浅析电力通信网络结构及应用

赵发平 董军

摘要：目前我国通信网主要采取的通信方式是光纤通信，怎样才能使电力通信网络得到最大的优化对人们的生产生活有着极其重要的意义。本文首先分析了电力通信网路结构存在的问题，然后详细阐述了电力通信网络结构的优化，最后探讨了其应用要点。

关键词：电力；通信网络结构；传输质量；串联切割；并联切割

中图分类号：F407文献标识码： A

一、电力通信网络结构存在的问题

（一）电力通信网络稳定性问题

我国的电力通信网络技术已经有了很大的提高，但在电力通信网络依然会出现许多故障问题，稳定性水平制约电力系统的安全运行。同时资源共享也不够充分，不能充分利用现有资源，一定程度造成资源的浪费。同时，许多电力通信设备经过一定时间的运行，就会进入电力设备的维修期，甚至是老化期。所以那些需要维护的或者需要维修的设备出现的问题直接影响电力通信系统的整体运行及其稳定快速的发展。

（二）电力通信网络传输质量问题

电力通信采用的网线屏蔽能力较低，难以阻止共模的干扰；并且一般的电力通信网络的网线均为单股铜线，在电力通信中比较容易断开；同时网线过于细，同样影响网络数据传输距离和传输质量。各个地区的电量使用情况不同，SDH 上的节点也就比一般的多而且复杂，加之原有的 SDH 环网上节点数量比较多，从而无法抵抗多种失效事件，最终影响了电力通信的网络传输质量。

（三）电力通信网络结构管理问题

电力通信网络管理工作主要为三大类型，包括：一级通讯网络、二级通讯网络和三级通讯网络。电力通信网络的线路布局和安排的复杂度较高。近些年来，我国的经济不断发展，对于电力通信网络的需要量越来越大，国内的变电站数量在不断地上升，因此变电站内的新出现的 SDH 设施节点也在不断地加入到原来的规划网络当中，而传统的网络没有得到更新与升级，这样的节点增加现象只能使电力通信网络的结构越来越复杂。在这样的情形之下，许多电力通信业务的传输要经过更多的环节，很难满足其传输需求。

二、电力通信网络结构的优化

（一）优化的思路

电力通信网络中存在的风险主要来自中心站传输设备的可靠性及单一性，因此，除了在中心站安装质量好、容量大的设备外，还可以考虑对网络拓扑结构进行优化，将原来单一的网络划分为2个或多个网络，分别由中心站的若干套设备分担业务，如图1所示。

图1 电力通信网络的优化结构

在图1中，中心站设备由原来的1套增加为2套，这样，即使其中1套设备全部瘫痪，也只影响全网50%左右的站点，大大增加了网络的稳定性及可靠性。此外，在图1中可以看到，优化后的网络中开通了2个子网的互连光口，实现了子网1中的站11、站In分别与子网2中的站21、站2n的互连，因此，即使当出现中心站设备1损坏或检修的情况下，通过时隙的调整，就可以将子网1中各站点的业务全部切换到中心站设备2上来，使子网1中站点的业务不受太大的影响，从而进一步提高网络的安全性和可靠性。

在实际的优化过程中，中心站设备数量可根据本地区网络规模的大小确定。此外，应该根据现有条件，尽可能多地考虑设备之间的互连，这样既可以保证业务接入及调整的灵活性，也可以满足变电站之间开展业务的要求，使整个电力通信网能适应各种业务的开展。

（二）优化实施的方法

由于业务全部汇集到中心站的1套设备上，因此，如何在保证业务尽量少受或不受影响的情况下，将新设备接入，并将部分业务切换到新设备上，成为整个优化工作的关键所在。为此，可采用串联切割和并联切割2种方法。

1、串联切割法

串联切割法是指利用SDH设备的保护机制，将主环一端断开，新设备串接进主环，再将部分业务切换到新设备后，实现2个子网的完全分离，其切割过程如图2所示。

图2串联切割法过程

从图2可以看到，串联切割法的基本思路是:首先将中心站的设备2串接进主环的相应位置，然后通过时隙的调整，将需要切换的站点由设备1切换到设备2上来，最后分别调整设备1和设备2光口的接入方向，并再次调整时隙，最终实现2个子网完全分离。

串联切割法充分利用了SDH的保护机制，因此，在将业务由设备1切割到设备2上时，并不会中断业务，但是由于要将PC1V1设备的2M接口线从设备1切割到设备2上来，此时将中断业务，不过，由于中断时间仅仅为移动PC1V1线缆的时间，而且可以做到一个一个地切换站点，并且不用切换VDF的线缆，只要安排合理，并不会对业务产生很大的影响。此外，由于切割范围较大，一般不可能1天之内完成切割，因此，在实际切割过程中，将设备2串联进入主环后，可将设备2的所有时隙配置成串通，这样可使设备1在切换过程中始终为SDH自愈环。

串联切割法比较适合光方向少或板卡槽位调整受限的情况，但此切割法对后期时隙的调整较多。

2、并联切割法

并联切割法是指先在某些站点开通对中心站新设备的光方向，然后将业务切换到新设备上来，实现子网完全分离的方法，如图3所示。

图3并联切割法过程

从图3可以看到，并联切割法的基本思路是:首先在站n和站3分别增加光板，并分别开通设备2对站n和站3的光方向，然后通过时隙调整，将部分业务从设备1切换到设备2上，实现子网的分离。

同串联切割法一样，并联切割法对业务的影响也是由于要切换PC1Vl线缆而引起的，因此，这种切割法对业务的影响也不大。此外，由于并联接入主环，设备2不需做串通配置就始终能使设备1为自愈环。但是这种切割法的前提条件是纤芯充足，光方向易开通。相对于串联切割法来说，并联切割法对时隙的调整较少，因此，后期调整工作量较小，但前期跳纤、调整光方向的工作量较多。

串联切割法和并联切割法各有特点，在实际优化过程中，应根据现有网络的特点，合理进行选择。

三、电力通信网络结构优化的应用

某市电力光通信网是1997年开始规划建设的，按地理位置不同，分为东环和西环2部分。总变电站数目达到141座。按照这样的发展速度发展不下去，电力通信网必须要对未来做好充分的准备。

目前，在该市电力光通信网络中，东西环所有站点的业务全部传回中心站，分别由中心站1套ZXSVI一155 /622 /Z500设备和1套FOCUS 6340设备分配给若干PCVI接收。为了保证系统的安全性、可靠性和容量，将东、西环光网络分别拆成2个子网，形成4个子网，并尽量开通4个子网的光方向，形成内环加外环的光网络结构，如图4所示。

图4某市电力光通信网优化结构

在图4中，原东环42个站点拆分成网1和网Z由中心站设备1和设备2负责传输;原西环50个站点拆分成网3和网4由中心站设备3和设备4负责传输。中心站4套设备之间通过光口互相连接，形成内环结构，子网之间利用现有的光缆资源尽可能进行互联，形成外环结构。

通过网络的优化，可以大大增强深圳电力通信网的抗风险能力，一方面，一旦中心站其中1套设备瘫痪，原来是影响全网站点，现在只影响25%左右的站点;另一方面，假如中心站设备1连接站1和站n的光缆同时中断，业务可以利用外环的结构，迂回至中心站设备2、设备3或设备4上，然后利用内环结构将时隙调整到设备1上，快速恢复业务，使得整个网络配置灵活，不仅能满足各种业务开展的要求，而且能应对各种突发事件时的业务调整。现在，该市电力光通信网东环的网络切割及业务调整已基本完成，西环的网络切割正在进行当中。

参考文献

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