金华地区电力通信基础网运维现状分析及维护建议

张红瑛

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

电力信息

金华地区电力通信基础网运维现状分析及维护建议

张红瑛

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

针对金华地区电力通信基础网的拓扑现状，结合地区网络发展的需求，讨论了基础网传输系统拓扑结构和运维现状存在的设备异常、板卡资源紧张、合理接入等问题，并就金华地区基础网系统拓扑结构层次的合理优化以及运行维护提出可行性建议。

通信基础网；拓扑；优化建议

金华电力通信基础网（简称基础网）分为骨干层和接入层，骨干层覆盖金华城区独立通信站、县级供电公司及部分220 kV站点，接入层覆盖金华、义乌、东阳、磐安、武义部分220 kV变电站和部分110 kV变电站。金华基础网ECI（全球网络基础设施提供商）传输系统目前接入的站点为40个，随着2014—2015年工程建设和技改项目的变电站陆续建成和投产，基础网规模将进一步扩大，承载的业务量逐步递增，运维的安全压力增大，对基础网的网络架构稳定和日常维护提出了更高的要求。

通过研究金华基础网ECI传输网络承载业务现状，结合网络的保护方式研究以及下一步网络承载需求分析讨论，针对基础网逻辑拓扑结构合理性和网络层次的合理优化以及日常运维方面，提出可行性建议。

1 基础网运行现状

1.1 基础网的建设

金华地区基础网始建于2011年，于2013年1月正式承载业务。基础网作为金华地区传输网络的第二平面进行建设，与华为传输网络和富士通传输网络并存，主要发挥重要业务进行分流和减少重要业务中断风险的作用。

基础网传输系统主要采用了ECI公司MSTP（多业务传输平台）设备，型号分别为XDM1000和XDM500，覆盖范围包括金华地区所辖500 kV变电站、220 kV变电站、部分110 kV变电站和所有县级供电公司独立通信站、中心站。随着一批传输设备的服役年限接近10年，对这些设备采用逐年退役的方式，退役的站点业务将逐步割接至基础网。另外，2014—2016年一些已经立项的电网基建项目将陆续完工，基础网的站点覆盖范围进一步扩大，将覆盖整个金华地区所辖的重要站点。

1.2 基础网传输结构

金华地区基础网ECI传输网络主要分为2层结构，其中由县级供电公司独立通信站、重要500 kV站点、220 kV站点以及市级供电公司中心站组成的汇聚层，传输容量为10 G，其他各个片区的220 kV与110 kV站点作为接入层，传输容量为2.5 G，接入层包括义乌、武义、永康、东阳等片区。具体结构如图1所示。

图1 基础网分层结构

1.3 保护方式

SNCP保护即子网连接保护[1]，是通道保护的延伸，遵循“双发选收”的原则，对业务采用1+1保护方式。如图2所示，A端业务双向发送，B端选择工作路径接收业务，若工作路径发生中断，B端选择器判断两条路径发送的信号，发现工作路径信号异常，立即切换至保护路径，这一过程不需要启动APS（自动保护倒换协议），切换时间短。SNCP保护中主备通道的切换判断选择动作位于交叉板完成[2]。

图2 子网连接保护

SNCP保护是能够适应任何网络拓扑结构的保护方式。网元A至网元B之间存在工作路径和保护路径，根据SNCP保护方的特点工作/保护路径可以是1条链、1个环甚至更加复杂的网络结构（网状网、环带链、或混合结构等），统称为工作子网和保护子网。

1.4 SNCP保护方式的优势

相较于电力系统通信SDH（同步数字体系）传输组网中常用的通道保护和复用段保护方式，SNCP保护方式有其自身优势。

与PP环（通道保护）比较，两者都采用“双发选收”的工作模式，无需启动APS协议，主备时隙倒换时间短。SNCP保护方式可以作为通道保护环的延伸，通道保护环只能保护本地支路板下的PDH（准同步数字系列）业务[3]，SNCP可保护的业务级别更广，包括VC4、VC3、VC12，既能完成对低阶支路业务的保护，也能保护高阶业务。与通道保护单一的组环模式相比，在网络规模无法预知的情况下，SNCP保护的网状结构对SDH传输网络组网拓展的适应性更强。

