金華地區電力通信基礎網運維現狀分析及維護建議

張紅瑛

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

電力信息

金華地區電力通信基礎網運維現狀分析及維護建議

張紅瑛

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

針對金華地區電力通信基礎網的拓撲現狀，結合地區網絡發展的需求，討論了基礎網傳輸系統拓撲結構和運維現狀存在的設備異常、板卡資源緊張、合理接入等問題，并就金華地區基礎網系統拓撲結構層次的合理優化以及運行維護提出可行性建議。

通信基礎網；拓撲；優化建議

金華電力通信基礎網（簡稱基礎網）分為骨干層和接入層，骨干層覆蓋金華城區獨立通信站、縣級供電公司及部分220 kV站點，接入層覆蓋金華、義烏、東陽、磐安、武義部分220 kV變電站和部分110 kV變電站。金華基礎網ECI（全球網絡基礎設施提供商）傳輸系統目前接入的站點為40個，隨著2014—2015年工程建設和技改項目的變電站陸續建成和投產，基礎網規模將進一步擴大，承載的業務量逐步遞增，運維的安全壓力增大，對基礎網的網絡架構穩定和日常維護提出了更高的要求。

通過研究金華基礎網ECI傳輸網絡承載業務現狀，結合網絡的保護方式研究以及下一步網絡承載需求分析討論，針對基礎網邏輯拓撲結構合理性和網絡層次的合理優化以及日常運維方面，提出可行性建議。

1 基礎網運行現狀

1.1 基礎網的建設

金華地區基礎網始建于2011年，于2013年1月正式承載業務。基礎網作為金華地區傳輸網絡的第二平面進行建設，與華為傳輸網絡和富士通傳輸網絡并存，主要發揮重要業務進行分流和減少重要業務中斷風險的作用。

基礎網傳輸系統主要采用了ECI公司MSTP（多業務傳輸平臺）設備，型號分別為XDM1000和XDM500，覆蓋范圍包括金華地區所轄500 kV變電站、220 kV變電站、部分110 kV變電站和所有縣級供電公司獨立通信站、中心站。隨著一批傳輸設備的服役年限接近10年，對這些設備采用逐年退役的方式，退役的站點業務將逐步割接至基礎網。另外，2014—2016年一些已經立項的電網基建項目將陸續完工，基礎網的站點覆蓋范圍進一步擴大，將覆蓋整個金華地區所轄的重要站點。

1.2 基礎網傳輸結構

金華地區基礎網ECI傳輸網絡主要分為2層結構，其中由縣級供電公司獨立通信站、重要500 kV站點、220 kV站點以及市級供電公司中心站組成的匯聚層，傳輸容量為10 G，其他各個片區的220 kV與110 kV站點作為接入層，傳輸容量為2.5 G，接入層包括義烏、武義、永康、東陽等片區。具體結構如圖1所示。

圖1 基礎網分層結構

1.3 保護方式

SNCP保護即子網連接保護[1]，是通道保護的延伸，遵循“雙發選收”的原則，對業務采用1+1保護方式。如圖2所示，A端業務雙向發送，B端選擇工作路徑接收業務，若工作路徑發生中斷，B端選擇器判斷兩條路徑發送的信號，發現工作路徑信號異常，立即切換至保護路徑，這一過程不需要啟動APS（自動保護倒換協議），切換時間短。SNCP保護中主備通道的切換判斷選擇動作位于交叉板完成[2]。

圖2 子網連接保護

SNCP保護是能夠適應任何網絡拓撲結構的保護方式。網元A至網元B之間存在工作路徑和保護路徑，根據SNCP保護方的特點工作/保護路徑可以是1條鏈、1個環甚至更加復雜的網絡結構（網狀網、環帶鏈、或混合結構等），統稱為工作子網和保護子網。

