了僅限于單片機應用的限制，已經(jīng)進入了數(shù)字化時代。并且隨著電力線載波技術(shù)的不斷發(fā)展和社會的需要，中、低壓電力載波通信的技術(shù)開發(fā)及應用亦出現(xiàn)了方興未艾的局面。2.2電力通信網(wǎng)主要業(yè)務電力通信業(yè)務按照業(yè)務屬性劃分大致可以分為兩大類，即生產(chǎn)業(yè)務和管理業(yè)務；按照業(yè)務流類型劃分，又可以分為語音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務；按照時延劃分，又可以劃分為實時業(yè)務和非實時業(yè)務；按照業(yè)務分布劃分，又可以劃分為集中性業(yè)務、相鄰性業(yè)務和均勻性業(yè)

6、務；按照用戶對象劃分，又可以分為變電站業(yè)務、線路業(yè)務和電網(wǎng)公司、供電局、供電所、營業(yè)所等幾大類；按照電力二次系統(tǒng)安全防護管理體系劃分，又可以劃分為 I、II、III、等四大安全區(qū)域業(yè)務。2.2.1 遠程線保電力系統(tǒng)繼電保護是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的可靠保證。繼電保護信號是指高壓輸電線路繼電保護裝置間和電網(wǎng)安全自動裝置間傳遞的遠方信號，是電網(wǎng)安全運行所必需的信號，電力系統(tǒng)由于受自然的（雷擊、風災等）、人為的（設備缺陷、誤操作等）因素影響，不可避免地會發(fā)生各種形式的短路故障和不正常狀態(tài)，短路故障和不正常狀態(tài)都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。為了減輕短路故障和不正常狀態(tài)造成的影響，繼電保護的任務就是當電力

7、系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，給控制設備（如輸電線路、發(fā)電機、變壓器等）的斷路器發(fā)出跳閘信號，將發(fā)生故障的主設備從系統(tǒng)中切除，保證無故障部分繼續(xù)運行。在電力系統(tǒng)中，對通信有要求的繼電保護主要是線路保護。線路保護應用在輸電線路上，包括 500kV、220kV 和部分 110kV 線路。線路繼電保護方式按原理分類主要有微機高頻方向保護、微機高頻距離保護、光纖電流差動保護等幾種方式。光纖分相電流差動保護原理簡單、動作可靠性高、速度快，所以很快得到了大范圍的應用。2.2.2 智能調(diào)度該系統(tǒng)主要提供用于電網(wǎng)運行狀態(tài)實時監(jiān)視和控制的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)電網(wǎng)控制、數(shù)據(jù)采集(SCADA)和調(diào)度員在線潮流、開斷仿真和校正控制等電網(wǎng)

8、高級應用軟件（PAS）的一系列功能。一般由自動切換的雙前置機及多臺服務器和微機工作站組成分布式雙總線結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：圖1 智能調(diào)度結(jié)構(gòu)圖如圖1，只能調(diào)度其信息類型包括兩部分，一部分為調(diào)度中心 EMS 系統(tǒng)與廠站 RTU 交換的遠動信息（包括遙測、遙信、遙控、遙調(diào)信息）；另一部分為調(diào)度中心 EMS 系統(tǒng)之間交換的數(shù)據(jù)信息。該業(yè)務帶寬要求為 64kb/s2Mb/s，通道傳輸時延30ms，基于光纖 SDH 通道誤碼率不大于 10-9，其信息流向為各地調(diào)（EMS）或廠、站（RTU）調(diào)度中心（EMS）。2.2.3 自動計量電能計量系統(tǒng)是對整個電網(wǎng)眾多計量點的數(shù)據(jù)進行自動采集，自動傳輸、存儲和處理，

