2M時(shí)延測(cè)試及保護(hù)切換方式分析

陳 東 匡代璋

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所，廣西 桂林 541004）

2M時(shí)延測(cè)試及保護(hù)切換方式分析

陳 東 匡代璋

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所，廣西 桂林 541004）

隨著電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)對(duì)傳輸通道可靠性要求的不斷提高，電力保護(hù)業(yè)務(wù)要求通信系統(tǒng)具備高質(zhì)量的傳輸通道。文章介紹了電力保護(hù)業(yè)務(wù)對(duì)光纖通道的技術(shù)要求，結(jié)合寧夏電網(wǎng)的實(shí)際情況，對(duì)2M通道進(jìn)行了時(shí)延測(cè)試，結(jié)果符合保護(hù)業(yè)務(wù)要求。討論了保護(hù)業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換方式，分析了通道保護(hù)方式的不足，提出了復(fù)用段和雙設(shè)備雙路由保護(hù)的方案。

保護(hù)通道；時(shí)延測(cè)試；復(fù)用段保護(hù)；雙路由

1 引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，光傳輸系統(tǒng)已在其通信業(yè)務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位。在電力傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)中，繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定控制業(yè)務(wù)對(duì)通道時(shí)延要求最高，電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)需為該類業(yè)務(wù)提供更高質(zhì)量的傳輸通道[1]。但隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大，以及長(zhǎng)距離傳輸而產(chǎn)生的時(shí)延對(duì)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性、可靠性具有極大影響，對(duì)時(shí)延的量化研究具有重要意義。

2 保護(hù)信息的傳輸對(duì)光纖通道的技術(shù)要求

根據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T 364-2010光纖通道傳輸保護(hù)信息通用技術(shù)條件》中，繼電保護(hù)信息的傳輸對(duì)光纖通道的技術(shù)要求[2]：用于繼電保護(hù)的通信通道單向時(shí)延不大于10ms；雙向通道倒換環(huán)作為線路縱差保護(hù)的信息傳輸通道時(shí)，不能采用通道自愈功能；若通道具有自愈功能，通道正常運(yùn)行或切換后，雙向路由必須一致；雙向復(fù)用段倒換環(huán)可作為線路縱聯(lián)保護(hù)的信息傳輸通道。

3 寧夏電力SDH光傳輸網(wǎng)的2M傳輸時(shí)延測(cè)試

3.1時(shí)延的測(cè)算[3]

時(shí)延是指數(shù)字信號(hào)以群速通過一個(gè)數(shù)字連接所經(jīng)歷的時(shí)間。

時(shí)延t可以由以下公式表示：

式（1）中：

TPCM—PCM復(fù)用設(shè)備復(fù)用、解復(fù)用時(shí)延，對(duì)2M接口，TPCM為零；

TSDH—SDH設(shè)備復(fù)用、解復(fù)用時(shí)延；

Ti—中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備時(shí)延；

N—中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備總數(shù)；

TO—傳輸介質(zhì)時(shí)延（目前光纖應(yīng)用最廣）。

對(duì)于SDH光傳輸系統(tǒng)來說，TO光纜時(shí)延可由以下公式計(jì)算得出：

式（2）中：

式（2）中：

L—光纜長(zhǎng)度；

n1—為纖芯折射率， 對(duì)常用的G.652光纜，n1為 1.48；

C—為光速，C＝3×105km/s。

因此，單位長(zhǎng)度光纜的時(shí)延約為 4.93μs/km，即 TO＝4.93L。

對(duì)于SDH系統(tǒng)，不同廠家、型號(hào)及速率的設(shè)備，TSDH、Ti各不相同，可以通過對(duì)運(yùn)行的SDH傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)試平均算出。

通過計(jì)算TO、TSDH、Ti，即可算出t，也可通過測(cè)出t，計(jì)算其它的時(shí)間。

3.2寧夏電力SDH傳輸網(wǎng)時(shí)延測(cè)試

寧夏電力SDH傳輸網(wǎng)主要由愛立信公司的OMS1664設(shè)備組成，速率最高為10Gbit/s。筆者針對(duì)OMS1664設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，儀表為Anritsu公司的MP1590B，通過不同的設(shè)備配置，經(jīng)多次測(cè)試，結(jié)果如下：TSDH平均值為 129μs，Ti平均值為 71μs。

測(cè)試情況如下：

SDH自愈環(huán)測(cè)試拓?fù)鋱D：

圖1　時(shí)延測(cè)試節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖

測(cè)試說明：

建立銀川東變至徐家莊變的 2M傳輸通道，分別測(cè)試該通道長(zhǎng)、短路徑的 2M時(shí)延（儀表測(cè)試結(jié)果為單向?qū)嶋H時(shí)延的2倍即2t）。

