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第三节
电力通信关键技术

目前,我国正处于智能电网全面建设时期,大量涉及电力生产、运行、管理的信息需要安全、稳定、可靠、迅速地进行传输,高速、双向、实时的电力通信网为智能电网建设提供了坚强支撑,其关键技术主要有光纤通信、数据通信网、交换技术、电视电话会议、通信电源等。

一、光纤通信

目前,光纤通信技术主要有SDH、OTN、PTN、PON、ASON等。其中,SDH、OTN、PTN适用于骨干通信网,PON适用于终端通信接入网。

1.SDH

1988年,国际电报电话咨询委员会(CCITT)接受了SONET概念,并重新命名为同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH),使其不仅适用于光纤,也适用于微波与卫星传输的通用技术体系。SDH对电接口采用统一的CMI编码,在光接口方面采用世界性统一标准,即加扰的NRZ码,从根本上解决了不同厂家的传输设备组网问题。

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N (Synchronous Transport Mode,N=1、4、16、64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1模块字节间插复用构成STM 4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16,四个STM-16同步复用构成STM 64。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125μs,每秒传输8000帧,对STM-1而言每帧比特数为8×(9×270×1)=19440(bit),则STM-1的传输速率为19440×8000=155.520(Mbit/s);而STM-4的传输速率为4×155.520=622.080(Mbit/s)。

在电网中,SDH网络主要承载继电保护、安全自动装置、调度自动化、调度交换、行政交换、信息内外网、电视电话会议等中低带宽业务。

2. OTN

OTN主要是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”,将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。

OTN承载综合数据网、调度数据网、变电站智能监控等大颗粒业务。

3.PTN

PTN (分组传送网,Packet Transport Network)是一种光传送网络架构和具体技术:在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面,它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计,以分组业务为核心并支持多业务提供,具有更低的总体使用成本(TCO),同时秉承光传输的传统优势,包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展性、较高的安全性等。

4.PON

PON (无源光网络,Passive Optical Network)是一种基于点到多点(P2MP)拓扑的技术,是一种应用于接入网、局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源光缆、光分/合路器和光分配网(ODN)连接的网络。目前,电网运用最为广泛是EPON,随着电网业务的发展和规模的扩大,GPON、10GPON等大容量光接入技术将得到应用。

5. ASON

ASON (自动光交换网络,Automatically Switched Optical Network)是一种由用户动态发起业务请求,自动选路,并由信令控制实现连接的建立和拆除,能自动、动态地完成网络连接,融交换、传送为一体的新一代光网络。

二、数据网络

调度数据网主要承载调度自动化、电能计量系统、功角测量系统等调度自动化业务。调度数据网根据组网规模可采用分层结构,大规模分三层,核心、汇聚、接入;中规模分为两层,核心和接入;小规模不分层。

综合数据网通过2.5G SDH、2.5G或10G波分光路以及专用纤芯组网,用于传送办公自动化、电力营销、财务管理、人力资源等业务。一般来说,根据电力系统建设规模,综合数据网的结构会有所不同,大规模的为多层架构,中规模的为两层网络结构(骨干网和省地市网),小规模的为单层结构。

三、交换技术

电话交换系统主要由调度交换系统与行政交换系统组成,根据网络规模可采用分层结构和不分层结构。网络由交换节点及电力通信专用传输链路构成,并采用数字中继、信令方式进行组网。以省级电网公司为例,由各地市供电公司配备两套独立的程控交换机分别用于办公行政与调度使用,各地市供电公司之间的程控交换机采用2×2M电路互连,组成公司系统的电话交换系统。

四、电视电话会议

电视电话会议系统包括电话会议系统、会议电视系统和一体化会议系统三种。以国家电网公司为例,召开电视电话会议时,电视会议系统和电话会议系统同时运行,电话会议系统作为电视会议系统的音频。会议电视系统包括公司级和部门级两种平台。一体化电视电话会议系统包括基于视频VPN的网络硬视频系统和基于信息内网的软视频系统。

五、通信电源

通信电源系统主要由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,并通过智能设备实现通信电源集中监控。

500kV/330kV的超特高压变电站采用独立的通信电源为通信设备提供直流电源;220kV及以下变电站通信电源宜由站内一体化电源系统实现。此外,不少新能源也逐步使用一体化电源替代传统分立电源。 qR1tEudv3A05uTCjrXebweFcplHKuHLbi1OKgJHnZYYJG2ghZcrGSwe2H6gB7IFX

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