9、用于監(jiān)控整個電網(wǎng)的負荷需求。為用電營銷系統(tǒng)、EMS 系統(tǒng)、PAS 系統(tǒng)、MIS 系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)提供準確、可靠的電量等基礎數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)的主站系統(tǒng)設置在省調(diào)度中心，計量對象包括各廠站的電量結(jié)算關(guān)口計量點和網(wǎng)損、線損管理關(guān)口計量點以及根據(jù)管理需要所需采集的用戶電量結(jié)算關(guān)口計量點等。其信息流向為各廠、站（ERTU）中調(diào)（EAS），傳送方式采用定時傳送（現(xiàn)運行為 15min）和隨機召喚傳送兩種方式。各廠站傳輸速率為 64kbit/s，傳輸延時也不宜過大，要求傳輸誤碼率必須不大于 10-6 ，可用性要求為 99.99%。2.2.4 綜合信管保護管理信息系統(tǒng)由主站、分站與子站三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其主要功能是通過實

10、時收集變電站的運行和故障信息，為分析事故、故障定位及整定計算工作提供科學依據(jù)，以便調(diào)度管理部門做出正確的分析和決策，來保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。如目前國內(nèi)某些供電局采用的GD248綜合信息管理體系如下圖：圖2 GD248綜合信息管理體系如圖，其信息流向為主站/分站與子站之間雙向傳送，其中絕大部分信息流是從子站向主站/分站傳送，主站只有少量輪詢信息向子站發(fā)送。子站向主站/分站系統(tǒng)上傳信息的方式分為主動和被動兩種。2.3 電力通信網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)2.3.1 通信技術(shù)根據(jù) 2008 年“電信網(wǎng)絡新技術(shù)白皮書”，下一代通信網(wǎng)體系架構(gòu)的發(fā)展將呈現(xiàn)開放化、IP化、寬帶化、傳送智能化、移動多媒體化等趨勢，網(wǎng)絡融合將

11、成為通信網(wǎng)未來的發(fā)展方向，整個通信網(wǎng)絡體系架構(gòu)將從分立的局面逐步走向融合。IP 化：電信網(wǎng)絡 IP 化是近年來電信技術(shù)發(fā)展的一大特點，IP 化的網(wǎng)絡有著傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)所不具備的優(yōu)勢，例如沒有復雜的時分復用結(jié)構(gòu)，有業(yè)務量才占用網(wǎng)絡資源，寬帶化：最近幾年，高清晰度電視（HDTV）、在線存儲和備份等新業(yè)務層出不窮，移動化：通信技術(shù)的移動化趨勢主要體現(xiàn)在接入層面，用戶越來越多地通過移動接入技術(shù)接入網(wǎng)絡和業(yè)務，行業(yè)發(fā)展的重心逐漸從固定網(wǎng)向移動網(wǎng)轉(zhuǎn)移，移動網(wǎng)的用戶數(shù)、業(yè)務量和業(yè)務收入都遠遠超過固網(wǎng)并保持快速增長勢頭。 2.3.2 同步網(wǎng)絡技術(shù)同步網(wǎng)包括時間同步網(wǎng)和頻率同步網(wǎng)，目前同步設備既能提供時間信號（

12、1PPS、DCLS、IRIG-B），又能提供頻率同步信號（2Mb/s、2MHz），且提供時間信號精度能夠達到 us 級別，可以滿足電力生產(chǎn)業(yè)務對時間同步的需求，此外，時間同步組網(wǎng)技術(shù)也在發(fā)展，主要有三種，即 DCLS+E1 方式、NTP 方式、1PPS+STM-N 方式，DCLS+E1：該方式為目前比較成熟的時間同步組網(wǎng)技術(shù)，即采用同步設備的 DCLS接口，通過 SDH 網(wǎng)絡的 E1 通道將該時間信號傳輸?shù)礁餍枰降墓?jié)點，并通過手工或自動方式消除傳輸時延，該方案的理論精度為 us 級別，示意圖如下圖 3-15。1PPS+STM-N：該方式目前尚處于研究開發(fā)階段，其基本原理是采用 STM-N

13、中的頻率信號輸出作為其時刻校正標準，該方案充分將頻率同步與時間同步有機的結(jié)合在一起，避免了傳輸時延的產(chǎn)生。兩種聯(lián)網(wǎng)方式示意圖比較如下； 圖3 DCLS+E1、1PPS+STM-N比較示意圖工作時，網(wǎng)元客戶端首先向時間服務器發(fā)送一個 NTP 數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包被打上發(fā)送時的客戶端本機時間標簽 T1，服務器接收到這個數(shù)據(jù)包后也向客戶端發(fā)送一個 NTP 數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包中含有3個時間標簽：服務器接收到客戶端 NTP 數(shù)據(jù)包時的時間標簽T2、服務器發(fā)出 NTP 數(shù)據(jù)包時的時間標簽 T3、客戶端 NTP 數(shù)據(jù)包中原有的時間標簽T1，客戶端接收到這個數(shù)據(jù)包后也打上一個本機時間標簽 T4（見圖）。根據(jù)這4

