光傳輸設備在電力系統通信中的應用

閆 絮

（1.鄭州大學，河南 鄭州 450001；2.河南工程學院，河南 鄭州 451191）

0 引 言

光傳輸設備以SDH技術為基礎，將信號轉變為光信號，再借助光纖設備加以傳輸，提高了信號傳輸的安全性和穩定性。在電力系統通信中應用光傳輸設備可提升電力通信系統傳輸速度，滿足激增的用電需求，推動我國的經濟發展。因此，科研人員探究光傳輸設備在電力系統通信中的應用，加大創新和開發力度，具有重要的現實意義。

1 SDH光傳輸設備概述

光傳輸設備是將各式各樣的信號轉化為光信號的專業設備，是現代通信中廣泛應用的設備。SDH光傳輸設備在市面上比較常見，具有廣域傳輸特性，目前已經被國內3大通信運營商廣泛應用[1]。通常情況下，光傳輸設備具有傳輸距離遠、信號不易丟失以及波形不易失真等特點，可以實現實時業務監控和網絡的有效管理，還可提升網絡的資源利用率。它采用同步傳送模塊和幀結構儲存數據信息，并在輸送過程中經過進幀和映射等流程，確保信號的高效傳輸。實際應用過程中，SDH網絡拓撲結構是多樣的，包含鏈型、星型以及樹型等，其雙環結構具備良好的自愈能力，在電力系統通信中占據了重要位置。加強光傳輸設備在電力系統通信中應用的認知度，設計更有效的方案和計劃，能夠保證相關企業的經濟利益，不斷推進企業的發展。

2 光傳輸設備的發展

從2001年開始，全球的光傳輸設備市場持續低迷，經濟增長率持續下跌，甚至出現了增長率為負值的嚴重問題[2]。與國際光傳輸市場相比，國內的光傳輸市場發展相對較好，并未受到較大沖擊和影響。從2006年起，我國的光傳輸設備領域發展形勢越來越好，經濟收益不斷攀升，在短時間內迅速打開了市場并站穩了腳跟，為今后的光傳輸設備的發展奠定了堅實基礎。

站在驅動力視角來看，光傳輸設備產業發展動力包括以下原因。第一，得益于3G網絡建設中基站、控制器以及遠端射頻單元之間的光通信承載。第二，寬帶技術的持續推進和廣泛覆蓋，使得光纖寬帶接入成為可能。第三，三網融合的格局已經成形，為廣播有線電視網的雙向改造和升級奠定了基礎，也為光傳輸設備在電力系統通信中的廣泛應用創造了契機。第四，在軟交換基礎上，光傳輸設備能夠實現語音、視頻以及數據傳輸等多項功能，促使物聯網建設被真正提上日程，從而帶動了光通信骨干網絡的持續革新。第五，視頻監控和WiFi無線覆蓋等為光纖接入線路提供了方向和路徑。2010年，三網融合試點相繼出臺，全國有線網絡公司相繼成立，廣電網絡部署工作加快完成[3]。中國移動PTN大規模招標和部署，電信和聯通兩大巨頭開始采購光傳輸設備，為光傳輸產業的持續壯大提供了強勁助力，也為光傳輸產業未來的發展奠定了基礎。

3 電力系統通信中對通信設備的基本要求

近年來，電力系統通信產業發展迅猛，衍生出了多種多樣的業務，其中以調度自動化和安全穩定裝置的業務為核心。在電保護視域下，通信設備時延需要控制在12 ms之內，通信誤碼率需要控制在10E-8量級。除此之外，在調度自動化業務中，通信設備時延不能超出100 ms，誤碼率需要控制在10E-8量級。在安全穩定裝置的電網業務類型中，時延不得超過30 ms，誤碼率在10E-8量級。在樣式繁多的電網運行信息類業務中，一些環節對通信有著嚴苛的要求，需要誤碼率在10E-6量級以內，如計量自動化、水調自動化以及穩控管理等。

不難看出，電網運行的根本任務是維持電力系統的安全和平穩運行，在現代化通信中具有重要作用。近年來，電網信號傳輸的安全性、可靠性以及精準性不斷提升，但也暴露了電力材料為基礎的傳統通信系統的缺陷和不足。SDH技術及其設備具有較大的優勢，可彌補傳統通信的不足和缺陷，使得光傳輸設備得到了長足的發展。

4 光傳輸設備在電力系統通信中的應用

為了進一步了解光傳輸設備在電力系統通信中的具體應用，以SDH光傳輸設備為例進行分析。

4.1 安全性應用

光傳輸設備在電力系統通信中的應用主要集中在網絡優化處理方面。隨著經濟的蓬勃發展，傳統電力系統網絡已經無力支撐與日俱增的用電需求，暴露出了許多不足，包括安全性系數較低和容量差等，迫切需要一種新的形式和技術的融入。因此，電力網絡開始將單向通道倒換環站進行集中，以此形成一站式業務模式。由于兩纖雙向復用段保護環存在特殊保護原則，采用APS協議會間接導致維護、配置工作陷入較為復雜的境地而導致錯連問題，因此采取了分散的業務類型。對電力系統通信而言，采用SDH技術時應拆分處理當下的通信通道，并改造環路，以實現物理轉接模式的轉變和數字交叉的過渡，達到提高安全性能的目的。例如，若部分區域出現了無法實現自愈環的問題，可以嘗試通過串聯模式轉變手段實現支線線路組環。

