共青城智能电网综合示范工程通信系统建设

田 晖，郭任重，支妍力

（1.江西省电力公司，江西 南昌 330077；2.九江供电公司，江西 九江 332000）

0 引言

电力通信网为电网发展的基础设施，随着电网的发展，电网生产、调度、营销、资源等信息化管理的深入，对电网的支撑作用日益增强，特别是智能电网建设，对电力通信网提出了更高的要求。

共青城智能电网综合示范工程包含清洁能源接入与电能质量，配电自动化及物联网，互动化营业厅，电动汽车充换电服务网络、通信系统等子项。其中通信系统包含配电通信网、调度软交换系统、智能小区业务通信网及三网融合建设。

1 共青城智能电网综合示范工程通信系统建设原则及目标

1.1 系统建设原则

共青城配电通信网的建设既要充分利用现有电力通信网络资源，又要兼顾经济性和对新技术及新业务的适应性原则。配电通信传输网还必须具有很强的可扩展性，满足电网生产、管理等各类信息业务不断增长的需求。

配网通信是电力通信专网的重要组成部分，是配电通信系统的延伸，系统建设需要适应网络传输的光纤化、宽带化，网络业务的数据化、综合化，网络处理的分组化、IP化的要求。同时，系统建设需要满足配电网自动化、用电信息采集系统、负荷控制、配网管理等业务通道需求。

1.2 系统建设目标

系统建设将充分利用先进技术和设备，在加强现有电力通信网络改造和升级的基础上，以35 kV电网为依托，建立覆盖共青供电公司、35 kV变电站、营业所、智能小区，满足电力调度生产、运营管理、信息化建设需求的通信网络。为向共青城智能电网综合示范工程提供可靠的通信支撑，为更好地服务于电力工业的发展，需要建设结构合理、运行高效、可靠的坚强通信网络。

2 业务需求分析

配用电通信网主要承载业务是共青智能电网配网自动化测控信息、用电信息数据采集信息，另外，将来对视频监控、电动汽车充电站、部分营业厅宽带接入等方面的业务也有一定的需求，具体业务带宽分析情况如下。

2.1 配电自动化

配电自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，对城域配电网所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等设备进行数据采集，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、管理。配电及变电站监控、馈线自动化对于通信速率要求最高，每点300bit/s才能满足需求。

2.2 电力负荷控制

负控通信是被动式的，主站不召唤，流量较小，负荷监控对于通信速率要求较低，一般来说，每日96点，每15 min传一次，每次传输数据约1 Kbit。

2.3 远程自动抄表

远方抄表和计费系统对通信速率的要求最低，一般采用集中器汇集打包的方式进行传输，每日96点，每15 min传一次，基础字长约1 Kbit，每增加1个用户按增加100 bit计算。

2.4 视频监控

电力系统10 kV及以上线路、开闭站、营业厅、巡检抢修车、应急通信指挥车等场所视频监视需要无线视频回传，视频信号分辨率一般不低于CIF格式，每路占用384-768 kbps速率。

2.5 电动汽车充电站测控信息

电动汽车充电站信息接入带宽比照公变检测、负荷监控的带宽需求。每日96点，每15 min传一次，每次传输数据包约1 Kbit。

2.6 营销互动业务

营销互动业务可分为基本业务和增值业务，基本业务包括务:用户身份识别、营销业务信息查询、智能电表实时交互、智能交互终端接入等。增值业务包括：水气表实时数据查询、灵敏负荷监控或智能家电互动、安防设备监控、社区服务等。

3 通信系统建设方案

3.1 通信网络总体建设方案

共青城智能电网通信方案主要有2部分构成，通信网结构下图1所示。

3.1.1 配用电通信网

配合配电自动化等子系统建设，采用无源光网络EPON技术，本期在共青公司、南湖变设立4套OLT，在共青公司单独设立1套OLT设备。采用手拉手保护方式实现全光路冗余保护，建成相应点对多点无源光网络系统。