14、個時間標簽就可以算出服務器客戶間的傳輸時延和時鐘偏差即下式：2.3.3 軟交換技術(shù)軟交換作為一個新興的技術(shù)領域已從試驗階段發(fā)展到商用階段，目前已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛應用。我國的電信運營商開始全面使用軟交換替代原有的程控交換系統(tǒng)，在許多城市開通了商用 NGN 網(wǎng)絡，國內(nèi)一些企業(yè)用戶也已規(guī)模采用軟交換技術(shù)解決內(nèi)部語音通信需求。圖4 軟交換體系結(jié)構(gòu)圖如圖，其采用分層體系架構(gòu)，分為接入層、傳輸層、控制層、業(yè)務層。各層功能與設備分別如下：接入層：利用各種接入設備實現(xiàn)不同用戶的接入及不同信息格式的轉(zhuǎn)換，其功能類似于傳統(tǒng)程控交換機的用戶模塊或中繼模塊。主要設備包括信令網(wǎng)關(guān)（SG），中繼網(wǎng)關(guān)（TG）、接入網(wǎng)關(guān)（

15、AG）、綜合接入設備（IAD）、無線接入網(wǎng)關(guān)（WAG）以及各種智能終端設備。傳輸層：用于承載軟交換所需的具備高帶寬、有一定服務質(zhì)量（QOS）保障的 IP分組網(wǎng)絡?？刂茖樱菏擒浗粨Q網(wǎng)絡的呼叫控制中心，該層設備稱為軟交換設備，其主要作用包括呼叫控制、業(yè)務提供、業(yè)務交換、資源管理、用戶認證、會話初始協(xié)議代理等。業(yè)務層：利用各種設備為整個軟交換網(wǎng)絡體系提供業(yè)務上的支持，該層設備包括應用服務器（向業(yè)務開發(fā)者提供應用程序接口（API）以及授權(quán)和管理（AAA）服務器?？刂茖釉O備之間互通采用 SIP 或 SIP-T 協(xié)議；控制層設備與接入層網(wǎng)關(guān)設備之間互通采用 H.248 或媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議；控制層設備與智能

16、終端互通采用 H.323 或 SIP；信令網(wǎng)關(guān)與控制層設備之間采用信令傳送協(xié)議（SIGTRAN）。技術(shù)特點：該技術(shù)的主要特點是業(yè)務承載與呼叫控制分離。其缺陷在于 IP 承載網(wǎng)絡的可靠性和安全性問題。應用定位：程控交換技術(shù)將逐步淘汰，NGN 網(wǎng)絡是通信網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢；在演變過程中，軟交換系統(tǒng)與原有程控交換系統(tǒng)將在一段時間內(nèi)長期共存。軟交換技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中應用的優(yōu)勢可有效解決遠端供電所的語音用戶接入需求，對比傳統(tǒng)程控方式，可節(jié)省了配置相關(guān)光傳輸、PCM 設備的成本；可實現(xiàn)遠程移動辦公，解決員工出差隨時使用辦公電話的需求；用戶開通方便，便于業(yè)務割接工作實施；采用分層模塊化設計，減小了設備體積，有

17、效節(jié)省機房空間。3 電力通信網(wǎng)管理及規(guī)劃3.1 原則與目標電力通信網(wǎng)絡的管理應以滿足電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務和管理業(yè)務需求為目標，構(gòu)建“技術(shù)先進、安全可靠、高速寬帶、全方位覆蓋”的電力通信網(wǎng)。應與通信技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，緊密跟蹤技術(shù)發(fā)展趨勢，堅持網(wǎng)絡先進性原則。應與電網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合，要充分考慮電網(wǎng)規(guī)劃對業(yè)務分布及通信網(wǎng)絡等方面的影響，堅持網(wǎng)絡擴展性原則。應與電網(wǎng)安全生產(chǎn)相結(jié)合，原則上通信類設備生命周期為 8-12 年、OPGW 光纜為20-25 年、ADSS 和管道光纜為 10-12 年。在設備已到生命周期終點時，應對設備進行評估，堅持網(wǎng)絡安全性原則。應與電網(wǎng)“N-1”可靠性相適應，原則上要求調(diào)度機構(gòu)和所有 2

