摘 要

光纖通信在電網(wǎng)通信系統(tǒng)當中具有明顯的優(yōu)勢，尤其是在智能電網(wǎng)概念提出后，對電網(wǎng)通信系統(tǒng)的要求越來越高，光纖通信技術在電網(wǎng)中應用十分廣泛。因此，本文從電力系統(tǒng)通信出發(fā)，總結了SDH光纖通信網(wǎng)在電網(wǎng)當中的應用，以供參考。

【關鍵詞】SDH 電網(wǎng) 通信

同步數(shù)字系列（Synchronous Digital Hierarchy簡稱SDH），是一套可進行同步信息傳輸、服用、分插和交叉連接的標準化數(shù)字信號結構等級，在光纖、微波等傳輸媒介上進行同步信號的傳送，SDH的出現(xiàn)是電信傳輸體制的一次革命。1984年貝爾實驗室提出SYNTRAN（光同步傳輸網(wǎng)），1985年SYNTRAN成為架構的正式標準，1988年CCITT接受SONET并進行修改命名為SDH。

1 電力系統(tǒng)通信

智能電網(wǎng)的概念興起于美國，時間是2008年，《經(jīng)濟復興計劃進度報告》（美國），該報告中指出計劃未來3年內(nèi)，投資40多億美元推動電網(wǎng)現(xiàn)代化，其核心內(nèi)涵是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化。我國在2009年，公布智能電網(wǎng)計劃，將于2020年完成智能電網(wǎng)改造。智能電網(wǎng)也被稱為電網(wǎng)2.0，是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上，通過先進的傳感、測量、設備、控制方法以及決策支持系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。從這個角度來看，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎是通信網(wǎng)絡，這是電力系統(tǒng)當中不可或缺的一個組成部分。

通信網(wǎng)絡承擔著傳遞電力系統(tǒng)當中各種信息的作用，主要包括調(diào)度、管理、投訴電話信息、數(shù)據(jù)信號、遠動信號、遠方保護信號、計算機通信等，隨著智能電網(wǎng)建設加快與完善，所需傳遞的信息更多。同時電力生產(chǎn)不容有失，輸配電不能出現(xiàn)間斷性和突然性，這是保持電網(wǎng)穩(wěn)定、可靠、安全的關鍵。因此，電力系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡的要求很高，要具備可靠性，傳輸速率要快，局部地區(qū)站點集中，上下傳輸頻繁，實時信息大24h不間斷容量要大。大部分通信站點無人值守，自動化程度要高，要具備升級與擴容的能力，以便適應電路配置調(diào)整。

電力系統(tǒng)通信主要有三種方式：

1.1 電力線載波通信

這種方式是電力系統(tǒng)當中特有的，可靠性、經(jīng)濟性高，也是基礎通信方式。但由于頻譜的限制，只能滿足部分通信需求。

1.2 光纖通信

具有容量大、質(zhì)量高、速度快、抗干擾、抗輻射、耐腐蝕等優(yōu)勢。

1.3 音頻電纜

這是鏈接近距離發(fā)電廠、調(diào)度所、變電站的關鍵，是載波終端與調(diào)度所的中間環(huán)節(jié)。通過相互絕緣的多根導體，按照某種方式絞合成線束，同時外包密閉保護套。

2 SDH光纖通信網(wǎng)的應用

2.1 SDH組網(wǎng)特點

統(tǒng)一的光接口標準；分插復用靈活；運行、維護、管理與指配能力強大；組網(wǎng)靈活；安全性、生存性強；組成環(huán)網(wǎng)具備自愈能力，自動化程度高，在無人為干涉的情況下可在短時間內(nèi)自動恢復攜帶的業(yè)務，這些是SDH的顯著特點。

2.2 SDH的應用

基于上文對電力系統(tǒng)通信的分析，SDH在電網(wǎng)中的應用要注意以下三點。

2.2.1 組成環(huán)網(wǎng)

使網(wǎng)絡具備自愈能力，保證通信的可靠性。光纖芯數(shù)以四芯或二芯為主，綜合考慮地區(qū)業(yè)務量、成本以及環(huán)網(wǎng)的自愈特性等因素，采用二纖單向通道倒換環(huán)網(wǎng)比較合理。

