光電一體化設備解決文山電網小水電站電力信息外送問題

云南電網公司文山供電局 云南省文山 663000

摘要：本文以云南文山電網小水電站的電力信息外送存在的問題為背景，闡述了光電一體化設備如何優化地區電力通信網末端接入，解決小水電信息無法外送、綜合數據網絡無法到達的問題。

關鍵詞：光電一體化；設備；電力信息外送；問題

1、前言

電力系統專用通信網是電網安全穩定運行信息的承載載體，是電力調度網的最主要和最重要的組成部分，該網絡構成了包括變電站、調度中心、供電所、電廠等機構在內的通信專網，現在主流組網技術采用SDH傳輸、數據網絡、PCM接入實現全網的業務接入和傳輸。電力專網通信作為電網的神經網絡，不僅承擔著電力系統的生產指揮和調度，同時也為行政管理和自動化信息傳輸提供服務。

2、文山電網小水電站通信現狀分析

當前，文山電網由于電力體制問題，導致文山電網在110kV及以下電網電力通信建設滯后于電網建設，在部分縣級電網以及地調直調的大部分110kV電壓等級水電站特別明顯，基本無電力系統專用通信設備和光纖資源，從而導致以下幾個問題：

1）省、地、縣三級調度共用的一體化信息系統無法在上述地區及廠站落地推廣，運行管理不能通過系統進行規范、定時上報數據不能及時上報；

2）自動化信息由于沒有通信通道從而無法上送地調，調度機構不能對廠站的運行情況進行實施監控，給調度下達調度指令帶來了風險；

3）調度電話不能延伸到各站點。

3、解決方案

通過上述現狀分析，最根本的原因是廠站無電力專用光纜和電力通信專用設備，無法構建至調度機構的電力通信通道，為解決這個問題，我們提出2種不同的解決方案。

方案一：沿110kV線路架設電力專用光纜，并按照110kV廠站通信典型設計建設，直接接入地區通信網，實現電力通信通道的構建。

方案二：采用光電一體化設備，租用運營商2M專線通道，接入地調側光電一體化匯聚設備，間接接入地區通信網，實現電力通信通道的構建。

方案比較：

優點缺點

方案一1、電力專網通信建設，設備統一，接入現有傳輸網絡，便于管理。1、投資較大，設備多、專業技術性要求高，無專業人員進行運維。

2、通道資源比較浪費。

方案二1、投資較少，設備單一，具有傳統PCM設備的業務接入功能，還兼容不同E1帶寬的PDH光口，并能提供標準的STM-1/4 /16 SDH光接口及光纖以太網光/電上聯端口，實現對下游節點的以太網匯聚功能。無需直流供電。

2、通道資源根據需求靈活增減。1、無法接入現有傳輸網絡，現有網管無法管理。

2、需在調度側新增加大型匯聚光電一體設備，并增加網管。

3、非專網通信通道，運行穩定性不可控。

通過對方案比較，結合小水電資金投入有限、通信業務帶寬需求較少等因素，綜合比較后采用方案二可在有限的投資范圍、較短的時間內解決小水電信息無法上送的問題。

4、光電一體化設備技術特性

（1）業務接口豐富

能全面接入變電站各種業務，包括FXS、4WEM、熱線電話等語音業務，2M、RS232、RS485、FE等數據業務，為多業務的接入提供平臺。

（2）組網靈活性強

支持鏈狀、星型、樹型、環網的混合組網，充分適應不同網絡拓撲結構

（3）安全穩定可靠

主控盤、電源盤具備1+1的冗余保護，能滿足電力系統對設備運行的高可靠性要求。

（4）兼容性強

能與MSTP光傳輸設備進行STM-1/4/16光接口對接，且時隙保持對應。

（5）維護方便

設備內置誤碼測試功能，可通過軟件換回操作對某一E1或64K電路進行誤碼測試。

（6）網管方式多樣化

光電一體化設備科采用袋內或帶外網管通道實現全網設備的集中網絡管理，可根據自己的需要靈活選擇以下網管通道：

1）帶內管理模式

專用時隙網管通道：占用一個2M電路中固定的64K通道作為網管數據通道。

VCC網管通道：通過主控板綁定多個時隙（N×64kbit/s，N=1-30）作為設備網管通道。

2）帶外管理模式

輔助網管通道：采用E1的SA通道（不占用帶寬）作為設備網管通道。

DCC網管通道：采用STM-1/4/16光通道中的DCC開銷字節作為設備網管通道。

5、方案實施

1）根據各電廠至地調的業務帶寬需求分析，每個電廠1-2個2M通道能滿足業務帶寬需求。

2）在地調側放置一臺大型匯聚光電一體化設備，通過622M光口與地區光傳輸設備進行互連，同時該光傳輸設備與電信、移動、聯通光設備分別通過155M光口進行互連，實現運營商2M通道與光電一體化設備的互連，并解決了在地調通信機房內無電口轉接、減少中間設備及故障點等問題。

3）在縣調放置一臺中型匯聚光電一體化設備，通過運營商N×2M通道接入地調側大型匯聚光電一體化設備，完成縣調側調度電話、自動化信息、網絡業務的接入調試。

4）在各小水電站新增加接入型光電一體化設備，通過運營商2M通道接入至地調側匯聚光電一體化設備，并完成調度電話、自動化信息、網絡業務的接入調試。

5）方案實施后，構建成如下網絡拓撲：

6、效果分析

1）光電一體化設備可以代替SDH+PCM+網絡交換機的模式，實現水電站業務通信接入。

2）根據用戶對E1帶寬的要求，在大中型匯聚光電一體化設備上可插入不同光口速率的光接口板，滿足上聯端口的不同需求，同時升級簡便，為用戶節省投資。

3）TDM業務上傳MSTP傳輸網時，由E1電口轉變為STM1/4/16等光接口與MSTP設備光纖直連，消除了DDF架上E1電纜過多的潛在故障點，使系統更加穩定可靠；同時也解決了TDM業務上聯通道帶寬瓶頸問題。

4）實現以太網業務匯聚，可使單框接入的全部下游站點的以太網業務，通過1路以太網光口或電口進行高收斂比匯聚，從而減少以太網雙絞線的物理出線量，并支持與地調側交換機設備GE電/光口上聯，實現業務落地，優化地調機房雙絞線資源及業務層級。

5）應用綜合網絡管理系統可以實現對光電一體化設備有效管理，通過多種不同的部署方式，是的管理人員能夠輕松的進行全網監控、排查故障、提高快速反應能力。對末端設備的管理消除了網管盲區，實現“業務綜合接入，設備全面網管”。

7、結束語

光電一體化設備具備交叉容量大、多業務接入、應用靈活等多種優勢，能滿足電力系統對業務接入的安全性、利用率、組網結構、統一網絡管理等多方面的需求。文山電網通過光電一體化設備的建設，不僅解決了文山電網小水電信息外送的問題，同時也為電力通信系統末端接入優化提供了很好的選擇。