1.4 SNCP保護方式的優勢

相較于電力系統通信SDH（同步數字體系）傳輸組網中常用的通道保護和復用段保護方式，SNCP保護方式有其自身優勢。

與PP環（通道保護）比較，兩者都采用“雙發選收”的工作模式，無需啟動APS協議，主備時隙倒換時間短。SNCP保護方式可以作為通道保護環的延伸，通道保護環只能保護本地支路板下的PDH（準同步數字系列）業務[3]，SNCP可保護的業務級別更廣，包括VC4、VC3、VC12，既能完成對低階支路業務的保護，也能保護高階業務。與通道保護單一的組環模式相比，在網絡規模無法預知的情況下，SNCP保護的網狀結構對SDH傳輸網絡組網拓展的適應性更強。

MSP環（復用段保護）也稱線路保護[4]，僅對復用段進行保護，通常適用于VC4級別的保護，如果復用段通道切換失敗，高階通道保護（VC4級別）切換失敗，其高階通道內承載的所有低階業務將中斷，并且MSP需要APS協議支持，可靠性不高，環內支持站點數量有限。與之相比，SNCP保護具備對網絡規模沒有要求，切換無需協議支持等優勢。

地區傳輸網絡主要是PCM（脈沖編碼調制）業務、自動化遠端測控，所承載業務容量以2M為主，兼承載信息網業務，信息網業務包括VC12，VC3，VC4。從以上兩個方面考慮，選擇SNCP保護方式適合金華地區基礎網ECI網絡建設需求。

2 基礎網維護問題分析

2.1 設備存在薄弱點

基礎網正式投入運行已近2年，從開始的十幾個站點，到目前近40個站點，隨著網絡承載量的增加，存在問題也隨之不斷顯現。

基礎網設備采用新的設備和保護方式，無經驗可以直接借鑒，因此基礎網的運維方法和拓撲優化原則是在摸索中逐步總結。

表1列舉了基礎網ECI系統投運2年內出現的比較典型的故障，故障站點幾乎覆蓋500 kV，220 kV，110 kV以及縣級供電公司中心站，故障設備包括低功率的XDM500和高功率的XDM1000設備，故障板卡主要集中在電源板和風扇板卡。ECI設備板卡內部自帶監測系統，一旦板卡異常，則上報Bit Faied告警。頻繁出現風扇和電源板卡故障，一定程度上反映出設備板卡本身存在的薄弱點。

2.2 中心站承載量大

市級供電公司中心站是基礎網的核心站點，也是網管服務器的網關網元接口設備。表2統計了網內220 kV/110 kV站點業務流向，表中可以看出基礎網內站點地調、省調接入網、地調數字透傳、西門子交換機聯網以及金華片區的220 kV和110 kV站點的PCM業務，全部接入市級供電公司中心站樓ECI設備或進行2M業務的轉接。

表1 基礎網典型故障匯總

表2 網內220 kV/110 kV站點基本業務流向統計

中心站ECI設備現有7槽、8槽2塊2M板卡，每塊板卡帶有81個2M端口。據統計，中心站ECI設備共承載近百個業務的下載和轉接工作，其中7槽位板卡已經滿負荷運載。

根據以上分析，中心站點地位相當于基礎網的心臟位置，承載業務量大，但僅有1臺XDM1000設備，重要站點單設備運行，一但該設備出現故障，所承載的業務將受到影響，且難以將業務及時分流。

中心站是全網的中心，在每一個地區供電公司的接入層環內，縣級供電公司獨立通信站處于接入層的中心地位，所轄的220 kV和110 kV的地調接入網、PCM業務全都在縣級供電公司設備2M端口下載，因此隨著網絡的不斷擴大，獨立通信站單設備運行也同樣存在業務風險無法合理均分的情況。

2.3 重要站點板卡資源緊張

500 kV A變電站僅有1臺設備，從拓撲示意圖3中可以看出，該設備承載6條光路，ECIXDM1000設備僅有9個槽位可以承載光板。根據金華片區各站點所處地理位置，將500 kV A變電站作為金華片區接入層的主要接入站點，設備承載光路數目多，如果設備發生故障，中斷的光路多，影響范圍大。

圖3 匯聚層拓撲示意

2.4 物理拓撲與邏輯拓撲不符

基礎網建設過程中，接入層站點逐年增加，新增站點的邏輯拓撲和物理拓撲不符，接入層難以成環，需以雙鏈接入片區內核心站點，不僅使中心站點板卡資源的過度消耗，業務流向也無法合理規劃。

