張 亮

(國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司信息通信公司，寧夏 銀川 750001)

智能變電站是智能電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，為了確保智能變電站能夠自動(dòng)完成信息采集、控制、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并能實(shí)現(xiàn)與鄰近變電站及電網(wǎng)調(diào)度互動(dòng)，智能變電站的建設(shè)愈發(fā)重要，智能變電站的通信安全也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要問(wèn)題。

1 智能變電站中存在的通信安全問(wèn)題

智能變電站作為整個(gè)電力通信網(wǎng)中的通信節(jié)點(diǎn)，其通信安全就是要確保各類電力通信業(yè)務(wù)(調(diào)度自動(dòng)化、調(diào)度電話、行政電話、保護(hù)業(yè)務(wù)等)的安全、穩(wěn)定、可靠傳輸。因此，需要對(duì)智能變電站的通信系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行深入分析，找出其存在的通信安全問(wèn)題。目前，智能變電站通信系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分：傳輸系統(tǒng)(光纜、光設(shè)備)、支撐系統(tǒng)(環(huán)境監(jiān)控、電源系統(tǒng)、同步時(shí)鐘)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)(調(diào)度交換、行政交換)。智能變電站內(nèi)的各類電氣設(shè)備也可以通過(guò)狀態(tài)傳感器將運(yùn)行參數(shù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送至光通信設(shè)備，再經(jīng)MSTP傳送至調(diào)度中心。智能變電站的通信安全貫穿了通信規(guī)劃、施工建設(shè)、后期運(yùn)維等各個(gè)環(huán)節(jié)，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)危險(xiǎn)都會(huì)影響它的安全可靠性。因此，影響智能變電站通信安全的主要因素包括施工工藝、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、業(yè)務(wù)配置、運(yùn)維制度等。智能變電站典型通信系統(tǒng)示意如圖1所示。

1.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的通信安全問(wèn)題

智能變電站通信系統(tǒng)規(guī)劃主要是對(duì)其通信接入方式、設(shè)備配置方式等進(jìn)行整體規(guī)劃。目前主要由具備專業(yè)資質(zhì)的設(shè)計(jì)公司進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須兼顧局部通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、光纜路由、設(shè)備及業(yè)務(wù)等情況。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中由于設(shè)計(jì)人員不能及時(shí)掌握整個(gè)通信網(wǎng)的實(shí)時(shí)變化、通信資源、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向等，在智能變電站通信安全設(shè)計(jì)中可能會(huì)因考慮不周引發(fā)一些問(wèn)題。

(1)通信接入方式不合理。目前，智能變電站主要采用“π接”、“T接”或直接接入3種方式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮該站周圍站點(diǎn)的光纜資源情況，盡可能地采用“雙光纜”配置方式，以提高其安全可靠性。

(2)設(shè)備選型不合理。智能變電站傳輸設(shè)備主要采用SDH(同步數(shù)字體系)光傳輸設(shè)備，如果忽略了整個(gè)通信網(wǎng)的主流設(shè)備型號(hào)和網(wǎng)絡(luò)帶寬等因素，則會(huì)嚴(yán)重影響通信系統(tǒng)的運(yùn)維及安全可靠性。

圖1 智能變電站典型通信系統(tǒng)示意

(3)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，缺乏過(guò)渡保障措施設(shè)計(jì)。特別是在“π接”方式中，考慮到若新建智能變電站，將會(huì)對(duì)原有通信模式造成一定的影響，因此需要充分考慮對(duì)原有通信業(yè)務(wù)的臨時(shí)過(guò)渡保障措施，以提高整個(gè)通信網(wǎng)的安全可靠性。

1.2 建設(shè)過(guò)程中存在的通信安全問(wèn)題

目前智能變電站通信系統(tǒng)建設(shè)主要包括站內(nèi)通信系統(tǒng)建設(shè)和線路配套通信系統(tǒng)建設(shè)，重點(diǎn)為線路光纜建設(shè)和通信機(jī)房建設(shè)。結(jié)合電力通信網(wǎng)的日常運(yùn)維分析，在通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于施工工藝不規(guī)范、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，而給后期智能變電站通信系統(tǒng)的安全可靠性留下一定的隱患，其中最常見(jiàn)的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。

(1)線路光纜布放時(shí)，未按照施工工藝要求，造成光纜過(guò)度彎折，影響光纜的傳輸質(zhì)量。在此種情況下，一旦遭遇冰凍等極端天氣，將造成智能變電站通信業(yè)務(wù)中斷，該類問(wèn)題還經(jīng)常出現(xiàn)在站內(nèi)導(dǎo)引光纜部分。

