基于电力系统的通信技术现状及发展

赵琦

（甘肃省电力设计院 甘肃省兰州市 730050）

基于电力系统的通信技术现状及发展

赵琦

（甘肃省电力设计院 甘肃省兰州市 730050）

电力系统通信是电力网络正常运行的基础，同时也是电力系统不断进步的重要推动力，目前已经逐渐受到国家各部门的高度重视。想要使电力系统不断完善与发展，拥有更好的发展前途，那就要对电力系统通信技术以及电力系统的出现和发展历史以及现今发展状况有着客观的认识，本文就是对电力通信行业进行简单的介绍并提出发展方向和建议。

电力系统；SDH技术；光纤通信

引言

在通信技术和电力技术飞速发展的今天，我国的电力通信行业也随着时代的脚步在不断进步与完善。20世纪90年代以来，计算机网、电信网、电视网等加快脚步融为一体，数字化革命加快，促进了通信行业的飞速发展。通信行业不仅在人类交流中发挥至关重要的作用，更在经济上发挥着别的行业所代替不了的作用，促进世界经济一体化、和谐化，使之快速繁荣与发展。

1 电力系统通信概况

近年来随着通信技术的发展，电力系统是否能够长时间、高效率的持续正常可靠运行，取决于电力系统通信技术的可靠性、高效性以及先进性。国家电网公司提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网的战略发展目标，制定了从发电到用户各应用环节和通信信息平台的发展路线。

通信网络是支撑智能电网的公共平台，是“贯穿发电、输电、变电、配电、用户、调度六个环节”，实现“电力流、信息流、业务流”三流合一的不可缺少的重要手段。

骨干通信网光纤传输网100%覆盖220kV及以上变电站、直属电厂、地（市）公司及超高压公司，省调直调电厂光纤网络覆盖率达到80%以上，各地（市）光环网在主要覆盖110kV变电站及营业站的同时，逐步向35kV变电站及县调延伸。电力通信传输网已成为保障电网安全、提高自动化控制水平及提高管理信息化水平的重要基础保证。Ⅲ级传输网依据电网主网结构及地形特点，覆盖各地区。地区Ⅳ级传输网依托城、配网线路资源，以SDH光通信为主、一点多址微波及支线微波为辅的地区Ⅳ级传输网络，Ⅳ级传输网覆盖各地区主要的110kV变电站、部分35kV变电站及部分营业站、供电所。

2 光纤通信技术在电力系统通信中的应用

光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称，就是利用光导纤维传输信号、实现信息传递的一种通信方式。光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。光纤通讯传输的介质是光纤，在电力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起，完成信息的传递。

在电力通信系统中，最常用的光纤有光纤复合地线、光纤复合相线和自承式光缆等。光纤复合地线含有一定光纤单元的地线称作光纤复合地线。这种光纤单元具有地线的作用，可以防止输电线路发生雷击现象，使用起来安全可靠。而且还具有光纤的优点，能够利用电力线路的地线中的光纤输送信息，在使用过程中不需要特别的维护，比较适于旧电路的改造和新线路的建设。光纤复合相线是将光纤芯单元复合在输电线路的某一相里的一种电力光缆，有效解决了输电架空线路受限的问题，这样能够充分利用电力系统的输电线路的资源，节约了电能和资源。自承式光缆分为金属自承式和全介质自承式两种。金属自承式光缆结构简单、生产成本低，在实际应用中不需要考虑热容量和短路电流等因素。全介质自承式光缆直径小、质量轻，绝缘性能强，具有稳定的光学性能，特别是在事故状态下能够减少停电造成的损失。

随着电网的不断发展，载波通道己经无法满足如今电网通信的需求，不能提供高速率高可靠性的信息通道。目前光纤通信己经广泛的运用于电力系统中，它的优点是容量大、速率高，另外还可提供高可靠性的保护通道，并且能随电力线路同期建设。2009年某省级电力通信网已建成光缆总长度为8228km，其中OPGW光缆5294km，占光缆总长度的64.3%；ADSS光缆1718km，占光缆总长度的20.9%；其他光缆（普通非金属光缆、OPPC光缆）1216km，占光缆总长度的14.8%。2010年建设光缆线路2249km，2010年底光缆总长度10477km。其中OPGW光缆7365km，占光缆总长度的70.4%；ADSS光缆1896km，占光缆总长度的18.0%；其他光缆1108km，占光缆总长度的10.6%。