MSP环（复用段保护）也称线路保护[4]，仅对复用段进行保护，通常适用于VC4级别的保护，如果复用段通道切换失败，高阶通道保护（VC4级别）切换失败，其高阶通道内承载的所有低阶业务将中断，并且MSP需要APS协议支持，可靠性不高，环内支持站点数量有限。与之相比，SNCP保护具备对网络规模没有要求，切换无需协议支持等优势。

地区传输网络主要是PCM（脉冲编码调制）业务、自动化远端测控，所承载业务容量以2M为主，兼承载信息网业务，信息网业务包括VC12，VC3，VC4。从以上两个方面考虑，选择SNCP保护方式适合金华地区基础网ECI网络建设需求。

2 基础网维护问题分析

2.1 设备存在薄弱点

基础网正式投入运行已近2年，从开始的十几个站点，到目前近40个站点，随着网络承载量的增加，存在问题也随之不断显现。

基础网设备采用新的设备和保护方式，无经验可以直接借鉴，因此基础网的运维方法和拓扑优化原则是在摸索中逐步总结。

表1列举了基础网ECI系统投运2年内出现的比较典型的故障，故障站点几乎覆盖500 kV，220 kV，110 kV以及县级供电公司中心站，故障设备包括低功率的XDM500和高功率的XDM1000设备，故障板卡主要集中在电源板和风扇板卡。ECI设备板卡内部自带监测系统，一旦板卡异常，则上报Bit Faied告警。频繁出现风扇和电源板卡故障，一定程度上反映出设备板卡本身存在的薄弱点。

2.2 中心站承载量大

市级供电公司中心站是基础网的核心站点，也是网管服务器的网关网元接口设备。表2统计了网内220 kV/110 kV站点业务流向，表中可以看出基础网内站点地调、省调接入网、地调数字透传、西门子交换机联网以及金华片区的220 kV和110 kV站点的PCM业务，全部接入市级供电公司中心站楼ECI设备或进行2M业务的转接。

表1 基础网典型故障汇总

表2 网内220 kV/110 kV站点基本业务流向统计

中心站ECI设备现有7槽、8槽2块2M板卡，每块板卡带有81个2M端口。据统计，中心站ECI设备共承载近百个业务的下载和转接工作，其中7槽位板卡已经满负荷运载。

根据以上分析，中心站点地位相当于基础网的心脏位置，承载业务量大，但仅有1台XDM1000设备，重要站点单设备运行，一但该设备出现故障，所承载的业务将受到影响，且难以将业务及时分流。

中心站是全网的中心，在每一个地区供电公司的接入层环内，县级供电公司独立通信站处于接入层的中心地位，所辖的220 kV和110 kV的地调接入网、PCM业务全都在县级供电公司设备2M端口下载，因此随着网络的不断扩大，独立通信站单设备运行也同样存在业务风险无法合理均分的情况。

2.3 重要站点板卡资源紧张

500 kV A变电站仅有1台设备，从拓扑示意图3中可以看出，该设备承载6条光路，ECIXDM1000设备仅有9个槽位可以承载光板。根据金华片区各站点所处地理位置，将500 kV A变电站作为金华片区接入层的主要接入站点，设备承载光路数目多，如果设备发生故障，中断的光路多，影响范围大。

图3 汇聚层拓扑示意

2.4 物理拓扑与逻辑拓扑不符

基础网建设过程中，接入层站点逐年增加，新增站点的逻辑拓扑和物理拓扑不符，接入层难以成环，需以双链接入片区内核心站点，不仅使中心站点板卡资源的过度消耗，业务流向也无法合理规划。