網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間光纜距離總和經(jīng)計(jì)算如下表所列，計(jì)算時(shí)延與實(shí)測(cè)結(jié)果2t基本符合。

表1　2M通道時(shí)延測(cè)試記錄

上述測(cè)試單項(xiàng)時(shí)延均小于10ms，對(duì)于保護(hù)業(yè)務(wù)的通信通道單向傳輸時(shí)延小于10ms，目前寧夏光傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿足此指標(biāo)要求。從表中數(shù)據(jù)可以得出，當(dāng)光纜路徑超過100km時(shí)，由傳輸介質(zhì)引起的時(shí)延占了總時(shí)延的主要部分，光纜路徑在10km以內(nèi)時(shí)，時(shí)延很小，主要由設(shè)備產(chǎn)生。

4 保護(hù)業(yè)務(wù)2M傳輸通道切換方式分析

保護(hù)業(yè)務(wù)對(duì)傳輸通道的可靠性要求很高，這種高可靠性要求體現(xiàn)在：①要求傳輸通道準(zhǔn)確無誤地傳送保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)，保證傳輸通道不產(chǎn)生信號(hào)中斷、告警、誤碼等問題；②要求傳輸通道時(shí)延小，并且雙向時(shí)延一致。通過前面對(duì)時(shí)延的測(cè)試分析，2M通道完全能夠滿足保護(hù)信息的承載。

由于工程施工、線路檢修、光纖裂化或斷裂、設(shè)備故障、光器件老化、接頭接觸不良等原因，會(huì)造成傳輸通道產(chǎn)生信號(hào)中斷，SDH網(wǎng)對(duì)2M信號(hào)的保護(hù)倒換主要有通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)，當(dāng)采用SDH通道自愈環(huán)的方式組網(wǎng)時(shí)，易造成收發(fā)路由不一致，從而造成雙向時(shí)延不同，最終導(dǎo)致保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作。

因此，對(duì)于電力SDH傳輸網(wǎng)，重要線路的保護(hù)信息應(yīng)采用雙向復(fù)用段保護(hù)方式，這種保護(hù)切換方式能夠保證雙向時(shí)延一致，但在切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的數(shù)據(jù)丟失、重復(fù)、時(shí)延變化，不過對(duì)保護(hù)業(yè)務(wù)影響不大。在條件具備的情況下，應(yīng)采用雙設(shè)備、雙路由承載保護(hù)信息，或采用光纖直連與 2M通道互為補(bǔ)充。

5 結(jié)論

鑒于電力保護(hù)業(yè)務(wù)的重要性及利用2M實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳輸?shù)谋匾裕浞謱?shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)2M通道的安全性尤為重要。因此，在配置保護(hù)業(yè)務(wù)2M通道的時(shí)候，要注意如下幾點(diǎn)：①計(jì)算通道的時(shí)延，不應(yīng)超過10ms，對(duì)于光纜路徑較長(zhǎng)的線路，應(yīng)盡量減少中間節(jié)點(diǎn)的數(shù)量；②雙向路由必須一致，要求SDH環(huán)網(wǎng)采用雙纖系統(tǒng)；③可采用復(fù)用段保護(hù)方式，不宜采用通道保護(hù)環(huán)。

[1] 國(guó)家電網(wǎng)公司. 國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施[Z].國(guó)家電網(wǎng)公司,2012.

[2] D2/T364-2010.光纖通道傳輸保護(hù)信息通用技術(shù)條件[S].北京:中國(guó)電力出版社,2010.

[3] 高鈞利.SDH 光傳輸系統(tǒng)的時(shí)延測(cè)算[J].浙江電力, 2011,30(4):42-45.

2M delay test and analysis of protection switching mode

With the rapid development of the production and service of the power grid, the requirement for the reliability of the transmission channel is increasing, protection service require high quality communication transmission channel. Begins with an introduction of the technical requirements of fiber channel for protection service, tested the delay of 2M channel combined with the actual situation of Ningxia Electric Power, and the results fully meet the requirements. Discussed the protection switching scheme of the protection service. Analyzed the defects of the channel protection. Put forward the scheme of the multiplex section protection and double routing device.

Protection channel; Delay test; MSP; Dual route

Q813.11

A

1008-1151(2015)04-0051-02

2015-03-11

陳東（1969-），男，廣西桂林人，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所工程師，工學(xué)學(xué)士，從事光通信設(shè)備的研究與工程建設(shè)。