3 SDH在电力系统通信中的应用

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种将复接、线路的传输及交换功能融为一体，并且由统一的网管系统操作管理的综合信息传送网络。SDH可以实现网络有效管理，实时业务监控。动态网络维护，不同设备间的互通等多项功能，能很大的提高网络资源得利用率，降低运行管理及维修护理费用，实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此SDH是当今世界在信息传输技术方面的发展和应用的热点，普遍应用于信息通信领域。

SDH网是由一些SDH的网络单元组成的，在光纤上进行同步传输、复用、分插和交叉连接的网络。SDH网有全世界统一的网络节点借口NNI，从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接等过程。SDH网有一套标准化的信息结构等级，并具有块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。SDH网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系、同步数字体系和宽带综合业务数字网的信号都能纳入其帧结构中传输，既具有兼容性和广泛的适应性。SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便、适应将来不断发展的需要。SDH网有标准的光接口，允许不同厂家的设备在光路上互通。SDH网的基本网络单元有终端复用器、分差复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备等。

4 电力系统通信技术在我国的发展前景

以现有通信网络来看，以服务坚强统一智能电网建设为目的，紧密结合系统一次的电网建设，建设完善电力骨干通信网，为电网智能化发展提供大容量、高可靠性、覆盖面广、方式灵活的业务通信网络。从网络结构上对骨干通信网进行优化改造，骨干通信电路实现双路由、双设备、双电源，核心环网容量达到40+10G，各地区骨干电路容量达到10+2.5G。

行政交换网加强网络运行稳定性；进一步优化电力行政专用网的网络结构，组建以公司交换机为核心汇接中心，分别设置地区汇接中心的电力专用行政网。调度交换全面覆盖各级调度、各电压等级的变电站、直调电厂的电力调度专用通信网。电视电话会议系统针对现状，结合通信建设及规划，省电视电话会议系统高清，MCU双机备用。

随电网通信工程建设，在保持330kV以上变电站光纤覆盖100%的同时，逐步实现骨干节点多方向路由，为网状网、智能光网络、波分网的建设提供基础物理平台。

随电网通信工程建设，110kV变电站实现光纤覆盖100%，新建城网的35kV变电站实现光纤覆盖100%。

对110kV变电站的光纤汇聚网络进行优化和改造，提升容量，实现重要变电站通信系统的环网运行；加大35kV变电站通信网建设，全面建成以区域调度为中心的35kV通信网。

电力通信网包括传输网、支撑网、业务网三个部分。骨干传输网的建设包括传输电路的建设、通信站的建设（包括站内传输设备、电源设备）及利用光纤电路和光通信设备进行组网等三个方面的内容。

通信电路的建设应以光纤通信方式为主。新建或改建的送电线路应敷设架空地线复合光缆（OPGW）。35kV送电线路上应敷设复合相线光缆（OPPC），根据电路长度及具体情况适当选择ITU-TG.652及G.655光纤。根据骨干传输网的分布组织行政交换网网络结构，充分利用传输环网建设网状结构的电力行政交换网。对处于行政交换网络地区汇接节点的程控交换机提出配置要求，对不具备汇接能力的进行更新改造。电力调度交换网要求全部采用2M数字电路、共路信令方式组建，为电力生产指挥提供高质量、安全稳定的专用联系方式。建设高清视频会议系统可使电力视频会议水平更上新台阶，包括为电力所辖系统单位提供流畅的视频图像、清晰的声音，以便系统具备更高的安全运行可靠性。将现有网络设备、传输设备、终端设备、辅助设备的网管系统信息接入通信网综合监控管理系统，通信网全网统一运行管理平台。将电源监控、环境监控、视频监控等信息接入至通信网综合监控管理系统，对各通信站点环境情况进行集中监控管理。

5 结束语

按照全网统一规划、统一部署、分步分层实施的原则，以满足坚强智能电网通信需求为核心，以提高网络架构的安全可靠性、提高各级通信资源的高效管理、合理调配能力、拓展对各类业务的承载能力为目标，构建以骨干通信网为主体、配电通信网为延伸、各级通信网协调发展的结构合理、先进实用、坚强高效、覆盖全面、接入灵活、兼容性好、具有业务感知能力和自愈能力的一体化通信网络，为坚强智能电网建设提供坚强可靠的通信基础平台。

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1004-7344（2016）24-0098-02

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