基于智能電網背景的電力通信網優化研究

任衛輝

（貴州電網畢節供電局，貴州 畢節 551700）

基于智能電網背景的電力通信網優化研究

任衛輝

（貴州電網畢節供電局，貴州 畢節 551700）

智能電網時代的到來，在提高電網安全性、穩定性的同時，也給智能電網實現技術帶來了挑戰，其中電力通信就是一個重要方面。智能電網的構建要求革新相對應的信息通信技術，優化和改善傳統電力通信網絡。結合某城市電力通信網絡實際情況，基于智能電網發展需求和背景提出相應的優化方案和措施。

智能電網；電力通信網；優化

在智能電網建設技術體系中，信息通信技術是不可或缺的關鍵技術之一，整個電網的信息交互需要信息通信技術來實現，是保證電網安全、穩定高效運行的基礎。可以說，信息通信技術直接決定著智能電網建設進度和整體水平。智能電網建設給電力通信技術提出了新的挑戰，也帶來了新的機遇，促進電力通信技術的發展，本文主要結合某城市電網通信網絡優化實例進行分析。

1 電力通信網存在的問題

1.1 面臨的形勢

基于某城市電網的快速發展和電力生產、經營、管理規模的不斷擴大，雖然經過多年的建設、升級和改造，該城市電力通信網絡已實現了通信方式的多樣性以及通信功能的完整性，但仍然難以滿足智能電網各項業務發展需求。

（1）通信網帶寬要求提高。隨著配電自動化、營銷自動化、分布式能源、電動汽車充電站等業務種類的增多，直接導致數據類業務成為智能電網發展的主流，逐漸向動態帶寬分配、大顆粒IP等業務轉變。電力通信網帶寬不僅要滿足這種新的大量信息交互需求，還要滿足傳統生產調度業務需求，這給通信網帶寬提出更高的要求。 （2）通信網可靠性要求提高。電力通信網是服務于電力系統的，是影響電力系統安全、可靠運行的重要因素，智能電網相對于傳統電網而言，其對通信網絡的實時性、可靠性和安全性級別要求更高。

1.2 存在的問題

經過筆者的調查統計，發現目前該城市電力通信網中存在著諸多問題，難以滿足智能電網發展需求，具體表現于以下幾個方面。

（1）設備老化。早期所建的市級骨干傳輸網設備已運行多年，且大部分站點的傳輸設備存在著運行不穩定的情況，數據網路由器、電源、終端接入等設備也運行多年，整體設備老化較為嚴重。（2）網絡資源不足。隨著電網規模的擴大以及各種新業務接入對帶寬需求的增長，樞紐節點和縣供電公司通信網絡資源不足，無法實現故障情況下通信系統快速自愈，需對現有網絡進行優化升級。（3）農網接入問題。農網多數站點為單通道樹狀支線級聯接入，設備單路由運行，故障情況下也不能自愈。且部分建成的縣級通信網光纜路由較差，外力破壞中斷現象時常發生。（4）網管資源滯后。通信網快速發展背景下，網資源管理系統建設相對滯后，通信網絡的運行與管理效率得不到提高。（5）10kV通信接入網問題。10kV通信接入網采用EPON通信方式，基于一次網架結構組建的通信網大多未采用手拉手保護組網方式，無法實現通道自愈保護。且10kV通信接入網和用電信息采集通信網未能實現統一規劃和資源共享。（6）容災系統的建設問題。缺乏與電網備用調度體系及信息災備體系相匹配的通信容災系統，需構建逐級雙匯聚、雙上聯的高可靠通信網絡容災體系架構。

如上所述， 隨著該城市智能電網的快速建設，電力信息通信業務不斷增加，包括配電自動化、調度自動化等業務的大量接入和信息化應用對電力通信網提出了更高的要求。因此，需要對電力通信網進行優化，以適應未來智能電網發展需求。

2 電力通信網優化策略

為了滿足該城市電網安全生產以及各項業務通信網絡可靠性的需求，從而支撐智能電網建設，需在遵循整體規劃、統一標準、適度超前、經濟安全等多項技術原則，采用以下策略對電力通信網絡進行優化。

2.1 通信光纜優化

在原有電力通信網光纖系統之上，擬于建設100%覆蓋率光纖通信網絡，主要涉及220kV光纜線路、110kV光纜線路以及10kV光纜線路。10kV及以上線路光纜建設時，應與一次網架同步建設。城市電纜規劃、設計及施工時，應嚴格按照相關標準和規范執行。光纜應以OPGW和ADSS為主，且骨干通信網環網節點光纜、地調和縣調出局光纜芯數以48芯為主，支線、終端節點光纜芯數以24芯為主，10kV線路光纜芯數不宜小于24芯。各級調度機構和通信樞紐站光纜應具備至少兩個路由，且不能同溝道共豎井。

