实例分析电力通信系统光传输网络优化摘要：随着光传输技术在电力通信系统中的广泛应用，以某省电力网络建设为例，通过对电力通信光传输网现存问题和面临的困境的分析，指出了对电力通信光传输网络优化的必要性，并详细介绍对电力系统光传输网络的优化的具体方案。

关键词：电力通信；光传输网；优化0引言随着我国经济快速发展,科学技术不断进步, 光纤通信技术已广泛应用于电力通信系统中，并成为电网安全可靠运营重要的网络支持,其安全可靠性也要随着不断优化而得到进一步的提高。

文章针对某省电力通信光传输网存在的问题进行了分析,提出了光传输网的优化方案。

1电力通信系统光传输网概述1.1电力通信系统光传输网基本功能通信网按功能大体可划分为传输网、业务网和支撑网三个部分。

传输网是“信息”广域交互的基础平台。

业务网可以更灵活地适应小颗粒业务的接入、交换等。

支撑网用于满足系统同步运行，并实时监控设备状态、电路调度等。

传输网：电力通信传输网主要有光纤通信、微波通信和电力线载波通信三种方式，远景还将增设卫星通信作为应急通信手段，其中光纤通信占据绝对优势。

下图1为通信网基本功能示意图图1 电力通信网基本功能示意图1.2目前某省电力通信光传输网存在的问题由于电力系统建设的特殊性，工程往往并不是整体一次性施工，而是分段逐次进行。

而且由于此省特殊的地理环境，使得电力系统工程没有办法得到很好的宏观调控，因此造成与通信系统的要求不能相匹配的状况。

光缆方面，由于为了更好的衔接电力通信系统往往建设时会铺设两条通信线路，这样造成了冗余光缆的作用很小增加了不必要的资源的浪费。

在网络方面规划不到位。

网络拓扑结构不清晰，骨干层和网络核心层以及接入层十分混乱，这样会造成饶洁接入设备过多，传输网不能很好的承载过多的信息资源，使得网络利用率低，环网资源过度浪费等状况。

目前环网设备大部分仍然采用设备1+0的模式。

这样会导致王元接入增多，破坏了原有的环网模式，网络设备不能同步而降低了电力通信系统中传输网的扩展性和功能性。

2 电力通信系统光传输网络优化意义电力光纤通信传输网络的重要性不言而喻,但就目前现状来看存在着诸多的问题。

传输网就是各类电力系统综合业务数据传输的“高速公路”，是各种上层业务的承载体，传输是电力通信的基础。

因此它的安全性和稳定性至关重要。

优化电力通信光传输网可以充分满足电网业务的需求也可以满足各类电力企业的经营管理需求。

随着光传输设备的更新而不断优化自身的网络寿命，提高网络功能性和灵活性，实现投资效益最大化。

因此,从长远发展角度考虑,需要对其现状进行评估及优化。

文章结合实际工作经验,在综合性的提出电力通信光纤传输网络的评估方法的基础上,简要的提出优化策略,以促进其健康、稳定、可持续性发展。

3 电力通信光传输网的优化方案3.1电力通信光传输网的优化基本要求根据用户业务需求和系统/网络资源状况来配置系统/网络、开通业务；对系统运行状况（传输性能、关键部件状态等）进行不中断业务的在线实时监测，数字光纤传输系统最重要的一项监测项就是误码性能的监测；一旦设备或设备中的部件或光缆线路出现故障，系统应能检测到并在网管界面上显示出来或在设备上指示出来，发出故障警告，并要能够及时通知维护人员。

为故障定位和其他维护需求而提供环回控制、主要项目的测试等；为系统/网络OAM信息提供传输通道；为系统的运营者提供业务性能、流量等方面的统计信息；为维护管理人员提供话音通信的手段（公务电话）。

3.2某省电力通信光传输网的优化方案3.2.1电路层电力线载波基本均用于500kV、220kV无光缆线路的线路继电保护通道。

DWDM 是一种模拟技术，它可以将不同波长（频率）的光束合并成一束复合光送入光纤，也可以将一束复合光分成若干波段光束，这样就可以将多路光信号通过一组光纤传送，等同于扩展光缆芯数，且多路信号同时放大。

换句话说，同塔N回路已经一次建成，后期增加变压器、配电装置就可以了。

省干DWDM系统为10G×32波系统，也就是说系统最终规模为32个频段，每个频段的最高传输速率为10G，这样的带宽对于电力专网是足够的。

3.2.2通道层卫星通信仅用于应急通信，不作为正常通信方式。

目前，卫星通信的资费已大幅度下降，地面站间的2M专线通道约1200元每小时，可按需申请，而卫星手机的资费则要低得多，已在牧区广泛使用。

2M带宽可满足30个常规电话同时通信。

光纤通信的带宽、性能具有绝对优势，光缆价格低廉，因此成为绝对主流。

光纤的带宽潜力巨大，实际带宽取决于设备制造水平。

目前，该省电力省干SDH 电路带宽为10G，通过DWDM技术可实现32路信号同纤运行3.2.3光缆方面○1光缆选择：电力企业应用的光缆主要有OPGW、ADSS和普通光缆三类。