18、20kV 及以上廠站線路保護、安穩(wěn)系統(tǒng)、調(diào)度自動化、調(diào)度電話等關(guān)鍵生產(chǎn)業(yè)務通道必須具備兩種不同通信方式，使得在單一故障下不會導致同一條線路的所有繼電保護通信通道、廠站間安全自動裝置通信通道或調(diào)度機構(gòu)至廠站的調(diào)度電話、自動化業(yè)務通信通道中斷，堅持重要業(yè)務通道“N-1”可靠性原則。應與標準化建設相結(jié)合，要建立通信設備配置的標準模型，為輸變電配套通信工程建設提供參考依據(jù)。要通過對通信網(wǎng)絡資源使用情況的評估分析找出網(wǎng)絡存在的問題和瓶頸，并通過合理科學的規(guī)劃達到網(wǎng)絡優(yōu)化的目的，促進資源的深度挖掘和優(yōu)化配置，最大限度發(fā)揮網(wǎng)絡資源效益，降低網(wǎng)絡建設和運維成本，堅持網(wǎng)絡經(jīng)濟性原則。在電力通信網(wǎng)絡覆蓋的薄弱環(huán)節(jié)

19、，可采用公網(wǎng)資源作為電力通信的一種補充方式，提升電力通信網(wǎng)絡的抗災能力。3.2 電力通信網(wǎng)管理及規(guī)劃3.2.1 運行方式的管理及規(guī)劃根據(jù)上述現(xiàn)狀與需求分析，電力通信網(wǎng)絡體系架構(gòu)應如圖 4-1 所示，即底層傳輸采用傳輸 A 網(wǎng)和傳輸 B 網(wǎng)，主要承載各種控制業(yè)務及業(yè)務網(wǎng)絡，其中傳輸 A 網(wǎng)用于承載線路保護、安穩(wěn)系統(tǒng)、PCM 等業(yè)務及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，傳輸 B 網(wǎng)用于承載線路保護、安穩(wěn)系統(tǒng)等業(yè)務及調(diào)度交換網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等網(wǎng)絡；調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用 IP over SDH 技術(shù)構(gòu)建，主要用于承載調(diào)度數(shù)據(jù)業(yè)務及配網(wǎng)自動化業(yè)務，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)采用光纖直連，主要用于承載生產(chǎn)管理信息業(yè)務及視頻會議、軟交換等網(wǎng)絡。行政交換網(wǎng)

20、采用軟交換技術(shù)構(gòu)建，承載在綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上；調(diào)度交換網(wǎng)采用程控交換技術(shù)，主要承載調(diào)度電話。圖5 電力通信網(wǎng)運行方式管理結(jié)構(gòu)框圖3.2.2 調(diào)度數(shù)據(jù)管理及規(guī)劃調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應采用“IP over SDH”技術(shù)構(gòu)建。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應覆蓋地調(diào)（主、備）、縣調(diào)、220kV 變電站、110kV 變電站及地調(diào)電廠。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應采用分層結(jié)構(gòu)，采用核心層、匯聚層和接入層三層結(jié)構(gòu)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)核心層、匯聚層應采用高端路由器配置，通過 PoS 接口接入 SDH 網(wǎng)絡，核心層、匯聚層帶寬為 4*155Mb/s；接入層采用低端路由器配置，通過 E1 接口接入 SDH網(wǎng)絡，接入層帶寬為 8*2Mb/s。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)核心層、匯聚層每個