(2)光纜熔接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。由于施工工期、操作人員水平、熔接環(huán)境等因素的影響，造成光纜熔接質(zhì)量下降。若熔接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，將會(huì)對(duì)后期通信傳輸?shù)目煽啃栽斐梢欢ǖ挠绊憽?/p>

除此之外，近年來(lái)許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)、日本等，一直積極推動(dòng)本國(guó)學(xué)生來(lái)華受教育和交流?？傮w而言，來(lái)華留學(xué)的國(guó)際環(huán)境非常好。

(3)站內(nèi)構(gòu)架處導(dǎo)引光纜安裝質(zhì)量不合格。根據(jù)日常運(yùn)維實(shí)際情況可知，變電站站內(nèi)構(gòu)架處導(dǎo)引光纜部分是目前通信故障多發(fā)的位置，其主要原因是施工工藝不達(dá)標(biāo)，例如防水封堵方式不規(guī)范、光纜接地不規(guī)范、光纜余纜架安裝不合理等。

(4)隱蔽工程驗(yàn)收不到位。在智能變電站通信光纜施工中，存在一些隱蔽工程未得到重視的情況。例如：站內(nèi)光纜的敷設(shè)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榉笤O(shè)路徑不合理或無(wú)套管保護(hù)等問(wèn)題，造成光纜被其他施工挖斷，從而導(dǎo)致通信中斷。

1.3 運(yùn)維過(guò)程中存在的通信安全問(wèn)題

智能變電站通信系統(tǒng)的運(yùn)維工作主要包括日常業(yè)務(wù)接入、故障消除、例行檢修等，其中影響通信安全的最主要因素為通信業(yè)務(wù)配置方式、監(jiān)控手段等。國(guó)網(wǎng)公司“十八項(xiàng)反措”中明確要求通信系統(tǒng)要滿足雙重化的配置要求，但在實(shí)際工作中，通信運(yùn)維人員在日常運(yùn)維工作中常常會(huì)忽略此問(wèn)題，導(dǎo)致通信設(shè)備或業(yè)務(wù)配置不滿足“N-1”的運(yùn)行條件，使通信安全存在隱患。最常見(jiàn)的問(wèn)題如下。

(1)核心站點(diǎn)采用單臺(tái)光傳輸設(shè)備，不滿足“雙設(shè)備”的運(yùn)行要求，一旦SDH光傳輸設(shè)備死機(jī)，將會(huì)造成本站通信業(yè)務(wù)全部中斷。在采用2臺(tái)SDH光傳輸設(shè)備的情況下，未按照“雙電源”要求配置電源，造成通信設(shè)備安全可靠性下降。

(2)在重要業(yè)務(wù)配置時(shí)，未嚴(yán)格遵守“雙通道”配置要求。例如在配置2條專用保護(hù)業(yè)務(wù)時(shí)，將其配置在同一條光纜上；在配置2條復(fù)用保護(hù)業(yè)務(wù)時(shí)，將其數(shù)據(jù)路徑配置為同路徑；在配置溫控業(yè)務(wù)時(shí)，將A，B通道均承載在同一臺(tái)光端機(jī)上，這些都在很大程度上降低了重要業(yè)務(wù)的安全可靠性。

(3)核心板件未采用“1+1”配置方式。例如在SDH光傳輸設(shè)備板件中，未配置2M PDH保護(hù)板，一旦2M接入板發(fā)生故障，將會(huì)造成整個(gè)2M業(yè)務(wù)中斷；未配置備用光交叉板或電源板，使光傳輸設(shè)備板件不滿足“N-1”運(yùn)行條件。

(4)在業(yè)務(wù)配置時(shí)，未采用SNCP等保護(hù)方式。除保護(hù)業(yè)務(wù)外，其他電力通信業(yè)務(wù)在數(shù)據(jù)配置過(guò)程中均可采用SNCP等保護(hù)方式，以此增加通信業(yè)務(wù)的安全可靠性，但在實(shí)際運(yùn)維工作中，由于網(wǎng)管操作人員疏忽，部分業(yè)務(wù)未配置相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制，使得自愈功能嚴(yán)重下降。

