地區(qū)電網(wǎng)35kV光纖全覆蓋工程光電一體化設(shè)備接入方案優(yōu)化研究

汪俊杰

摘 要：本文針對(duì)35kV光纖全覆蓋工程建設(shè)中各站點(diǎn)光電一體化設(shè)備、生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)接入時(shí)與現(xiàn)有地區(qū)電網(wǎng)光傳輸設(shè)備的互通、融合問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了最優(yōu)接入方案，并以某個(gè)接入實(shí)例進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：光纖全覆蓋；光電一體化；OTN；優(yōu)化

0 引言

地區(qū)電網(wǎng)目前光纜和光傳輸設(shè)備覆蓋至110kV及以上電壓等級(jí)站點(diǎn)，只有部分35kV站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)光纜全覆蓋。在2014年實(shí)施35kV光纖全覆蓋工程后，35kV站點(diǎn)采用光電一體化設(shè)備傳輸站內(nèi)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)。因此如何實(shí)現(xiàn)35kV站點(diǎn)光電一體化設(shè)備與現(xiàn)有地區(qū)電網(wǎng)光傳輸設(shè)備的互通和融合就成了一個(gè)急需解決的問(wèn)題。本論文就此問(wèn)題展開(kāi)論述，重點(diǎn)討論光電一體化設(shè)備接入的最優(yōu)方案。

1 工程概況描述

設(shè)計(jì)階段的總體構(gòu)想是以縣公司作為匯聚層，業(yè)務(wù)通道采用在各縣公司或某具備現(xiàn)有地區(qū)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的匯聚站點(diǎn)進(jìn)行光電一體化設(shè)備與地區(qū)光傳輸設(shè)備光口對(duì)接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的上傳。網(wǎng)管數(shù)據(jù)的傳輸采用在各縣公司已有OTN設(shè)備上與光電一體化設(shè)備光口對(duì)接，從地調(diào)側(cè)OTN設(shè)備以以太網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)接至地調(diào)側(cè)配置的以太網(wǎng)交換機(jī)上，該交換機(jī)匯聚各縣公司上傳的網(wǎng)管數(shù)據(jù)上鏈至地調(diào)網(wǎng)管服務(wù)器。

2 設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題

設(shè)計(jì)方案中存在技術(shù)錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤：

（1）從設(shè)備配置上來(lái)說(shuō)，如果在縣公司側(cè)采用光口對(duì)接，則說(shuō)明網(wǎng)管數(shù)據(jù)上傳打算采用ECC通道方式下掛在地調(diào)光電一體化設(shè)備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元下管理。那么地調(diào)側(cè)應(yīng)該采用從OTN光設(shè)備上直接光口對(duì)接到光電一體化設(shè)備，可將整個(gè)OTN通道視為一個(gè)透明通道。設(shè)計(jì)中地調(diào)側(cè)OTN設(shè)備為FE接口接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，則不能滿足這樣的網(wǎng)管方式。

（2）設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)以后，發(fā)現(xiàn)中標(biāo)設(shè)備與目前地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備為同一廠家。地區(qū)B網(wǎng)光傳輸設(shè)備在運(yùn)行實(shí)際中具有設(shè)備穩(wěn)定、覆蓋面積逐步完善的優(yōu)勢(shì)，因此在接入階段發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)中存在的可以進(jìn)行優(yōu)化的問(wèn)題：

設(shè)計(jì)中業(yè)務(wù)采用跨廠家光設(shè)備光口對(duì)接，這樣做網(wǎng)管操作時(shí)需要將每一條業(yè)務(wù)在不同的傳輸設(shè)備之間進(jìn)行時(shí)隙對(duì)接，不但帶來(lái)接入時(shí)的大量數(shù)據(jù)配置負(fù)擔(dān)，而且在長(zhǎng)期的運(yùn)行維護(hù)過(guò)程當(dāng)中會(huì)增加故障判斷和處理的時(shí)長(zhǎng)。光電一體化設(shè)備與目前地區(qū)B網(wǎng)設(shè)備為同一廠家，帶來(lái)了接入方面的優(yōu)勢(shì)。可以通過(guò)優(yōu)化接入方案來(lái)解決時(shí)隙對(duì)接的問(wèn)題。