4.2 靈活性應用

電力系統通信采用光傳輸設備可確保信號傳輸更安全可靠，也可確保電力網絡實現橫縱雙向發展，可將電力系統通信產業帶入一個新的發展階段，滿足相關的發展需求，如降低聯網成本和實現結構立體化等。產業升級和外部環境的變化對電力系統通信提出了更高的要求，因此需加快核心網站升級任務，將早先的核心環網平滑升級到10 GB容量，從而為通信網絡的繼續擴容和業務量的增加奠定基礎。與其他同期技術相比，SDH技術展現出了無與倫比的靈活性。

4.3 穩定性應用

早先的電力通信大多采用局端單節點的接入方式，雖可滿足電力系統通信傳輸需求，但是應用弊端突出，容易出現單節點失效和單方向光纖短路等問題，直接影響通信的安全性、準確性以及可靠性。與這種方式不同的是，SDH光傳輸設備采用的主要是分層環形組網和雙節點子環的接入方式，與局端單節點相比，大幅提升了穩定性和安全性，可以有效避免各類故障的產生。

4.4 網絡架構方面應用

一般情況下，SDH網絡拓撲結構可以根據我國電力方面的法規劃分為一級傳輸網、二級傳輸網、三級傳輸網、四級傳輸網以及五級傳輸網5個等級，分別對應國家層面、省級層面、地區層面、縣級以及縣級以下的覆蓋網。因為電力通信網業務流向由低到高的特性，所以SDH技術在應用過程中應率先考慮網絡的結構和容量，結合不同地域和階層，進一步考量網絡建設與管理的復雜程度，以進一步了解網絡層次架構，真正地作用于地方傳輸網，保障人們用電的穩定性。

4.5 其他配置中的應用

電力系統通信中采用了SDH光傳輸設備，大幅提升了其安全性能，保障了設備安全和有效運行。在保障運作要求的基礎上，SDH技術不斷革新，發揮了更強大的功能和作用，解決了節點失效狀況，促進了電力系統通信產業發展和產業結構優化。目前，光傳輸設備在電力系統通信中的應用已經進入新階段，拓展出了多方面功能，體現了更多方面的價值，如利用SDH技術同步單元時鐘、巧妙設計網管以及選擇設備參數等。設計網管應有效管控不同通信網絡節點，使其符合相關規定和要求。參數設計過程需要結合實際需求，將參數設定為安全有效的精準數據，從而促進電力系統通信產業的穩定運行和長久發展。

5 案例分析

以某地的電力系統通信為例，該地區的基礎設備為SDH光傳輸設備，能夠滿足當地用電需求和電網發展要求。下文結合現實案例進行闡述和剖析，了解光傳輸設備在電力系統通信中的應用原理、作用以及影響。

5.1 基本規劃方案

架空地線復合光纜與全介質自承式光纜具有較強的安全性、可靠性以及穩定性，且不需要過高的維修成本，利于長久應用，因此最終確定了這一套網絡光纜。考量該地區電網的綜合發展，配合建設要求和貼合擴容方向，該方案最終選擇了2.5 GB容量的光傳輸設備鋪墊基礎設施，選中了雙環型拓撲結構為整體系統規劃內容，配置了ADSS光纜和OPGW光纜等，以確保工程萬無一失。

5.2 SDH組網及電力通信系統應用

該地區首選MSTP光傳輸設備為組網基礎，利用SDH技術優勢與設備的靈活性，不僅能夠進一步提升業務調度力和數據業務處理能力，還能協助當地電力部門和企業實現基于ATM光信號網絡業務的接入、傳送以及調度等，使電力系統具備網絡語音、視頻以及數據傳輸等業務功能。SDH光傳輸設備最終投入電力通信產業時，選用的光纖多為2芯和4芯。其中，4芯在數據應用傳輸量大的企業和場合更常見，具有強大得功能和較高的利用價值。本次探討的某地區SDH光傳輸設備較多場合應用了2芯SDH光纖，該光纖不僅可以滿足當地電力系統光傳輸需求，還可以節約開支。

6 結 論

在電力系統通信產業蓬勃發展下，光傳輸設備愈加重要，對我國電力部門通信系統的改進和完善具有重要意義。因此，探究光傳輸設備在電力系統通信中的應用具有重要的現實價值，需要相關部門和企業高度重視并積極開展相關探索，使光傳輸設備的應用更加合理和有效，從而促進電力通信產業穩定發展。