基于IP的XX發電集團數據通信網XX發電集團通信傳輸網規劃與設計

方巍

摘 要：本文從XX發電集團組件建立集控中心，實現對各下屬發電站的遠程集中控制的整體規劃出發，通過業務需求分析的現狀分析，確立了建設數據通信網的目標，同時遵循通信網設計要求，規劃了一套覆蓋總部調度大樓、省調大樓及各主要站點電站的光傳輸網建設方案，并對網絡的拓撲規劃與路由協議選擇進行了探討與研究。

關鍵詞：集控中心；SDH；相切環

1.前言

電力系統為了安全、經濟的發供電、合理地分配電能，保證電力質量指標，及時地處理和防止系統事故，就要求集中管理、統一調度，建立與之相適應的通信系統。作為電力系統調度自動化和管理信息化的基礎，電力通信系統是確保電力生產安全、穩定、經濟運行的重要手段，是確保電網安全、經濟調度的重要技術手段和基礎設施。

2.項目背景

1.1 需求分析XX發電集團公司總部位于FZ市，下轄位于FZ、SM兩地區的A、B、C、D、E五座水電站。結合公司實際和發展需要，計劃在FZ生產調度大樓原調度控制系統基礎上升級改造，建立遠程集控中心，收集各級生產調度及辦公信息，實現對受控電站的遠程控制，滿足集團公司“調控一體化”建設需求。因此，建設一套覆蓋總部及五個受控電站，支撐公司集控模式的大容量、高可靠性光傳輸網路勢在必行。

3.系統需求分析

福建A集團公司集控中心對通信傳輸系統要求是系統帶寬需滿足集控中心與各受控電站間、集控中心同各級調度部門間的調度生產以及辦公業務的需求。

3.1帶寬需求分析

傳輸帶寬預測采用公式：

B=B′×N×φ1×φ2。

其中：B′為不同業務的單位帶寬。

N為業務電路數量。

φ1為冗余系數（φ1>1）指為業務預留備份通道和發展空間所需彈性系數，本次計算中除數據通信網φ1=1外（主要考慮數據通信網本身具有自動的路由選擇功能，保護性能較強，且數據通信網已充分考慮了冗余空間），其余業務φ1=2。

φ2為冗災系數（φ2>1）指其它方向電路發生通信網絡事故時，本電路作為其迂回路由分擔故障電路承載的業務流量所需彈性系數，本次計算中除數據通信網φ2=1.5外（主要考慮數據通信網承載的各類業務服務質量要求各不相同，發生網絡災難時優先保證關鍵性業務的帶寬需求），其余業務φ2=2。

根據以上分析及各專業對通信帶寬所提的具體要求，A集團集控中心至五個受控電站及各調度機構業務通道流量及帶寬統計如下：

根據統計結果，A集團集控中心至各受控站點及省調所需的帶寬總量為7676Mb/s。因此，新建傳輸設備選用10Gb/s將能滿足近5年的要求。

4.系統設計方案

4.1光纜路由規劃

出于安全性可靠性考慮，本次SDH傳輸系統建成光纖環網，在FZ側利用目前A電站—FZ集控中心—省調新大樓間光路組建SDH環網；考慮SM地區C、D、E三個電站原有梯級調度，且與FZ地區距離較遠，光路中斷概率較大，為保證若與FZ側光路中斷后，三個電站間間仍能建立正常通信，故建議在三個電站間組建SDH環網，再連入FZ側SDH環，即組建雙SDH環網。

A電站為省電力光傳輸網中一個重要中繼站，地處FZ、SM、寧德、南平等地區光網交匯點，途徑站內有三條500kV等級OPWG光纜、4條220kV等級OPGW光纜，光纜資源豐富，且位于FZ地區與SM地區的中間點，因此考慮將A電站作為環網的中間節點。各站點間傳輸系統路由走向則根據傳輸距離最近原則進行規劃。

4.3系統組網方式

本次系統組網設計主要考慮兩種方案。第一種方案為組建SDH環網，拓撲圖見圖1，集控中心、省調大樓與A、C、D、E四個電站組成環網，B電站通過雙條622M鏈接入A電站。假設整個環網中任意一受控站點單向光路中斷，集控中心至所有受控站點間業務均能保持正常；任意受控站點雙向光路完全中斷后，僅該站點業務丟失，其余站點至集控中心不收影響；只有在集控中心雙向光纜全部中斷情況下，集控至所有受控電站業務才會中斷。

方案二為組建SM地區側與FZ地區側相切環，切點位于處于光路中點的A電站。若相切環內任意受控站點單向光路出現問題，兩環內仍能正常傳送數據；除A電站外任意站點雙向光路中斷或設備斷電，集控中心至其他站點間數據業務依然不受影響；唯一薄弱環節則為位于切點的A電站設備，需面對四個光路方向進，負擔較大。

從安全角度考慮，第一種方案可靠性最高，但需要多購置一臺光端機，投資較大。第二種方案可靠性相對較高，只有在極端情況下才會發生系統解列情況。考慮到SDH傳輸技術已經相當成熟，出現設備故障全停概率十分低，組建相切環的方案在技術性和經濟性上完全滿足A集團光傳輸系統建設需求，因此本次采用方案二，即相切環組網方案。

5.主要設備性能指標

本項目對SDH光傳輸設備主要技術要求如下：

1.SDH網絡接口允許的最大輸出抖動和STM-N輸入口的抖動容限應滿足YD/T 5095—2005《SDH長途光纜傳輸系統工程設計規范》8.2.1的要求。

2.可提供無需分接和終結STM-64信號而直接接入STM-64信號內的任何STM-16、STM-4、STM-1、140Mbit/s、2Mbit/s支路信號的能力。

3.應具有高階VC和低階VC交叉連接功能，其中即高階交叉768×768個VC-4及以上，低階交叉8064×8064個VC-12及以上。

4.最高速率線路槽位，同時支持10G光卡板大于4塊，且同時支持2個方向2.5G光口，2個方向622M光口，1塊2M板，2塊10/100M板，1塊GE板。

5.應具備子網連接保護（SNCP）、需支持雙纖雙向通道保護環（其中任意VC12可以選擇取消對該VC12的自動保護倒換功能）、雙端倒換的MSP、雙節點過環（drop & continue）保護及雙纖雙向復用段共享保護環。

6.應提供配置成終端復用設備的能力，當線路側僅有一個方向的光接口工作時，支路側應能將STM-64信號內的全部支路以STM-1信號或G.703接口方式終結。

7.支路接口應能進行任意配置，在增加和改變支路口時不應對其他支路的業務產生任何影響.設備的公共模塊應支持1+1配置。

6.結語

本次XX發電集團通信傳輸網方案的規劃設計，在利用各站點現有光纜資源前提下建設光傳輸網，充分滿足了A集團公司集控中心與各受控電廠間的各業務通信要求，同時在滿足可靠性前提下考慮了經濟性要求，利用相切環設計，大大節約了投資成本，并能滿足整套系統將來的擴容需求，為XX發電集團實現遠程集控，建設一流智能發電集團提供了堅強的通信保障。