21、節(jié)點至少具備 2 條上聯(lián)或互聯(lián)鏈路，接入層每個節(jié)點具備 2 條上聯(lián)鏈路。匯聚層每個節(jié)點匯接的接入層節(jié)點數(shù)量不超過 10 個。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設備支持的路由協(xié)議應包括：BGP、OSPF、靜態(tài)路由，應具備流量分類、隊列調(diào)度、數(shù)據(jù)緩存、端口限速等流量整形和控制功能，應支持路由過濾及數(shù)據(jù)包過濾等控制功能。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應采用 MPLS 三層 VPN 技術(shù)劃分為實時 VPN 和非實時 VPN。各級調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管，并具備流量監(jiān)測、入侵檢測等功能。3.2.3 交換網(wǎng)數(shù)據(jù)管理及規(guī)劃交換網(wǎng)數(shù)據(jù)管理分為業(yè)務數(shù)據(jù)管理和行政數(shù)據(jù)管理。業(yè)務熟局管理應采用程控交換技術(shù)組建，采用 2Mb/s 數(shù)字中繼互聯(lián)，全網(wǎng)統(tǒng)一使用 Q

22、.SIG/DSS1信令。網(wǎng)絡應覆蓋地調(diào)（含備調(diào)）、110kV 及以上變電站等節(jié)點。地調(diào)調(diào)度交換機采用匯接交換機和用戶交換機獨立配置，匯接交換機應與所轄500kV 變電站和中調(diào)直調(diào)電廠的調(diào)度交換機建立直連中繼電路。此外，地調(diào)還應配置調(diào)度臺和錄音系統(tǒng)。220kV 及以上出線廠站應不少于兩級調(diào)度小號延伸，可采用 PCM、遠端模塊、VOIP等多種方式覆蓋。交換路由設置應遵循“N-1”的安全性原則，確保調(diào)度中心至各調(diào)度點的調(diào)度指揮通信不得中斷。相鄰兩級調(diào)度機構(gòu)之間應設置直達中繼路由。行政交換數(shù)據(jù)管理以實現(xiàn)全網(wǎng)逐步過渡到軟交換網(wǎng)絡?；谲浗粨Q的行政交換網(wǎng)絡按照省地兩級結(jié)構(gòu)進行建設，兩級軟交換網(wǎng)絡應實現(xiàn)互聯(lián)

23、。行政交換網(wǎng)覆蓋地區(qū)供電局、縣局、二級單位、供電所、營業(yè)所和變電站?；谲浗粨Q的行政交換網(wǎng)大用戶節(jié)點如供電局、縣局和二級單位宜采用軟交換 AG設備進行覆蓋，中小型用戶節(jié)點如供電所和營業(yè)所采用不同級別的 IAD 設備覆蓋，單個用戶節(jié)點如變電站則直接采用 IP 電話覆蓋。過渡期間可采用 TG 設備利用 E1 中繼與現(xiàn)有程控交換網(wǎng)絡互聯(lián)，實現(xiàn)與軟交換網(wǎng)絡的互通。應與電信運營商語音交換網(wǎng)絡互連，作為行政交換的備用手段。3.2.4 應急信息管理及規(guī)劃應急通信優(yōu)化主要包括應急通信網(wǎng)絡優(yōu)化、備用通信中心優(yōu)化以及應急通信指揮系統(tǒng)優(yōu)化三部分。應急通信網(wǎng)主要解決重要 220kV 及以上廠站、線路及各級調(diào)度中心的繼

24、電保護、安全穩(wěn)定裝置、調(diào)度自動化、調(diào)度電話等業(yè)務的應急通信。應急通信網(wǎng)的優(yōu)化應在充分整合電力專用通信網(wǎng)資源的基礎上，通過充分利用公網(wǎng)和其它專網(wǎng)的通信資源，采用光纖通信、載波通信、以及衛(wèi)星通信等多種通信技術(shù)手段，因地制宜通過技術(shù)的組合使用以滿足應急通信網(wǎng)對通信方式多元化和立體化的需求。廠站至調(diào)度機構(gòu)的調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務可用不同敷設方式光纜來提高抗災能力，在覆冰區(qū)域，可適當采用 110kV 及以下低電壓等級架空光纜、管道及地埋光纜，構(gòu)成光纜敷設方式的多元化、立體化。不具備地埋或低電壓等級架空光纜條件的廠站可采用衛(wèi)星通信等無線通信來保障。在調(diào)度中心調(diào)度交換機之間可租用電信電路資源作為調(diào)度交換網(wǎng)