3 解決方案

3.1 網(wǎng)管信息上傳解決方案

3.1.1 方案一

如果以最小的設(shè)備板卡變更為前提，那么可以考慮將各縣調(diào)配置的光電一體化設(shè)備配置為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，管理縣調(diào)轄區(qū)內(nèi)所有光電一體化設(shè)備。這樣的方案具體操作步驟如下：

①?gòu)牡貐^(qū)OTN網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)通地調(diào)至各縣調(diào)的以太網(wǎng)通道；

②將各縣調(diào)光電一體化設(shè)備設(shè)置為網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，縣調(diào)OTN以太網(wǎng)口直接接到縣調(diào)光電一體化設(shè)備的網(wǎng)管接口上；

③地調(diào)OTN設(shè)備的各FE口接到一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上，匯聚上鏈至網(wǎng)管服務(wù)器U2000，進(jìn)行各子網(wǎng)的管理。

此方案需要增加各縣調(diào)OTN設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)板卡。業(yè)務(wù)匯聚到地調(diào)配置的以太網(wǎng)交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管服務(wù)器U2000對(duì)各個(gè)子網(wǎng)的分別管理。

3.1.2 方案二

借助現(xiàn)有地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將光設(shè)備與光電一體化設(shè)備融合成一張網(wǎng)，通過(guò)打開(kāi)各網(wǎng)元的ECC通道實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元、業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。

此方案需要配合業(yè)務(wù)信號(hào)上傳的方案二。

3.2 業(yè)務(wù)信號(hào)上傳解決方案如下

3.2.1 方案一

從地區(qū)各套地區(qū)光傳輸設(shè)備上開(kāi)通各縣調(diào)至地調(diào)155M光通道，地調(diào)、縣調(diào)側(cè)地區(qū)光傳輸設(shè)備與光電一體化設(shè)備分別進(jìn)行光口對(duì)，作為各站點(diǎn)上聯(lián)的業(yè)務(wù)通道。需要增加地調(diào)側(cè)、各縣調(diào)側(cè)地區(qū)光傳輸設(shè)備、光電一體化設(shè)備上相應(yīng)數(shù)量的155M光板。

3.2.2 方案二

借助現(xiàn)有地區(qū)B網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將光電一體化設(shè)備與地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備互聯(lián)，融合為一張網(wǎng)絡(luò)。實(shí)施步驟如下：

①在各縣調(diào)轄區(qū)內(nèi)找到與地區(qū)B網(wǎng)結(jié)合的最佳站點(diǎn)，在這些站點(diǎn)增加地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備和光電一體化設(shè)備相應(yīng)的光板，進(jìn)行光口對(duì)接，在光電一體化設(shè)備的上鏈光口上打開(kāi)ECC通道。

②地調(diào)側(cè)網(wǎng)管上上載新增網(wǎng)元，統(tǒng)一網(wǎng)管，統(tǒng)一業(yè)務(wù)通道。

③考慮網(wǎng)元數(shù)量的問(wèn)題，在一個(gè)域內(nèi)網(wǎng)元數(shù)量最多不超過(guò)60，因此根據(jù)下掛網(wǎng)元數(shù)量規(guī)劃出不同的子網(wǎng)，規(guī)定多個(gè)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，避免ECC震蕩。

3.3 方案對(duì)比

從上圖中可以看出，方案一組網(wǎng)復(fù)雜。而且最大的問(wèn)題在于：目前的地區(qū)網(wǎng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，至各縣調(diào)側(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬一般為155/622M，即使是622M帶寬，由于在運(yùn)業(yè)務(wù)數(shù)量龐大，目前很難再分配一個(gè)空閑的155M光通道用于業(yè)務(wù)上傳。

