SDH光纤通信网在电网中的应用

摘 要

光纤通信在电网通信系统当中具有明显的优势，尤其是在智能电网概念提出后，对电网通信系统的要求越来越高，光纤通信技术在电网中应用十分广泛。因此，本文从电力系统通信出发，总结了SDH光纤通信网在电网当中的应用，以供参考。

【关键词】SDH 电网 通信

同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy简称SDH），是一套可进行同步信息传输、服用、分插和交叉连接的标准化数字信号结构等级，在光纤、微波等传输媒介上进行同步信号的传送，SDH的出现是电信传输体制的一次革命。1984年贝尔实验室提出SYNTRAN（光同步传输网），1985年SYNTRAN成为架构的正式标准，1988年CCITT接受SONET并进行修改命名为SDH。

1 电力系统通信

智能电网的概念兴起于美国，时间是2008年，《经济复兴计划进度报告》（美国），该报告中指出计划未来3年内，投资40多亿美元推动电网现代化，其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。我国在2009年，公布智能电网计划，将于2020年完成智能电网改造。智能电网也被称为电网2.0，是建立在集成、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感、测量、设备、控制方法以及决策支持系统的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。从这个角度来看，实现智能电网的基础是通信网络，这是电力系统当中不可或缺的一个组成部分。

通信网络承担着传递电力系统当中各种信息的作用，主要包括调度、管理、投诉电话信息、数据信号、远动信号、远方保护信号、计算机通信等，随着智能电网建设加快与完善，所需传递的信息更多。同时电力生产不容有失，输配电不能出现间断性和突然性，这是保持电网稳定、可靠、安全的关键。因此，电力系统对通信网络的要求很高，要具备可靠性，传输速率要快，局部地区站点集中，上下传输频繁，实时信息大24h不间断容量要大。大部分通信站点无人值守，自动化程度要高，要具备升级与扩容的能力，以便适应电路配置调整。

电力系统通信主要有三种方式：

1.1 电力线载波通信

这种方式是电力系统当中特有的，可靠性、经济性高，也是基础通信方式。但由于频谱的限制，只能满足部分通信需求。

1.2 光纤通信

具有容量大、质量高、速度快、抗干扰、抗辐射、耐腐蚀等优势。

1.3 音频电缆

这是链接近距离发电厂、调度所、变电站的关键，是载波终端与调度所的中间环节。通过相互绝缘的多根导体，按照某种方式绞合成线束，同时外包密闭保护套。

2 SDH光纤通信网的应用

2.1 SDH组网特点

统一的光接口标准；分插复用灵活；运行、维护、管理与指配能力强大；组网灵活；安全性、生存性强；组成环网具备自愈能力，自动化程度高，在无人为干涉的情况下可在短时间内自动恢复携带的业务，这些是SDH的显著特点。

2.2 SDH的应用

基于上文对电力系统通信的分析，SDH在电网中的应用要注意以下三点。

2.2.1 组成环网

使网络具备自愈能力，保证通信的可靠性。光纤芯数以四芯或二芯为主，综合考虑地区业务量、成本以及环网的自愈特性等因素，采用二纤单向通道倒换环网比较合理。

2.2.2 相比PDH

SDH技术的运用所需设备较少，比如SDH可以155Mbit/s信息流当中一次分插2Mbit/s的信号支路。举个例子，220kV变电站的通信站当中，使用一套SDH接入设备，接入地区干线和省级干线传输网。同时使用另外的一套SDH接入设备，通过地区调度中心，接入地区干线和省级干线传输网。

两套SDH接入设备分别在两个机柜当中安装，按照业务流向，同一台SDH接入设备实现线路至线路、支路至线路、支路至支路、线路至用户、支路至用户的交叉通路连接，速率64kbit/s，通过网管系统完成所有通路的配置。按相关规范和标准，配置相应的接口数量、通道、业务接口等。

两套SDH接入设备分别配置一个接口板，同时在一套SDH接入设备当中集中传输第一保护信息，另外一套集中传输第二保护信息；采用扩展子框满足接口板扩展，采用保护倒换方式避免出现信号盲区。对保护信号事件进行记录，在网管系统中建立档案，方便查询和分析事故。

2.2.3 SDH升级

首先是容量升级，也就是将STM-1升级到STM-4或者STM-16级别。其次，网络拓扑，升级终端复用器（TM），可以用上下分插复用器或数字交叉连接器等。SDH的设备出中继器外都可在线升级，且升级时不会对业务通信产生影响。

另外，值得注意的是，在SDH的应用当中，早期采用SDH组网的电力系统通信网络在上期的使用当中，暴露出来较多的问题。比如同地区电网存在独立的通信网且相互间没有直连通道；部分通信网未形成环网，自愈性不强，安全系数低；接口不足，扩展性不强，在电网调整时适应性较差；传输容量低等。基于此，组网优化十分有必要。而在优化组网时，首先应按照经济性原则进行考虑，在确保通信稳定、安全、可靠的情况下节约成本，提高经济效益。其次，优化前，针对现有通信网做好评估工作，通过调查光缆状况、业务路由等，分析业务需求、电网规划，确定组网结构和节点，并制定中远期目标，预测可能的业务流量和流向，以此来确定传输平面与业务通道。最后，对通信网的故障频发点进行针对性处理，解决突出问题，要注意的是在优化过程中应确保原有通信业务运行稳定，同时也要确保新业务能够正常接入，平稳的过渡。

3 结束语

随着人们生产、生活对电能的需求越来越强烈，同时电网也发展出相当大的规模，电网通信系统流通的信息量越来越大，对电网的自动化水平越来越高，特别是在智能电网当中，通信网络是智能电网的基础，也是确保电网安全、稳定、可靠运行的关键环节。SDH光纤通信网络因其容量大，传输速度快，可靠性、安全性、生存性高，标准统一，使用灵活等优点，在电网通信系统当中被广泛应用。

参考文献

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[2]尹继春，宋鑫峰.SDH和WDM光纤技术的应用与对比分析[J].电力系统通信，2011（03）：62-66.

[3]张辉，聂正璞，万莹.电力系统中光纤通信技术应用探讨[J].中国科技信息，2011（24）：89-90.

作者简介

何尚骏（1982-），男，福建省福州市人。大学本科学历。现为国网福州供电公司工程师。研究方向为电网通信（SDH、数据网、工业交换机、EPON）。

作者单位

国网福州供电公司 福建省福州市 350009