以武义片区为例，图4是该片区的逻辑拓扑图，其中220 kV站点温泉变电站（简称温泉变，以下类推）和国网武义县供电公司站以10 G光路互联，位于汇聚层，其余站点以2.5 G环的形式接入国网武义县供电公司和温泉变之间，其实际的物理拓扑如图5中虚线箭头所示：百花变-明招变-莹乡变-温泉变-国网武义县供电公司-武义变，物理路由与逻辑拓扑路由环路一致。

图4 武义片区逻辑拓扑

随着2014年度基建新增站点汤村变和熟溪变的加入，如果强行将2个站点插入接入层环中，将出现逻辑拓扑与光缆实际路由不符以及网络层次不清晰的情况。

3 基础网维护建议

3.1 做好故障应急方案

图5 武义片区物理拓扑流向

针对ECI设备电源板和风扇板频繁出现板卡故障，应及时做好应急方案，根据出现电源告警的站点级别，判别缺陷等级，并及时进行更换板卡的操作。建议电源板和风扇板的备品备件充足，以便及时处理缺陷。

3.2 中心站点配备2套设备

中心站点单设备运行，业务负荷重，且紧急情况下对重要业务无法分流，中心站点需新增设备1台。为减轻500 kV A变电站设备槽位少的压力，撤除市独立通信站至中心站和中心站至500 kV A变电站的10 G光路，500 kV A变电站新增同型号设备1台，改进后拓扑如图6所示。新增点市中心站02和500 kV A变电站02作为市区片新增接入层站点的接入站，虚线表示市区片区接入层站点接入位置。

图6 改进后汇聚层逻辑拓扑

3.3 调整逻辑站点位置

针对2.4节中提出的物理拓扑与逻辑拓扑不符的情况，建议调整逻辑拓扑中莹乡变和明招变的位置，以使新增站点汤村变和熟溪变能够顺利接入，构成环形结构，具体逻辑拓扑如图7所示，物理光缆走向如图8所示。经过逻辑拓扑内网元位置的调整，在最大限度节约设备板卡的情况下，将新增站点加入原接入层逻辑环中，网络层次清晰，避免网络中出现同路由的现象。

图7 改进后武义片区接入层逻辑拓扑

图8 改进后武义片区接入层物理拓扑流向

4 结语

电力通信基础网的运维优化意在充分了解中短期和长期的业务需求的前提下，做好短期和长期的业务规划；合理利用现有网络资源，在确保安全稳定运维的情况下，使现有资源得到最大化使用。通过对金华基础网ECI传输网络现状的分析，发现了存在的设备薄弱环节和环网拓扑结构的不合理点，并提出了一系列可行性建议，下一步将进一步研究设备合理分配和网络需求容量之间的平衡关系。

[1]罗红波，赵慧琴，郝晓伟.主干光纤网SNCP环结构下业务组织的探讨[J].电力系统通信，2006，27（增刊）:27-29.

[2]吴铭峰，高淑芬，刘培莹.子网连接保护（SNCP）在传输网中的应用分析[J].天津通信技术，2003（1）:33-36.

[3]高鹏，陈新南，陆明，等.南方电网SDH光纤通信环网继电保护通道分析[J].南方电网技术，2007，1（2）:43-47.

[4]王利红.关于二纤复用段保护环故障处理分析[J].甘肃科技，2013，29（3）:22-24

（本文编辑：杨勇）

Operation&Maintenance Status of Infranet for Power Telecommunication in Jinhuaand Optimization Suggestions

ZHANG Hongying
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

In the light of present topology of power telecommunication infranet in Jinhua，the paper discusses equipment abnormality，lack of board resources and reasonable access and so forth in topology structure of infranet transmission system and existing operation and maintenance status；in addition，it presents feasible suggestions on optimization of topology structure layers of infranet transmission system and the operation and maintenance.

telecommunication infranet；topology；optimization suggestion

TN915.853

B

1007-1881（2015）01-0048-04

2014-10-20

张红瑛（1984），女，工程师，从事电力通信调度运维工作。