探討分組傳送網技術在智能電網電力通信中的應用

郭任重 蔣琛瓔 鄒光濤

（國網江西省電力公司九江供電分公司）

探討分組傳送網技術在智能電網電力通信中的應用

郭任重 蔣琛瓔 鄒光濤

（國網江西省電力公司九江供電分公司）

隨著科技的發展，電力業務不斷增多，而且其管理系統也越來越復雜，比如OA辦公、視頻會議和監控等，這樣對電網寬帶的要求都會越來越高，特別是在國家電網“智能電網”開始發展以來，更需要高速快捷的溝通和通信平臺。而分組傳送網技術剛好能夠很好的促進智能電網的發展。

分組傳送網技術；智能電網；應用

隨著智能電網的不斷的發展和推廣，電力點網通信行業也發生著巨大的變化，數字化信息化技術的不斷發展，IP業務的不斷增加，寬帶業務也在逐漸的增多，這樣消耗了大部分的寬帶資源。所以為了滿足現代社會的發展，對電力電網通信行業有了更高的要求，比如要求其提供的服務，容量更大、快速靈活的反應和調度，而且還要求其準確性和功能性的完善。

1 電力電網通信的現狀

智能電網就是對發電、輸電和供電等各種關鍵設備進行監控，通過網絡進行對數據的整理和分析，最后通過分析得出的了結果，對整個電力系統進行合理的管理。而這對網絡信息傳播的速度有著很高的要求，而且這也是智能電網發展的關鍵。隨著電力系統的不斷發展，對通信業務的要求也越來越多。這里不僅包括數據傳輸、電話業務、計算機業務等而且還包括高速上網、電腦監控和視頻會議等，這對現代的寬帶傳輸提出了更高的要求，才能滿足現代社會生活的需求。而智能電網對信息調度能力要求很高，但是傳統的TDM通信技術在很大程度上限制了網絡發展，而且也影響到了信息傳輸的速度，導致信息調度的不流暢或者緩慢，最終影響到整個企業的經濟效益。電力電網通信網絡業務的不同對寬帶傳輸能力的要求也不盡相同，比如，視頻監控、信息管理或者視頻會議等，業務種類多，通信量大，而且對通信的質量和準確性等都有很高的要求，但是傳統的網絡通信技術很難完全滿足以上的要求。

2 分組傳送網的相關技術

2.1 分組傳送網的簡述

分組傳送網技術是為了適應現在數據業務的不斷增長，而把傳統的傳送技術和現代數據通信技術有機融合在一起的一種新技術。這樣的網絡分組技術，不但有著傳統網絡的各種優勢，而且還實現了業務的分組，同時還具有網絡的擴展性、QOS保證和多接口等，提高網絡數據的轉發率，保護網絡的各種功能，并且保護以太環網增強可靠性等。

2.2 PTN傳送網絡的構架

網絡傳輸主要包括通道層、電路層、段層和物理層。通道層主要是由高階通道層和低階通道層組成，其分別也被稱為TMP通道層和TMC通道層。低階通道層主要是為了給客戶提供端到端的信息傳輸業務，通過對業務凈荷適配封裝，從而保證對業務層的實時監控。而高階通道層則可以同時為多個客戶提供各大的信息傳送網絡通路，并且可以對復用段層的適配和傳送網絡通道進行連接和監控。段層主要是由再生段層和復用段層組成，其又分別被稱為物理媒介層和TMS層。再生段層的主要功能就是對比特流的傳送，并且對網絡故障做到實時的定位和監控。復用段層則主要是為了保證物理連接和相鄰點的信息的完整，并且承載固定傳送網絡通道的任務，同時還可以監控到網絡通路質量的好壞。

2.3 PTN的特點

PTN的網絡同步率高，它主要是通過以太技術，來實現網絡同步的。采用的方法和SDH的時鐘同步相似，源站點通過以太層的比特流攜帶從其他源獲得到的高精度的時鐘信息，而接受節點可以把這些數據和時鐘信息在以太物理層進行恢復，最后通過物理層和比特流的串行對時鐘進行提取，從而實現網絡時鐘的同步。時鐘的質量等級信息可以通過SSM傳送，以太信息的長度編碼為8B/10B，這樣避免了連續出現“1”或者“0”的情況，可以大幅度提高其恢復的精度。PTN的同步主要有兩種方式，一種是通過邊界時鐘，一種是通過透明時鐘。邊界時鐘同步的特點，在時間樹的中間轉發點上運用的PTP協議，通過主從的模式逐跳轉發精確的時間，從而逐級逐級的完成同步，最終實現PTN全網同步。透明時鐘的特點主要是通過對首末兩個節點運行主從始終模式，而中間的節點則運行透明時鐘模式，這樣時間樹上中間的轉發節點就不運行PTP協議了，而只是對補償節點的轉發和延時。