因此，網(wǎng)管信息上傳方案二與業(yè)務(wù)信號(hào)上傳方案二組合，將光電一體化設(shè)備和地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備融合為一張網(wǎng)。全網(wǎng)業(yè)務(wù)可以直接配置，故障排查一目了然。既可以解決光電一體化設(shè)備的網(wǎng)管問(wèn)題，又可以解決各35kV站點(diǎn)信號(hào)上傳至地調(diào)、配調(diào)的問(wèn)題，同時(shí)還可以大大減少時(shí)隙對(duì)接帶來(lái)的操作困難和日常運(yùn)維困難合對(duì)，不論從短期實(shí)施還是從長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)維來(lái)看，都是性價(jià)比很高的方法。方案二組合的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于：利用現(xiàn)有地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備可以提高設(shè)備的成環(huán)率，提高業(yè)務(wù)的可靠性。

4 舉例對(duì)比上述方案的實(shí)施效果

以其中一家縣調(diào)35kV站點(diǎn)接入來(lái)舉例：

（1）光纜路由圖（原圖省略）

（2）原設(shè)計(jì)設(shè)備組網(wǎng)圖（原圖省略）

（3）按照方案一修改設(shè)備后的設(shè)備組網(wǎng)圖（原圖省略）

從上圖可以看出，在HZ縣調(diào)OTN設(shè)備與匯聚型光電一體化設(shè)備之間做了改動(dòng)，將設(shè)計(jì)中的155M光接口改為FE接口。

（4）按照方案二進(jìn)行優(yōu)化后的設(shè)備組網(wǎng)圖

從上圖中可以看出，方案二取消了HZ縣調(diào)匯聚型光電一體化設(shè)備與地區(qū)A網(wǎng)光設(shè)備的光口對(duì)接，同時(shí)也取消了與OTN設(shè)備不論是FE口還是155M光口的對(duì)接。在220kV ZH變?cè)黾恿藚R聚型光電一體化設(shè)備與地區(qū)B網(wǎng)OSN3500設(shè)備的光口對(duì)接，在35kV LBG變?cè)黾訉?duì)220kVYC變地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備的光口對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)了光電一體化設(shè)備與地區(qū)B網(wǎng)光設(shè)備的融合。

（5）兩種方案中需要新增的板卡對(duì)比

兩種方案中雖然目前方案一需要增補(bǔ)的板卡非常少，但是在接入時(shí)所有上傳地調(diào)的業(yè)務(wù)都需要經(jīng)過(guò)兩次時(shí)隙對(duì)接：在縣調(diào)做地區(qū)A網(wǎng)光設(shè)備與光電一體化設(shè)備之間（不廠家設(shè)備）進(jìn)行時(shí)隙對(duì)接；到了地調(diào)以后，再?gòu)牡卣{(diào)地區(qū)A網(wǎng)光設(shè)備對(duì)接光電一體化設(shè)備的時(shí)隙。而且在長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，出現(xiàn)故障后難以排查。而且這種做法讓每個(gè)縣公司獨(dú)立為一個(gè)子網(wǎng)，增加了網(wǎng)管側(cè)的管理難度，同時(shí)各站點(diǎn)的業(yè)務(wù)也很難實(shí)現(xiàn)環(huán)保護(hù)，降低了業(yè)務(wù)的可靠性。所以得出結(jié)論，采用方案二是性價(jià)比和穩(wěn)定性最好的方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

案例中優(yōu)化方案的提出有一個(gè)重要的前提，光電一體化設(shè)備與在運(yùn)行的光傳輸設(shè)備為同一個(gè)廠家的產(chǎn)品。在這個(gè)前提下采用優(yōu)化方案從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上看充分利用了現(xiàn)有資源，優(yōu)化了新接入站點(diǎn)；從業(yè)務(wù)的可靠性來(lái)看，大大提高了業(yè)務(wù)通道的成環(huán)率，保障了業(yè)務(wù)的可靠傳輸；從長(zhǎng)遠(yuǎn)的運(yùn)行維護(hù)來(lái)看，減少了網(wǎng)管操作的復(fù)雜度和工作量，提高了故障處理時(shí)的故障排查時(shí)間和業(yè)務(wù)迂回時(shí)間。所以優(yōu)化方案值得在前期接入時(shí)增加投資來(lái)實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1]李允博.光傳送網(wǎng)（OTN）技術(shù)的原理與測(cè)試[M].人民郵電出版社，2013.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司曲靖供電局）