3.1.2 建设共青城电网IP调度软交换网络

建设共青城电网IP调度软交换网络。共青公司配置授权用户容量为40门。在共青电网调度中心配置软交换机、中继网关、接入网关、录音数据服务器等。

3.2 共青城配电自动化光纤通信环网建设

在本次综合示范工程中，配电通信网采用无源光网络技术(EPON)。光缆建设对架空线路，采用在线路下方加挂ADSS光缆；对地下电缆，沿沟（管、隧）道铺设阻燃型光缆。为保障系统可靠性，地埋光缆选择阻燃型ADSS光缆。ONU考虑采用工业级、双PON口设备，既能实现热备用设备保护自愈功能，又能满足高温、潮湿等较恶劣的现场运行环境。ONU设备配置在环网柜和柱上开关，实现相关设备和物联网信息上传至变电站。OLT设备配置在变电站内，实现配电自动化和物联网信息汇集上传至共青电网主站。在建设中使用高分光比的PON系统，能够在较短的时间对已经覆盖了光缆的配电线路实现快速区域覆盖。

在通信系统建设中配用电通信网采用OLT组网，通过以太网板接入共青城电力通信SDH 622M光环网。OLT设备选择具有内置三层路由功能的型号，通过三层路由可以实现网络隔离和分层。在SDH/MSTP主网传输电路上开辟专用电路，通过 VPN技术实现专用电路传输配电信息，网络结构见图2所示。

本工程实施的市中环、南中环环网和市西环的一部分线路采用手拉手接线方式。其供电电源为城中变和南湖变。因此，EPON网络结构也以手拉手方式为主，辅以环带链结构。由于城中变距共青供电公司大楼只有100 M，已经敷设光缆，而大楼通信资源更加丰富（通信电源为-48/5×30 200 AH），并且在规划的SDH光纤环网上，故在共青供电公司大楼和南湖变各设置2套OLT设备和机柜。由于在新村线试点采用EPON方式接入的用电信息采集系统，为此在共青公司单独设立1套OLT设备。

图1 通信网结构

图2 共青城配电配网通信网络

3.3 共青城调度软交换网建设

结合共青城调度交换网建设现状、以及九江备调建设在共青城供电公司的实际情况。建立基于软交换调度技术架构，通过调度数据网和光纤通信专网，针对九江电网及共青城电网所辖调度对象、一套系统实现共青电网、九江电网备调IP全景调度组网，见图3。

图3 调度软交换系统主网

共青供电公司调度中心部署调度软交换系统，配置授权用户容量为40门，其中20门用于共青城公司本地调度，其余20门用于九江备调系统。在共青电网调度中心配置软交换机、中继网关、接入网关、录音数据服务器等。在调度中心和互动化营业厅、城中变、青年创业园变、富华山变、南湖变配备多媒体终端设备，为调度员提供日常调度所需的话音、视频、图像、文字等多种通信方式。

共青城调度软交换系统将IP网络承载层、控制层、呼叫处理层和应用层功能分离；将接入、传输、交换、业务提供和归属业务功能分离，使得交换功能进入IP网络层，其它功能均由IP层以上的客户机/服务器机制实现，从而优化了网络结构，降低了通信网络的复杂性和成本。

系统可支撑基本话音、视频调度、同步浏览、文件传输、视频会议及语音或Internet相结合的各类业务。同时，系统还具备第三方业务提供商利用APP应用服务器提供的增值业务借口，可快速、简便、经济地开发业务、优化系统功能。

4 结束语

共青城智能电网综合示范工程通信系统建设从实际出发，根据一次电网发展、智能电网对电网通信提出的需求以及未来发展趋势的基础上，建设了配电自动化光纤通信系统和调度软交换系统。

以太无源光网络及其手拉手组网方式等新技术在配用电网通信中的应用，将为物联网和配调数据网提供可靠的传输通道，将为智能电网综合示范工程的建设提供完善的通信支撑。

基于软交换SIP、H323等多协议的调度软交换系统，通过外置中继网关与江西省调、九江地调传统的程控调度交换机互联，通过调度数据网和光纤通信专网，实现语音、视频、数据的调度通信。

[1]江西省电力公司“十二五”配用电通信网络建设技术原则.

[2]江西九江公司电力通信容灾方案.