東莞電力通信傳輸網絡可靠性分析

丁偉杰 薛 峰

（廣東電網公司東莞供電局，廣東 東莞 523009）

東莞供電局傳輸網 A網由馬可尼 SMA設備構成，覆蓋了所有110kV及以上變電站，通信B網也將于近期竣工投運，通信網絡逐步完善。隨著網絡應用的日益繁雜，目前的通信網絡存在帶寬不足、部分設備老舊、設備停產等問題；部分通信光纜未能完全滿足 N-1的要求，部分變電站進站光纜單溝敷設，容易形成單點故障的危險等。 通過對東莞供電局通信網絡進行可靠性分析評估，深入分析網絡存在的問題，并提出針對性的解決措施，有利于提高通信網絡的運行可靠性，達到通信網絡創先的目標。

1 傳輸網絡可靠性現狀

東莞供電局現有146個變電站，各站已實現電力光纜的全覆蓋，已建傳輸A網和傳輸B網，網絡均采用MSTP技術體制建設。運行中SDH設備328套，調度數據網設備 57套，綜合數據網設備 380套，調度交換機設備6套，行政交換機設備3套，通信電源83套，電視電話會議設備3套；光纜總長度2839.57km,其中OPGW長度1919.17km, ADSS長度730.37km，管道光纜長度190.03km。

1.1 節點覆蓋完備性分析

東莞電力光纖網的覆蓋率為100%，實現所有站點光纜全覆蓋；SDH光傳輸網覆蓋率為100%，SDH光傳輸網覆蓋本地區內的地調、所以110kV及以上廠站；110kV及以上廠站調度數據網覆蓋率=25.83%，調度數據網只覆蓋 220kV以上變電站；綜合數據網有171個網絡節點，110kV及以上廠站綜合數據網覆蓋率為100%。

1.2 系統結構合理性分析

東莞地區廠站的光纜覆蓋率為100%；東莞地區具備兩層相互獨立的傳輸A網和B網，傳輸網分骨干層與接入層，骨干層具備環形結構，部分具備網狀結構；局大樓通信站點具備7條光纜路由，但是7條光纜存在單溝共豎井的情況，存在比較大的隱患；除29個110kV變電站外，其余的115個變電站具備2條及以上獨立光纜路由，220kV及以上站點已全部具備2條獨立光纜路由。光纜結構成環成網，任一條光纜中斷或光纖網中任一節點中斷，不會引發以下一種或以上情況發生：①220kV及以上線路無主保護運行；②控制主站-控制子站、控制子站至所帶執行站的穩控通道A、B全斷；③相關站點EMS自動化通道全斷；④東莞地區省、地SDH光傳輸A網網絡互連節點為5個，分別是局大樓、500kV莞城站、500kV東莞站、220kV板橋站、220kV北柵站,滿足省、地 SDH光傳輸網絡互連節點不少于3個要求；⑤東莞地區光傳輸通道或傳輸設備中斷，基本上不會造成110kV及以上廠站、地級及以上調度機構通信站點的EMS自動化、穩控或220kV及以上線路保護業務通道全斷。

1.3 系統資源合理性分析

目前東莞電力光纖網共有光纜352條，光纜纖心資源基本滿足目前的資源應用需求，但部分光纜纖心資源存在瓶頸問題。經統計有82條光纜纖心使用量超過80%，主要原因是早期建設的光纜大部分使用12心光纜，傳輸A網、傳輸B網、綜合數據網、繼保通道等使用了大部分纖心。光纜纖心資源雖能滿足目前的纖心資源，但可用纖心資源冗余度不足，在應對通信網架或光纜直接承載的業務故障處理、應急恢復情況時，將存在纖心資源不足的問題，增加故障處理、應急恢復的處理時間。

東莞地區組網帶寬資源基本滿足目前及未來兩年的業務需求，并具有一定的冗余度，滿足重要業務通信電路的應急通信資源調度需求；東莞地區設備物理資源滿足目前及未來兩年的業務需求，并具有一定的冗余度，滿足SDH光傳輸網架或重要業務通信電路的應急恢復需求，能快速消除系統結構破壞（如開環）狀態下可靠性急劇下降風險。

1.4 系統運行情況分析

2011年前8個月，東莞電力光纖網光纜共發生了 5次故障，傳輸設備共發生了 1次故障，其中ADSS光纜發生3次，OPGW光纜和管道光纜各發生1次。經過對光纜故障進行統計分析，造成光纜故障的主要原因有以下幾點:

