地区电力通信传输网络分析与优化

地区电力通信传输网络分析与优化

张浩楠

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒供电公司二连浩特供电分公司  内蒙古二连浩特  011100

摘要：在智能电网蓬勃发展的今天，需要建立一个强大、智能化的多业务统一承载通信传输网络，以满足智能电网业务的IP承载、网络效率、安全可靠性、灵活接入和实时性能的要求。基于此，本文对地区电力通信传输网络分析与优化进行探究,具有重要意义。

关键词：电力通信；传输网络；分析优化

引言：电力线传输网络信号传输模式具有其他传输模式所不具备的优势，因此电力线传输将占据未来传输市场的大部分份额，并将不断改进和完善，成为一种更加完善的传输模式。

一、地区电力通信传输网络实例分析

某省级电力公司现有传输骨干网设备部分老化，无法满足业务接入能力，各种设备无法形成统一的管理，给网络的开发、运行和维护带来了很多不便。同时，网络层次不清，部分环网节点过多，造成安全风险。随着智能电网的建设，其业务的持续增长将导致通信网络建设的压力增加。因此，迫切需要对传输网络的发展做出合理规划，并给出短期、中期和长期的演进方案。

伴随着国家电网、五大三大体系的深入实施和组织结构的调整，由于其重要设备和业务渠道“双路由设备、双电源”的要求，业务呈现宽带化、融合化、多元化的发展趋势，电力通信网络转型正处于关键时期，在架构和带宽容量方面，都面临着承载单个省级骨干传输网络的巨大压力。为解决原设备老化问题，根据国家电网相关精神和建设指南，某电力公司在相对独立于第一平面的基础上，建设了省级通信传输网第二平面。一些电力公司骨干传输网络在省级二级平面总体网络架构上是一个平面，相对独立于原有通信传输网络结构，趋向于更精确的网状结构，具有多路由业务运营能力，针对成熟稳定的10g SDH技术体系，进一步提升公司整体省级骨干传输网络带宽和设备性能水平，扩大光传输网络覆盖范围，改善省级骨干通信网络运行环境，提高应急通信能力。省级骨干传输网络的第二层建设有助于解决网络带宽和容量的问题，满足国家电网要求，保证业务安全可靠传输，这也是实现上述业务远距离稳定传输的物理基础，是保证大型电网稳定运行的重要支撑。[1]

根据此地区电力通信传输网络实例分析，我们可以借鉴的是，一是扎实开展市县备件核心验证工作，加强辖区内110kV及以上光缆的备用光纤检查，重点对市县出口光缆、继电保护服务、调度数据专网二机一机等重要业务承载光缆进行全面检查、滚动修复市县备用光纤芯质量清单。第二，我们应稳步提高提供重要业务支持的能力。为满足中继保护设备部署、专网平面数据调度、IAD添加调度等业务需求，不断调整光路保护模式，确保重要业务的容灾能力。三是继续整合和完善通信骨干传输网络，按照“骨干传输网络应环成网，核心层成网”的要求，备用光纤芯线质量按照市县的时间表，在各自管辖范围内累计调整光照方向，使得通信骨干传输网络的生存能力和业务运营能力进一步增强。

二、地区电力通信传输网络优化有效路径

（一）加强面向调度决策的电力通信管道运维仿真与优化技术的研究

根据电网服务对承载网的要求，如应用质量保证、多维网络感知、按需资源分配、网络/设备容量开放、网络安全可靠性等，必须加强面向调度决策的电力通信管道运维仿真与优化技术的研究。基于共享的软硬件开发平台，我们应着力开发电力骨干传输网网络仿真与优化决策支持系统、电力数据通信网多维传感系统和电力数据通信网络资源调度策略控制系统，以实现电力通信网络从数据采集、多维感知和状态评估、资源优化、调度策略制定、策略交付和执行的全生命周期管理和控制，提高网络的智能化程度和运维水平。[2]

在具体的通信线路改造中，信息通信部应提前对通信站内及周边的光缆线路和室内环境进行现场调查，召开施工方案难点座谈会，设计合理的改造方案和割接方案，合理安排工期，细化实施方案。通过制定合理的割接计划，在割接过程中将重要业务切换到受保护的渠道，以确保将对业务的影响降至最低。开发电力信息通信新技术，开展智能能源建设，是实施“四次革命、一次合作”新能源安全战略的重要举措，是能源结构转型的必然要求。安全应是开发电力信息通信新技术的首要任务，探索构建生态网络安全防御体系，为我国新时期的能源发展保驾护航。