以武義片區為例，圖4是該片區的邏輯拓撲圖，其中220 kV站點溫泉變電站（簡稱溫泉變，以下類推）和國網武義縣供電公司站以10 G光路互聯，位于匯聚層，其余站點以2.5 G環的形式接入國網武義縣供電公司和溫泉變之間，其實際的物理拓撲如圖5中虛線箭頭所示：百花變-明招變-瑩鄉變-溫泉變-國網武義縣供電公司-武義變，物理路由與邏輯拓撲路由環路一致。

圖4 武義片區邏輯拓撲

隨著2014年度基建新增站點湯村變和熟溪變的加入，如果強行將2個站點插入接入層環中，將出現邏輯拓撲與光纜實際路由不符以及網絡層次不清晰的情況。

3 基礎網維護建議

3.1 做好故障應急方案

圖5 武義片區物理拓撲流向

針對ECI設備電源板和風扇板頻繁出現板卡故障，應及時做好應急方案，根據出現電源告警的站點級別，判別缺陷等級，并及時進行更換板卡的操作。建議電源板和風扇板的備品備件充足，以便及時處理缺陷。

3.2 中心站點配備2套設備

中心站點單設備運行，業務負荷重，且緊急情況下對重要業務無法分流，中心站點需新增設備1臺。為減輕500 kV A變電站設備槽位少的壓力，撤除市獨立通信站至中心站和中心站至500 kV A變電站的10 G光路，500 kV A變電站新增同型號設備1臺，改進后拓撲如圖6所示。新增點市中心站02和500 kV A變電站02作為市區片新增接入層站點的接入站，虛線表示市區片區接入層站點接入位置。

圖6 改進后匯聚層邏輯拓撲

3.3 調整邏輯站點位置

針對2.4節中提出的物理拓撲與邏輯拓撲不符的情況，建議調整邏輯拓撲中瑩鄉變和明招變的位置，以使新增站點湯村變和熟溪變能夠順利接入，構成環形結構，具體邏輯拓撲如圖7所示，物理光纜走向如圖8所示。經過邏輯拓撲內網元位置的調整，在最大限度節約設備板卡的情況下，將新增站點加入原接入層邏輯環中，網絡層次清晰，避免網絡中出現同路由的現象。

圖7 改進后武義片區接入層邏輯拓撲

圖8 改進后武義片區接入層物理拓撲流向

4 結語

電力通信基礎網的運維優化意在充分了解中短期和長期的業務需求的前提下，做好短期和長期的業務規劃；合理利用現有網絡資源，在確保安全穩定運維的情況下，使現有資源得到最大化使用。通過對金華基礎網ECI傳輸網絡現狀的分析，發現了存在的設備薄弱環節和環網拓撲結構的不合理點，并提出了一系列可行性建議，下一步將進一步研究設備合理分配和網絡需求容量之間的平衡關系。

[1]羅紅波，趙慧琴，郝曉偉.主干光纖網SNCP環結構下業務組織的探討[J].電力系統通信，2006，27（增刊）:27-29.

[2]吳銘峰，高淑芬，劉培瑩.子網連接保護（SNCP）在傳輸網中的應用分析[J].天津通信技術，2003（1）:33-36.

[3]高鵬，陳新南，陸明，等.南方電網SDH光纖通信環網繼電保護通道分析[J].南方電網技術，2007，1（2）:43-47.

[4]王利紅.關于二纖復用段保護環故障處理分析[J].甘肅科技，2013，29（3）:22-24

（本文編輯：楊勇）

Operation&Maintenance Status of Infranet for Power Telecommunication in Jinhuaand Optimization Suggestions

ZHANG Hongying
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

In the light of present topology of power telecommunication infranet in Jinhua，the paper discusses equipment abnormality，lack of board resources and reasonable access and so forth in topology structure of infranet transmission system and existing operation and maintenance status；in addition，it presents feasible suggestions on optimization of topology structure layers of infranet transmission system and the operation and maintenance.

telecommunication infranet；topology；optimization suggestion

TN915.853

B

1007-1881（2015）01-0048-04

2014-10-20

張紅瑛（1984），女，工程師，從事電力通信調度運維工作。