25、應急冷備用通道；兩級調(diào)度中心之間可租用公網(wǎng)電路資源作為 EMS 調(diào)度自動化的相互轉(zhuǎn)發(fā)通道。對重要的 220kV 及以上的線路，應隨線路架設電力線載波通信，確保繼電保護業(yè)務能夠隨著受災線路的搶修同期修復。在較為偏遠的重要廠站，宜采用衛(wèi)星通信方式解決調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務應急備用。此外，應配合備用調(diào)度中心的建設來建立備用通信中心。備用通信中心不考慮 PCM專線通道，其設備原則上按照主用通信中心配置模式進行配置。各級調(diào)度中心（不含縣調(diào)）均應建設應急通信指揮系統(tǒng)，采用衛(wèi)星車及便攜式終端設備配置，要求具備語音、數(shù)據(jù)和視頻遠傳功能。4 電力通信網(wǎng)管理與優(yōu)化實例4.1 工程背景以某地市級電力局電力通信網(wǎng)需

26、求為例，按照第三章所述電力通信網(wǎng)管理及規(guī)劃原則，結(jié)合作者從事電力通信網(wǎng)運行維護的多年經(jīng)驗，提出了電力通信網(wǎng)管理及規(guī)劃方案。4.2 管理及規(guī)劃方案4.2.1 傳輸系統(tǒng)管理及規(guī)劃某市電力局光纜網(wǎng)管理及規(guī)劃主要基于以下需求：滿足繼電保護業(yè)務的需求；滿足省、地區(qū)光纖傳輸網(wǎng)組網(wǎng)需求；滿足數(shù)據(jù)網(wǎng)絡光纖直連組網(wǎng)需求；滿足將來光纖網(wǎng)絡其他纖芯需求。地區(qū)光纜網(wǎng)優(yōu)化主要根據(jù)基建工程+專項工程進行?；üこ讨饕鉀Q新建變電站的通信問題，專項工程主要解決纖芯資源不足、末端站點單光纜接入、部分35kV 變電站、供電所、營業(yè)廳無光纜接入等問題。原則上，新建骨干光纜至少采用 48芯 OPGW 光纜，邊緣層采用 24 芯或

27、36 芯 OPGW 光纜，如遇特殊情況，可適當增加纖芯數(shù)量；纖芯種類采用 G.652b 光纜，也可采用 G.652d 光纜。根據(jù)傳輸網(wǎng)絡技術(shù)體制，結(jié)合傳輸網(wǎng)絡現(xiàn)狀評估，將采用 MSTP 與 ASON 技術(shù)相結(jié)合規(guī)劃傳輸 A 網(wǎng)、完善傳輸 B 網(wǎng)。圖6 電力局傳輸系統(tǒng)管理與規(guī)劃圖4.2.2 調(diào)度系統(tǒng)管理及規(guī)劃根據(jù)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)體制及網(wǎng)絡現(xiàn)狀，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的優(yōu)化目標主要是增強網(wǎng)路可靠性，提升網(wǎng)絡容量，擴大網(wǎng)絡覆蓋面，為未來配網(wǎng)自動化業(yè)務的承載打下堅實的基礎。通過在 110kV 站點配置接入路由器，實現(xiàn)所有 110kV 站點覆蓋，接入層帶寬升級為 2*2Mb/s。針對匯聚節(jié)點數(shù)量太少的問題，通過選擇部

28、分接入層的 220kV 站點升級為匯聚節(jié)點，加強網(wǎng)絡可靠性及接入能力，同時將匯聚鏈路帶寬升級為 622Mb/s，解決帶寬不足問題。圖7 電力局調(diào)度數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理與規(guī)劃圖網(wǎng)絡繼續(xù)采用三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，即核心層、匯聚層、接入層，各層節(jié)點如下。核心層：核心節(jié)點設置在電力局總調(diào)。匯聚層：設置在該電力局下屬區(qū)、縣的變電站。節(jié)點為匯聚節(jié)點，匯聚層帶寬為 4*155M。接入層：接入節(jié)點設置在縣局、其他 220kV 變電站和所有 110kV 變電站。局、站之間的拓撲管理規(guī)劃如下圖：圖8 電力局調(diào)度數(shù)據(jù)局、站規(guī)劃圖4.2.3 交換系統(tǒng)管理及規(guī)劃根據(jù)調(diào)度交換網(wǎng)技術(shù)體制和電力調(diào)度交換網(wǎng)現(xiàn)狀，地區(qū)調(diào)度交換網(wǎng)的優(yōu)化目標為：一