（二）利用大数据信息化技术加强分析和预测电网的规模和分布

大数据信息技术在电力通信网络中得到了广泛的应用，该技术不仅可以分析和预测电力通信网络的负荷分布。近年来，我国许多电力企业逐步建立了电力通信网络状态监测系统，并积极采用数据采集和状态观测技术来管理电网状态。主要原因是企业采用的诊断模式相对简单，一些隐患无法及时发现和解决，企业无法实现全局状态的整体分析，安全事故发生的概率仍然很大。鉴于这种情况，许多企业迅速开始加快技术创新步伐，在电力通信网络中引入大数据信息技术，利用大数据信息科技开展数据采集、数据处理、状态监测等工作。由于大数据具有较强的数据处理能力和较高的分析精度，电力通信网络的安全性也得到了较好的保障。目前，企业主要利用大数据和大数据技术的思想，查找电力通信网络中的设备信息和运行数据，并在此基础上制定出更合理的电力通信网络状态监测和管理方案，从而实现对网络风险的有效防控。

目前，大数据信息化主要用于分析和预测电网的规模和分布。在电力通信网运行过程中，电网负荷也在不断变化。如果电网负荷不能得到控制，电网负荷的分布不能得到调整和优化，将导致电力浪费和电力通信不稳定，从而增加企业的经济损失和用户的影响。有鉴于此，企业开始将大数据信息技术应用于电力通信网络，借助大数据信息科技对电力通信网络的负荷进行分析和预测，根据预测结果调整数据组合，优化负荷分布，使网络运行更加安全稳定。在电力通信网络运行过程中，企业主要采用大数据搜索技术和信息挖掘技术从电网数据中搜索系统中的关键数据，并加强对关键数据的研究，以便更准确地掌握电力通信网络的负荷变化趋势和运行状况，在此基础上，进行适当的调整和管理，防止电力通信网络故障的发生。[3]

（三）根据地区差异实施不同解决方案适应业务发展需要

由于省际和州际互动较少，国家和省级输电网络变化不大。为了满足高安全性和可靠性的要求，本地网络需要从一个SDH平面发展到两个甚至三个SDH面。为了解决带宽不足的问题，国家电网综合考虑生产业务和数据业务的需求，采用OTN下沉的解决方案，而南方电网则尝试采用SPN来解决这个问题。输电网络不仅要保证生产安全，还要适应新业务发展的需要。首先，行业的超长距离传输解决方案侧重于延长未延迟距离，而电力需求侧重于单跨超长距离。Zte通过采用编码方案、相干接收、电层补偿、FEC前向纠错和软判决等技术，最大化传输距离。其次，电力生产业务具有小带宽、低延迟、确定性延迟、高可靠性和硬隔离的要求，这决定了SDH目前是不可替代的。同时，针对输电网络带宽问题，国家电网和南方电网提供了两种不同的解决方案，在正常用户权限管理的基础上，通过深度学习技术，增加生物特征识别、深度强化系统安全等功能，能够实现灾难模拟和网络运行模拟中的智能报警返回分析，采用数字孪生技术，大大提高了网络安全性。

总结：未来在电力传输网络中，有四个发展方向值得关注。第一，在提高电力骨干网传输距离方面，光器件技术和光纤材料的改进将是下一阶段关注的重点。二是全面覆盖国家电网本地网OTN下沉，满足智能电网带来的大带宽传输需求。第三，SDH形式将长期存在，以解决生产控制型业务传输。最后，电网将尝试采用SPN来承担一些具有高QoS和一定安全要求的分组业务，其进展值得业界关注。

参考文献：

[1]王其明,汪娟,王勇,樊桂枝.合肥电力通信华为ASON光传输网络优化改造[J].光通信技术,2019,43(02):46-49.DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.02.011.

[2]陈兆雁,田云飞.自动交换光网络技术对电力传输网优化研究[J].信息通信,2015(10):194-195.

[3]徐杰.ASON技术在地市电力骨干通信网的规划和设计[J].通讯世界,2015(07):134-135.