PTN的QoS機制，這樣的機制主要是在Ethernet接口處，對數據進行流量的分類、監控或者整形等，從而保證數據傳輸的暢通，然后調整數據的隊列，最后再從Ethernet接口輸出。這里的流量分類主要是通過ACL技術和IP優先技術來實現的。分類的結果放在不同的模塊進行處理，流量的控制主要是通個特定的規則丟棄進行分組，保證整形業務的流量的速率。流量整形是對報文流量的一種限制，對超出約定的部分進行緩沖。對網絡堵塞問題主要是通過對隊列調整或者進行優先選擇從而緩解其堵塞的狀況。隊列的調度就是不同優先級的報文放在不同的隊列中，從而保證網絡流量數據的有序進行和傳送。PTN的QoS機制很好的實現了聲音、視頻和其他數據的同時傳送。

PTN的OAM功能，OAM功能主要就是對PTN進行一種故障監控，它主要是通過連續性的檢測和蹤跡監視以及鎖定指示等方法對PTN進行故障監控。當端口、通路或者節點出現故障的時候能夠快速的定位故障所在的位置。通過環回檢測，快速的檢測到故障。而檢查到故障時，及時的啟動報警信息，在服務層上插OAM報文，可以實現對告警信息的壓制，從而避免大量冗長的報警信息。而且該功能還可以根據客戶的需求對故障點進行適時的監控。而當客戶本身不支持告警壓制或者故障通告時，發送OAM報文，可以把故障信息轉發到對端MEP，從而實現故障信息的傳送，保證了應對各種故障的靈活性。

3 技術在智能電網中的應用

分組傳送網技術在實際電力點網通信中的應用，比如通過運用IP可視化的網絡管理技術，實現對PTN承載網的遠程管理，端對端的業務可以實現自動發放，而且對批量業務的發放、部署業務和分配等工作效率都有很大的提升。而且通過可視化的管理和控制，可以很直接的對故障進行分析和制定多級排除故障的策略。從而可以在很到的程度上減少無效報警，實現對故障的快速定位，直接觸碰到故障的根源。提供TCAT工具，可以很好的保證智能網絡的擴縮容，保證網絡調整的良好運行。同時它還可以支持Y.1731等多種監控手段，通過對網絡環境的評估和性能的實時監控，實現對智能電網大規模的功能和安全性的管理，從而極大的提升工作和維護效率。

再比如在運用分組傳送網技術時，可以將SDH硬管道和PTN軟管道進行合理的融合，技術上通過深度的集成，解決收集數據和在線實時監控以及故障處理等各種問題，從而提高數據傳輸的質量，提高配電、視頻監控等信息通信的流暢度和效率，從而為智能電網的建設做好良好的鋪墊。通過對軟硬管道的融合，可以同時實現信息分組和SDH業務的承載和傳送，從而在很大程度上節約了成本。而EPTN的分組軟管道應用PTN技術，可以很好的提高配電的自動化、和視頻的監控以及辦公自動化等各種分組業務信息傳送的效率。而在這其中應用SDH硬管道，則很好的保證了承載業務的質量、安全性和可靠性等，特別是在繼電保護信號延傳輸出時也有很大的提升。有關深度集成，主要是PCM的一體化，這里是為了解決PCM和傳輸設備的兼容問題，從而極大的提高運維的操作性和便利性。

4 總結

隨著PTN技術的不斷發展和成熟，其在智能電網電力通信中的應用一定會更加的廣泛。而該技術不僅可以滿足日益繁多的IP行業的需求，而且也促使了電力點網通信行業的全面升級，從而保證了電力通信的可靠性、實時性等，而且也節省了其運行和維護的成本，從而給我們帶來很大的經濟和社會效益。

[1]梁永祥.分組傳送網技術在智能電網電力通信中的應用[J].通訊世界，2015，23：48～49.

[2]張裔，李萌.對分組傳送網技術在智能電網電力通信中的應用探究[J].電子制作，2016，09：81+83.

[3]林荔生.分組傳送網技術在智能電網電力通信中的應用[J].信息通信，2014，11：177～178.

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1004-7344（2016）36-0152-02

2016-12-2