2.2.2 相比PDH

SDH技術的運用所需設備較少，比如SDH可以155Mbit/s信息流當中一次分插2Mbit/s的信號支路。舉個例子，220kV變電站的通信站當中，使用一套SDH接入設備，接入地區(qū)干線和省級干線傳輸網(wǎng)。同時使用另外的一套SDH接入設備，通過地區(qū)調(diào)度中心，接入地區(qū)干線和省級干線傳輸網(wǎng)。

兩套SDH接入設備分別在兩個機柜當中安裝，按照業(yè)務流向，同一臺SDH接入設備實現(xiàn)線路至線路、支路至線路、支路至支路、線路至用戶、支路至用戶的交叉通路連接，速率64kbit/s，通過網(wǎng)管系統(tǒng)完成所有通路的配置。按相關規(guī)范和標準，配置相應的接口數(shù)量、通道、業(yè)務接口等。

兩套SDH接入設備分別配置一個接口板，同時在一套SDH接入設備當中集中傳輸?shù)谝槐Ｗo信息，另外一套集中傳輸?shù)诙Ｗo信息；采用擴展子框滿足接口板擴展，采用保護倒換方式避免出現(xiàn)信號盲區(qū)。對保護信號事件進行記錄，在網(wǎng)管系統(tǒng)中建立檔案，方便查詢和分析事故。

2.2.3 SDH升級

首先是容量升級，也就是將STM-1升級到STM-4或者STM-16級別。其次，網(wǎng)絡拓撲，升級終端復用器（TM），可以用上下分插復用器或數(shù)字交叉連接器等。SDH的設備出中繼器外都可在線升級，且升級時不會對業(yè)務通信產(chǎn)生影響。

另外，值得注意的是，在SDH的應用當中，早期采用SDH組網(wǎng)的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡在上期的使用當中，暴露出來較多的問題。比如同地區(qū)電網(wǎng)存在獨立的通信網(wǎng)且相互間沒有直連通道；部分通信網(wǎng)未形成環(huán)網(wǎng)，自愈性不強，安全系數(shù)低；接口不足，擴展性不強，在電網(wǎng)調(diào)整時適應性較差；傳輸容量低等。基于此，組網(wǎng)優(yōu)化十分有必要。而在優(yōu)化組網(wǎng)時，首先應按照經(jīng)濟性原則進行考慮，在確保通信穩(wěn)定、安全、可靠的情況下節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益。其次，優(yōu)化前，針對現(xiàn)有通信網(wǎng)做好評估工作，通過調(diào)查光纜狀況、業(yè)務路由等，分析業(yè)務需求、電網(wǎng)規(guī)劃，確定組網(wǎng)結構和節(jié)點，并制定中遠期目標，預測可能的業(yè)務流量和流向，以此來確定傳輸平面與業(yè)務通道。最后，對通信網(wǎng)的故障頻發(fā)點進行針對性處理，解決突出問題，要注意的是在優(yōu)化過程中應確保原有通信業(yè)務運行穩(wěn)定，同時也要確保新業(yè)務能夠正常接入，平穩(wěn)的過渡。

3 結束語

隨著人們生產(chǎn)、生活對電能的需求越來越強烈，同時電網(wǎng)也發(fā)展出相當大的規(guī)模，電網(wǎng)通信系統(tǒng)流通的信息量越來越大，對電網(wǎng)的自動化水平越來越高，特別是在智能電網(wǎng)當中，通信網(wǎng)絡是智能電網(wǎng)的基礎，也是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的關鍵環(huán)節(jié)。SDH光纖通信網(wǎng)絡因其容量大，傳輸速度快，可靠性、安全性、生存性高，標準統(tǒng)一，使用靈活等優(yōu)點，在電網(wǎng)通信系統(tǒng)當中被廣泛應用。

參考文獻

[1]邢寧哲.電力光纖通信網(wǎng)的復雜網(wǎng)絡特性實證分析（本期優(yōu)秀論文）[J].光通信技術，2014（03）：1-4.

[2]尹繼春，宋鑫峰.SDH和WDM光纖技術的應用與對比分析[J].電力系統(tǒng)通信，2011（03）：62-66.

[3]張輝，聶正璞，萬瑩.電力系統(tǒng)中光纖通信技術應用探討[J].中國科技信息，2011（24）：89-90.

作者簡介

何尚駿（1982-），男，福建省福州市人。大學本科學歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)福州供電公司工程師。研究方向為電網(wǎng)通信（SDH、數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)交換機、EPON）。

作者單位

國網(wǎng)福州供電公司 福建省福州市 350009