29、是通過匯接交換機和用戶交換機獨立配置，采用 2M 中繼方式實現(xiàn)所轄 500kV 變電站和中調(diào)直調(diào)電廠的調(diào)度交換機匯接；二是通過備用調(diào)度交換機的配置，增強調(diào)度交換網(wǎng)的可靠性。調(diào)度交換網(wǎng)的可靠性主要在于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的加強和主備用調(diào)度交換系統(tǒng)的建設。對于主備用調(diào)度交換系統(tǒng)的實現(xiàn)：可采用透明網(wǎng)絡關(guān)聯(lián)主、備調(diào)兩臺調(diào)度交換機，為系統(tǒng)提供無縫連接，實現(xiàn)同組異步調(diào)度臺主、備調(diào)互放。調(diào)度交換網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)加強可采用復合型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)路由迂回；同一局向的中繼電路按不同傳輸路徑電路交叉配置；通過數(shù)據(jù)網(wǎng)以 IP 中繼連接。圖9 電力局調(diào)度交換系統(tǒng)規(guī)劃圖兩臺調(diào)度交換機之間采用 2Mb/s 進行局間互聯(lián)，兩個調(diào)度交換機之間采用透

30、明信令組網(wǎng)，每臺交換機都和調(diào)度交換網(wǎng)有 2M 連接，從而確保每一臺調(diào)度交換機都可以獨立入網(wǎng)。通過這樣主、備調(diào)的部署，當任何一臺調(diào)度交換機出現(xiàn)故障時，其備用的調(diào)度交換機完全可以承擔匯接、呼入、呼出的調(diào)度通信，同時維護人員有充足的時間去進行設備的檢修，備品備件的更換，有利保障了電力調(diào)度網(wǎng)的穩(wěn)定運行。此外，連接到兩個交換機的多個調(diào)度臺實現(xiàn)同組共屏受理來話，調(diào)度信息就在兩臺交換機之間相互傳遞，調(diào)度臺雙 U 接口的信號線接入方式，可以同時接入到兩臺調(diào)度交換機或同一調(diào)度交換機的不同 U 接口電路上，從而為調(diào)度臺提供了相互備用的兩條信號鏈路，極大增強了抵抗各種惡性災害事故的能力。4.2.4 其他系統(tǒng)管理及規(guī)

31、劃其他系統(tǒng)管理和規(guī)劃主要是指行政數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)和同步優(yōu)化網(wǎng)絡，其拓撲結(jié)構(gòu)圖如下：圖9 電力局通信網(wǎng)行政數(shù)據(jù)管理和規(guī)劃拓撲圖圖10 電力局通信網(wǎng)同步優(yōu)化網(wǎng)絡管理和規(guī)劃拓撲圖4.3 效果分析5 結(jié)論和展望5.1 結(jié)論（）電力通信網(wǎng)絡管理和規(guī)劃應該主要注重以下幾個方面的內(nèi)容：（1）傳輸網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度交換網(wǎng)等三大網(wǎng)絡的完善及評估優(yōu)化方法；（2）業(yè)務通道和網(wǎng)絡自身的可靠性策略，重點關(guān)注傳輸網(wǎng)的 N-2 優(yōu)化；（3）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面技術(shù)研究；（4）語音交換新技術(shù)（VOIP、軟交換）在電力系統(tǒng)的應用研究。（）論文中所述的管理和規(guī)劃方法在工程實用中能夠起到良好的效果。 5.2展望展望未來，隨著信息化步伐的加快，電力通信網(wǎng)絡將進入 NGN 時代，以“軟交換”技術(shù)為標志的下一代電力通信網(wǎng)將逐步建成；此外，隨著智能電網(wǎng)業(yè)務的開展，以“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)為指導、以光纖通信為核心，以無線通信為延伸的智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡也將最終形