2.2 電力通信傳輸網優化

（1）骨干傳輸網網絡結構優化。對骨干傳輸網的網絡結構進行優化，將現有10G/2.5G(1+1)四纖復用段環網改造成由地調和220kV及以上站點組成的具有ASON(智能化全自動交換光網絡：實現網絡資源管理按需分配，具有路由設置、端到端業務調度和自動恢復功能)功能的）10G/2.5G網狀網結構，現有骨干型設備配置必要的光口板和以太網板卡；110kV變以622M(1+O)二纖環網，接入ASON平面節點。220kV及以上新建站點傳輸設備采用10G帶寬互聯。以縣調為中心、縣調第二匯聚點和縣域內核心110kV或35kV樞紐站為節點，構建和完善縣域2.5G四纖復用段環網，雙路由就近接入10G環網，條件不具備的采用(1+1)就近接入10G環網。為配電自動化110kV接入站點配置接入機架式OLT設備一套，接入站點以及經過站點到達主站的通道升級為622M帶寬，配電主站、大供中心站配置必要的設備以及板卡。（2）骨干傳輸網ASON網絡優化。原有骨干光傳輸四纖復用段自愈保護環，在N-2條件下，將無法保證信息的有效傳輸。隨著電網發展和調度系統地縣一體化建設的推進，系統新業務逐年增加，原有網架可靠性、傳輸帶寬已無法適應系統各類業務的要求，因此對骨干網進行ASON網絡升級改造是必要的。骨干傳輸網按DW-A單平面架構，通過地市公司及地市第二匯聚點兩點接入省級骨干通信網。地市骨干傳輸網采用SDH技術體制，核心及匯聚站點設備雙重化配置，滿足生產控制類業務和管理信息類業務傳送需求。覆蓋地市公司、地市第二匯聚點、所屬縣公司、地調直調發電廠和35干伏及以上變電站、供電所及營業廳等。地縣骨干通信網同步網建設應根據省公司統一規劃，完善同步網整體架構、優化時鐘源設置，優化地面傳輸鏈路。

2.3 電力通信業務網優化

（1）通信數據容災系統優化。骨干網通信數據網承載地區視頻監控、MIS、通信網管、電能量采集、電源監控等系統主要平臺，路由器均以運行多年，一但失效所承載的業務將全部中斷，所以有必要建設通信數據網容災系統，構建逐級雙匯聚、雙上聯的高可靠通信網絡容災體系架構，確保在主調節點失效情況下通信業務及對通信網的管控能力不受影響。通信數據容災系統建設過程中，地調、各縣調以及其各自第二匯聚點分別部署數據網設備，110kV、35kV、集控中心、操作隊、供電所、營業站、駐城單位部署數據網設備。（2）通信數據網建設。數據網建設基于三層MPLS VPN技術的廣域網。采用IPv4/IPv6技術體制，全網逐步由IPv4向IPv6過渡。地區通信數據網覆蓋地市公司、地市第二匯聚點、縣公司、供電所、營業廳、地市及以下直調廠站。堅持安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證的原則，符合電力二次系統安全防護規定，生產控制大區和管理信息大區應實現物理隔離。（3）調度交換網建設。調度電話交換網現階段采用電路交換技術體制，在充分發揮現有設備和系統作用的基礎上，按照漸進、共存、互補的原則逐步由電路交換向IP交換演進行政交換網與調度交換網原則上相互獨立，行政交換網可兼作調度交換網的備用，調度交換網用戶可呼叫行政交換網用戶，行政交換網不允許進入調度交換網。調度、行政合一的方式時應采用虛擬分區隔離。（4）網管系統的設置。傳輸設備、數據網設備應具備對設備的網管功能，并提供北向接口，統一接入SG-TMS。（5）終端通信接入網的設置。①配電自動化通信網采用光纖網絡通信方式，以及SDH+EPON技術。②A類、B類、C類供電區域實現“三遙”配電終端，采用EPON光纖通信方式；對于A類、B類供電區域具有“三遙”終端且選用光纖通信方式的中壓線路中，光纜經過的“二遙”終端宜選用光纖通信方式；不具備光纜敷設的“兩遙”終端，配置無線網卡，通過GPRS無線公網，利用VPN專線直接接入配電主站系統。③C類、D類區域“兩遙”配電終端采用無線通信方式。④“一遙”配電終端采用無線通信方式。⑤電動汽車充電站和接入10kV分布式電源采用光纖通信方式。

3 結語

電力通信網絡的優劣主要體現于對數據信息傳輸的時效性、精準性、穩定性，進而保證電力系統的可靠、安全運行，智能電網背景下的電力通信網絡優化不僅可以保證電網的安全穩定運行，還可以降低生產、運營、管理成本，進而提高電力企業的綜合效益。

[1]蘇斌.智能電網時代電力信息通信技術的應用和研究[D].華北電力大學，2015.

TM76

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1671-0711（2016）12（下）-0113-02