1）光纜質量問題。光纜纖芯對酒精的耐受能力差，如采用較為傳統和保守的施工工藝（光纜進入接續盒內有一長段膠管保護裸纖）會使光纜的涂覆層發生脫落的現象。

2）光纜電腐蝕問題。部分ADSS光纜運行時間年限長，光纜易積塵受污損，發生電腐蝕造成光纜中斷。

3）光纜外力破壞。盜賊割破了光纜發現光纜沒有金屬而終止了盜竊行為，但是造成光纜表皮破損露出紡綸，光纜纖芯中斷。

4）電纜溝火災。由于電力電纜短路著火、電纜溝垃圾產生沼氣著火等原因燒傷光纜，造成光纜中斷。

1.5 系統管控能力分析

東莞通信網絡沒有統一的管控平臺，只是每一套系統配置一個網管，獨立運行。沒有資源管理平臺，也沒有智能化系統分析手段。合理的系統管控能力包含：

1）運行監控手段：實現對系統進行故障管理、性能監視等管理功能。

2）資源管理手段：具備資源管理系統，數據錄入完整、準確，并能提供多方位數據查詢和統計等功能。

3）智能化系統分析手段：以智能化手段快速、準確分析系統存在隱患、檢修情況下的運行方式變化與影響等情況，并提供應急恢復方案等功能。

2 主要存在的可靠性問題

東莞供電局電力通信傳輸網絡目前存在的可靠性問題可以歸納如下：

1）部分廠站存在單光纜問題。

2）部分投運時間比較長的光纜纖芯存在資源瓶頸問題。

3）沒有建立統一管控平臺，沒有建設資源管理系統，沒有先進的智能化系統分析手段。

4）局大樓內存在單溝共豎井情況，不滿足進入調度機構節點必須有兩條及以上的獨立光纜路由要求。

5）部分110kV廠站光傳輸設備沒有雙重化配置；部分110kV廠站SDH光設備關鍵部件沒有冗余配置。

6）馬可尼廠家生產的 SMA3系列光傳輸設備已停止生產，缺乏備件備品。

3 提高通信傳輸可靠性改進措施

為了提高東莞供電局電力通信傳輸網絡的可靠性，特提出以下改進措施：

1）加快光纖網規劃和建設，將單光纜的廠站盡快建設成環，提高光纖網的可靠性。

2）部分投運時間比較長的光纜可用冗余度低的主要原因是這幾年東莞電力通信網的快速發展，綜合數據網、傳輸B網等一系列網絡建設占用了大量的纖心資源。建議光纜建設前綜合考慮各個部門的纖心需求情況，光纜建設應考慮東莞電力通信網未來的兩三年的發展情況，保證纖心有一定的可用冗余度。對于目前已經沒有多少纖心可用的光纜，建議改造或擴容大心數光纜。

3）東莞的網絡管控手段與分析方法落后，2011年已立項建設智能通信網全程管控系統，建議加快項目建設，盡快將系統應用起來，提高網絡分析水平。

4）對于7條接入局大樓的光纜存在單溝共豎井的情況，建議盡快立項整改，至少多敷設一條不同溝不同豎井的光纜進入局大樓通信節點。

5）加快SDH光傳輸B網接入，傳輸B網接入后將解決小部分110kV廠站光傳輸設備沒有雙重化配置問題。

6）對于小部分110kV廠站SDH光設備關鍵部件沒有冗余配置問題，建議在技改項目中增加關鍵部件的冗余配置，而新建的設備的關鍵部件應滿足冗余配置才能投運。

7）SMA3系列設備投運已超10年，建議在設備退運的時候更換為新類型設備。

8）部分 110kV廠站光傳輸沒有成環，主要是一些110kV廠站是末端廠站，只有一條光纜進站，建議加快規劃，將末端廠站光纜成環。

9）將部分傳輸 A網承載的通信業務分擔由傳輸B網承載，使傳輸A、B網均衡承載通信業務。

4 結論

隨著用電需求的不斷增長，以及電網的快速建設和完善，電力傳輸網絡作為重要的技術保障手段，也將得到速度的發展，只要做好電力傳輸網絡的可靠性分析工作，才能夠發現傳輸網絡存在的問題，并提出針對性的解決措施，逐步完善和優化通信傳輸網絡。本文采用定性分析與定量分析手段相結合方式，重點對通信網的設備構成、系統結構、系統資源、運行情況、業務保障能力和運維管控能力等方面進行分析，為下一步開展東莞供電局電力通信傳輸網絡的升級改造工作提供了理論依據。