OPGW、ADSS属于特种光缆范畴，可用于高压、大档距条件，即35kV及以上线路。

普通光缆是相对于特种光缆而言的，泛指电信企业常用的无金属光缆，主要用于10kV架空线或管道敷设。

各种光缆使用标准表，见表1。

表1各种光缆使用标准表ADSS光缆由内到外围FRP加强芯、容纳光纤的松套/填充绳、内护套、芳纶纱、外护套。

OPGW由铝合金单丝、铝包钢单丝、容纳光线的中控不锈钢管组成。

图2为OPGW结构图。

图2 OPGW结构图OPGW为金属结构，不存在电腐蚀的问题，可以应用于各类电压等级的送电线路。

是否采用OPGW，主要取决于投资、工程需要的考虑。

从运行情况来看，OPGW 到主要问题是雷击断股。

该省已发生多起雷击断股事件。

从OPGW到使用规模、运行的时间跨度来看，雷击断股的情况很少，而且多数情况可通过预绞丝修复。

因此，OPGW成为近期电力光缆的首选方式。

这里需要特别说明的是，由于地理原因，落雷密度低，OPGW雷击损伤是比较罕见的。

在重雷区，广泛使用OPGW是有争议的，特别是在110kV线路上架设OPGW，这时ADSS应是一个较好的选择。

ADSS为全介质结构，安装于相线以下，应用中存在的主要问题是电腐蚀和外力破坏，其中电腐蚀均发生在220kV线路，110kV及以下线路尚未发现电腐蚀。

在500kV及以上线路，因电场强度过高，以目前的工艺水平不具备架设ADSS的可能。

该省在2003年以后陆续发生多起220kV ADSS电腐蚀断缆事故，许多地区陆续发现电腐蚀案例。

ADSS电腐蚀的主要成因是电晕放电、干带飞弧和早期材质不过关，几乎所有的电腐蚀均发生在杆塔连接处。

电腐蚀现象无法避免，但可以有效抑制。

目前，抑制电腐蚀的措施已比较成熟，多数情况可以比较妥善地解决。

○2光缆建设意见：若有500kV/220kV混压四回路，原则上应按双OPGW建设；500kV/220kV新建架空线路，原则上均采用OPGW；110kV电厂送出线、 220kV变间的110kV联络线、 220kV变与110kV 枢纽变间的联络线，原则上应架设光缆。

其中110kV馈供线仅在电源侧设单套距离零序保护，是否架设光缆视通信需求而定。

110kV全线新建线路，推荐采用OPGW；110kV新老混合架空线路，可采用OPGW+ADSS方式，也可全线架设ADSS，具体视新线路的绝对长度和比重而定；管道光缆可采用普通光缆或ADSS，优先采用普通光缆，以降低投资；20kV/10kV 架空线，不宜架设光缆，调度端出局光缆除外。

○3光缆纤芯配置：220kV同塔双回线，一般按36芯配置；110kV光缆，一般按24芯或16芯配置；调度端出局光缆（调度端至第一个变电所）原则上不低于36芯；3.2.4光传输设备光传输设备的体制主要有PDH、ATM、SDH和IP/以太网几种。

PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)是早期的技术体制，点对点系统，带宽小（通常为4×2M），因设备价格低廉，个别场合仍在使用。

例如，小型电厂接入，与电信企业电话交换机互联。

ATM(Asynchronous Transfer Mode)是2000年左右比较流行的技术体制，近年来技术发展已停滞，厂家已基本停产，现有ATM网络将逐步退网、淘汰。

ATM 体制由技术推动，因过于追求完美，系统复杂度极高，在ATM与IP之争中落败，最终被市场淘汰。

ATM体制提出，“统计复用，虚拟连接，定长分组，快速交换”等非常有建设意义的观点，这些观点被IP/以太网体制接受。

IP体制由市场推动，跟踪业务需求，不断完善，已成为绝对主流。

从目前的形势来看，业务全部IP化，IP分组由以太网封装成帧，以太网帧直接基于光纤传输，这种模式最有可能成为技术、市场的共同选择。

目前江苏多采用SDH。

3.2.5采用SDH同步数字传输技术SDH采用同步复接，低速信号线性复接成高速信号。

SDH的基本速率单位为STM-1（155.52M），实际量产设备支持STM-1/STM-4/STM-16/STM-64,对应带宽（速率）为155.52M/622.08M/24488.32M/9953.28M。

STM-1内可容纳基群或四次群，即63×2M（2.048M）或139.264M。

见图3。

图3 SDH同步数字传输技术SDH最突出的特点是支持环网保护。

此省境内的SDH环网保护型式主要有三种：①绝大多数情况采用二纤单向通道保护环（见图4），其通道特点为：信号单向传输，A->B与B->A是不同路径；信号双向传输，选择接收，本地倒换；中心汇聚型网络，不支持共享环网。

②二纤双向复用段保护环，市－县、各城区/县区待建的主环图4 二纤单向通道倒换环③四纤双向复用段保护环，国网、华东电二纤单向通道保护环。

其特点为：信号双向传输，A->B与B->A路径一致，时延相同；故障相邻节点倒换；相邻型业务，支持共享环网。

4电力通信系统光传输网络优化的应用某省电力传输网由三级网（省干网）、四级网（地区主干网）和五级网（城区/县级网）组成，网间互联，网内分层分区。

省干网为双层平面结构，即两套独立的传输平台。

主平面为以省调、地调为节点的DWDM环网，采用SDH over DWDM模式，DWDM系统容量为32×10G，SDH系统容量为10G；次平面为以省调、地区第二汇接点（指定的500kV变）为节点的SDH环网，带宽为2.5G。

第二汇接点具有准备调的地位，与地调构成地区与省网的两点接入。

5结束语随着科学社会的不断发展，电力系统通信网络的改造工程和优化升级建设越来突显出其重要性和必行性。

光传输网络是新型的科学技术手段，因此电网工程的优化是一项长期而艰巨的任务。

要通过不断的优化光传输网络实现清晰的电力系统通信网络，为以后扩建、维护起到更好的方便作用。

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