2M光接口技术在电力通信中的应用及实践

2M光接口技术在电力通信中的应用及实践

毛瑞鹏

内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔供电分公司  内蒙古巴彦淖尔  015000

摘要：随着光纤通信技术的发展，尤其是2M光接口技术在继电保护业务中的推广应用，为2M光接口在稳控系统中的应用奠定了坚实的基础。继电保护是保障电网安全稳定运行的重要组成部分，确保继电保护通道的可靠运行至关重要。利用光端机设备2M光接口技术，可实现继电保护装置与光端机设备直接连接，省去光电转换设备，减少通道传输节点，避免光电转换设备由于失电、故障等原因造成保护通道中断风险，实现继电保护通道路由全程网管监控，提升业务稳定运行水平。同时，减少光电转换设备使用，可释放更多屏位及电源资源，为通信设备等各类设备增设、扩容创造有利条件。

关键词：2M光接口；电力通信；继电保护

一、地区电力通信网现状及保护通道情况

地区电力通信网主系统通信光缆长度7821.35公里，其中，OPGW光缆共计2384.87公里，占比30.49%；ADSS光缆共计5436.48公里，占比69.51%。通信设备总量为1357台，其中，光传输设备342台； PCM设备275台；调机23台；视频会议设备总数为209台，；通信电源、蓄电池438套。地区电力通信网光传输网由骨干网西门子2.5G传输网、地区华为10G传输A网、地区中兴10G传输B网组成，两张10G网一张2.5G网。

骨干2.5G传输网由18台西门子设备构成，覆盖地区地区各500kV、220kV变电站。主要承载业务为中调数据网、管理网、跨区域保护、安自业务、视频会议专线等至集团公司业务等。随着信通公司业务规划，目前骨干网西门子设备规模正逐步缩小。

地区网10G传输A网是地区主干传输网，由188台华为设备构成，华为传输A网是随着地区通信网一同建设的传输网，建设时间最早、覆盖面最广，覆盖了几乎所有地区通信网内的站点。主要承载业务：区调数据网、2M复用保护、安自、区调PCM、调机组网2M通道等。

地区中兴传输B网于2019年开始建设，包括49台中兴设备，目前已经形成以500kV变电站、220kV变电站为核心节点的10G光传输网，并以2.5G链路延伸至各县调。

继电保护通道有两种形式，一是通过光纤直连。即保护装置光口板发出的光信号经由尾纤、光配（ODF）、光缆、对端光配、尾纤与对端保护装置形成通信。二是通过2M复用形式，即保护装置光口板发出的光信号经由尾纤、光电转换器、数配（DDF）、光端机、尾纤、光缆、对端尾纤、对端光端机、数配、光电转换器、尾纤与对端保护装置形成通信。可以发现，2M复用形式的保护通道中间环节较多，且光电转换装置为单电源供电，可靠性较光纤直连形式而言要更差。受制于地区电网的特性，站与站之间的距离通常较远，超50公里的现象较为普遍，因而光纤直连的保护通道形式在这些站点间将无法采用，必须采用2M复用的形式。

二、2M光接口技术特点

目前，光端机2m接口板的接口类型主要分为E1、T1、CE1、CT1四种，其中E1和T1为欧洲和美国的数字传输线路规范，CE1和CT1则是介于两者之间的格式。

光端机2m接口板的传输速率通常为2.048Mbps或1.544Mbps，这些速率是根据不同地区的传输标准而定的，其具体应用也因此有所不同。光端机2m接口板采用的是SFP光接口，这种封装方式的好处在于能够适用于不同的传输距离和光纤类型，并且便于模块化设计和更换。随着光纤通信技术的发展，尤其是2M光接口技术在继电保护业务中的推广应用，为2M光接口在稳控系统中的应用奠定了坚实的基础。

若采用2M光接口板替代光电转换器，将省去过多的中间环节，避免光电转化器以及2M复用保护通道技术路径的一些缺点，对提升地区通信网承载保护通道的整体可靠性具有重要意义。

三、2M光接口试点应用

继电保护通道2M光接口技术应用研究分为两个阶段：

第一阶段主要开展技术调研工作。针对网内主流光端机设备的2M光接口板卡性能、速率、配置，以及继电保护装置的兼容性、对接性能、支持情况等问题，与设备生产厂家开展技术交流，并调研咨询国网公司、南网公司应用情况，明确2M光接口技术应用可行性，编制“继电保护装置与通信设备2M光接口直连测试大纲”，为第二阶段工作提供支撑。

第二阶段主要开展通道测试工作。选取不同品牌光端机设备及继电保护装置，在不同站点间开展220kV线路继电保护通道试点测试，研究测试各类光端机设备及继电保护装置，在规约、时延、误码等方面，对继电保护业务通道性能影响，为下一步继电保护通道2M光接口技术应用推广提供技术支撑。

四、试点站测试结论

经过多次技术研讨，并深入交流分析2M光接口技术应用的试点线路、测试内容等，编制“继电保护装置与通信设备2M光接口直连测试大纲”。确定选取地区电网内华为、中兴两个主流光端机品牌设备，以及南瑞、四方、南自三个主流继电保护装置品牌设备，在三条220kV线路保护通道上开展测试。确定通道测试现场实施方案

，明确互通性、稳定性、灵敏度、光功率等12项测试内容，并于1月内完成各项测试。测试结果显示2M光接口技术应用性能稳定、通道切换正常，满足继电保护装置对通道的各项要求。通过现场测试，论证了2M光接口技术在继电保护通道中应用的可行性及合理性，为下一步2M光接口技术在地区电网内推广应用奠定坚实基础。

五、总结

通过分析了传统复用2M电接口继电保护通道存在的一些问题，介绍一种2M技术应用实例以及2M光接口通道测试基本方法，该新技术在实际运用中带来的效果显著。目前，继电保护通信通道单种通信方式接入仍是造成生产实时控制业务通信通道中断的主要原因，2M光接口技术应用可以切实提高继电保护装置通信通道的可靠性，确保电网的安全、稳定地运行。