2 提高智能變電站通信安全的策略

2.1 加大規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案審核力度

(2)組織召開(kāi)方案評(píng)審會(huì)，對(duì)初步設(shè)計(jì)和可行性研究報(bào)告中的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行審查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響通信安全的問(wèn)題并進(jìn)行更正，確保設(shè)計(jì)與運(yùn)維有效溝通和銜接，避免因溝通不暢而造成的缺陷。

2.2 利用“N-1”原則提高通信設(shè)備的安全可靠性

(1)嚴(yán)格按照國(guó)網(wǎng)公司“十八項(xiàng)反措”的相關(guān)要求，遵守“雙設(shè)備、雙電源、雙通道”的雙重化配置要求。特別要配置雙套電源系統(tǒng)，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署2臺(tái)傳輸設(shè)備；同時(shí)對(duì)于重要業(yè)務(wù)應(yīng)盡可能地采用雙通道配置，即盡可能地利用迂回路由以提高通信業(yè)務(wù)的安全可靠性。

(2)充分利用“N-1”原則，提高設(shè)備的抗失效性。特別是在傳輸系統(tǒng)硬件配置過(guò)程中，應(yīng)確保2M保護(hù)板、交叉板等重要板件的“1+1”配置，以提高核心通信設(shè)備的安全可靠性。

(3)科學(xué)、合理地進(jìn)行業(yè)務(wù)配置。特別是在保護(hù)業(yè)務(wù)通道配置過(guò)程中，應(yīng)充分考慮光纜資源、設(shè)備資源等因素，并根據(jù)站間距離選擇合適的通道配置方式，盡可能地讓專用保護(hù)配置在2條不同的光纜上，讓復(fù)用保護(hù)配置在不同的數(shù)據(jù)路由上，最大限度地發(fā)揮對(duì)輸電線路的保護(hù)作用。

2.3 提高施工工藝水平，加強(qiáng)防范措施

(1)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行通信系統(tǒng)建設(shè)，同時(shí)加大對(duì)通信光纜的驗(yàn)收力度，并對(duì)其中的隱蔽工程進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)收，確保光纜熔接質(zhì)量、光纜接地方式、光纜敷設(shè)路徑等滿足施工要求。

(2)做好必要的防護(hù)措施，以提高通信設(shè)備的安全可靠性。特別是在變電站光纜引下線光纜構(gòu)架處做好防水封堵，防止極寒和冰凍天氣對(duì)光纜的影響。在光纜敷設(shè)過(guò)程中，應(yīng)加套保護(hù)鋼管和PVC(聚氯乙烯)管，以提高通信光纜防外力破壞能力。在通信機(jī)柜內(nèi)，應(yīng)做好防火封堵等措施。

(3)做好隱患整改及消缺處理。在發(fā)現(xiàn)隱患或缺陷后，應(yīng)積極進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)通信事故。

2.4 完善管理制度，提高運(yùn)維水平

(1)嚴(yán)格按照屬地化運(yùn)維原則及運(yùn)維界面的相關(guān)要求，進(jìn)一步明確分工并加強(qiáng)各單位、部門間的合作，以確保運(yùn)維責(zé)任的有效落實(shí)，從而提高整體運(yùn)維效率。

(2)加強(qiáng)通信安全應(yīng)急管理工作，針對(duì)不同的通信事故制定有效的應(yīng)急預(yù)案，積極進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)建設(shè)，進(jìn)一步規(guī)范通信檢修工作，提高整體應(yīng)急處置能力。

(3)建立、完善各單位間的協(xié)調(diào)機(jī)制，在故障處理時(shí)，最大限度地發(fā)揮各單位的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，提高搶修能力和效率。

3 結(jié)論

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，通信系統(tǒng)作為智能變電站的重要通信支撐平臺(tái)，對(duì)其安全可靠性的要求也越來(lái)越高，這就需要在科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)范建設(shè)、有效運(yùn)維的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高智能變電站通信系統(tǒng)的安全可靠性，確保各類電力通信業(yè)務(wù)的有效傳輸。

1 李 玲．智能變電站通信及信息系統(tǒng)配置方案分析[J]． 信息通信，2013(1).

2 王向群，黃 治．智能變電站中的通信安全技術(shù)[J]．電力系統(tǒng)通信，2012(8).

3 詹 望，劉孝民．運(yùn)用N-1原則提高電力通信安全穩(wěn)定 性[J]．電力系統(tǒng)通信，2010(9).

4 王 強(qiáng)，賀洲強(qiáng)．智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理探討[J]．電力安全技術(shù)，2012(5)．