电力光传输网优化及应用浅述

1/7电力光传输网优化及应用浅述电力光传输网优化及应用浅述前言电网是经济社会发展的基础设施，建设统一坚强智能电网，充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济发展中的作用，对经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义，SDH光传输网作为统一坚强智能电网的基础支撑平台，在保障电网安全运行、市场经营和现代化管理等方面发挥着重要的作用。为满足电网发展需求，公司对光传输网建设发展中出现的路由瓶颈、链形网络、带宽紧张、链路过长等问题进行针对性的分析，提出并实施了网络的优化与改造方案，使光传输网在系统容量、可靠性、传输时延等性能方面得到很大改善。1SDH的技术特点SDH是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。SDH技术采用世界统一的光接口规范，具有灵活的分插复用能力，强大的运行、维护、管理和指配能力，组网灵活，网络生存性、安全性强。组成的自愈环网在网络发生故障时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内使业务自动从故障中恢复传输。自愈环网按环上业务的方向可分为单向环和双向环两大类，按2/7网元节点间的光纤数可分为双纤环和四纤环，按保护的业务级别可分为通道保护环和复用段保护环两大类。SDH在电力系统通信中的应用电力通信网作为一种专用通信网，服务于电力系统生产、调度及经营管理。当前随着统一坚强电网的发展，调度、信息、营销、配网等各个系统的建设，以及智能电网建设的开展，对电力通信的可靠性、传输容量、灵活接入能力以及通信管理等均提出了更高的要求。高可靠性。调度业务对电网继电保护、调度数据网等提出了更高的要求，智能电网业务需要对电网各个节点进行状态信息的采集，并在局部或全网内进行电网状态信息的实时交换。这些都对通信专业提出了更高的保障要求。高实时性。电力通信网需承载保护、安控、调度自动化等实时数据业务，这些业务的流向主要集中在变电站之间、变电站与调度之间，直接关系到电网的安全稳定运行，实时性要求极高。本文由论文联盟HTTP/收集整理大容量、高带宽。调度数据网第一、二平面的建设完善，容灾备份中心的建设均要求更高的带宽。信息系统、营销系统、配网系统的建设及智能电网的发展，将引起变电站、供电所与公司本部乃至上级部门的海量数据交互，导致带宽需求急剧上升。3/7业务IP化。信息系统、配电系统、营销系统等业务以IP为主，实时性要求不高，但其业务流向的特点等与传统TDM业务不同，需设备提供新业务接入功能支持。灵活接入。配电、营销系统业务点多、面广、数据量小，要求有与之相适应的灵活、经济、可靠的通信接入方式。为了满足以上需求，SDH在电力通信网中的具体应用如下为了保证传输系统的高可靠性，采用SDH环形组网，实现自愈功能。考虑到自愈环的特性和电力通信业务量、节点成本要求等因素，县级通信网中采用两纤单向通道保护环较为合理。传统的PDH设备，为了上下话路，需要采用大量背靠背设备，而SDH设备可以一次性提取低速支路信号，省去大量的硬件设备。SDH设备有两种升级方式A容量的升级，从STM1上升到STM4或者STM16级别；B网络拓扑升级，节点设备从TM上升到ADM或DXC等。SDH设备可以在线升级，在升级过程中不会影响正常的业务通信。MSTP应用，MSTP是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点，可以更有效的支持分组数据业务，实4/7现电路交换网向分组网的过渡，成为城域网主流技术之一，最适合作为网络边缘的融合接点支持混合型业务。3滨海县域光传输网现状滨海县域光传输网自2001年开始建设，从最初的14个站点扩展到现有的27个节点30套设备，网络容量由最初的155MB升级至，业务量也快速增加，开始只传输行政电话、调度电话、远动等业务，现承载电力信息网、调度数据网、通信数据网、调度电话、行政电话、会议电视、视频监控等相关生产、管理业务。光传输主环网。采用中兴S385设备，组成速率为/S两纤单向通道保护环，主要接入公司本部和域内220KV变电站，由后续改造升级建成。光传输支环网。采用中兴S330设备，组成速率为622MBIT/S两纤单向通道保护环，横跨滨海县域全境，主要接入域内110KV及以下变电站。支链站点。采用中兴S330设备，速率为622MBIT/S，无保护，主要接入域内110KV及以下变电站及用户变。网络拓朴如图1所示。图1滨海县域光传输网4光传输网的优化改造滨海县域光传输网问题分析5/7滨海县域光传输网经过多年的发展已具有一定规模，但由于各站点通信设备在不同时间投入运行，从而造成了以下问题。网络拓朴结构不合理，主、支环网负载轻重倒置，造成网络带宽浪费及相对不足，同时混乱的网络拓朴给日常配置维护带来不便。大量链形网络没有保护，设备掉电、光板、光缆故障等会导致链上各站点业务都中断。支环网横跨滨海县域全境，易因外力破坏、施工改造、节点故障等原因造成网络开环中断，且持续时间长。网络多次扩容后，隆兴变等网络交叉、汇接站点槽位紧张，配置饱和，形成路由瓶颈并加剧了失效风险，同时部分早期建设光缆的纤芯使用也趋于饱和。部分早期设备支路板配置不全，无法实现1N保护，且软件版本老旧，不能支持新功能、新业务以及多业务。网络优化目标提高网络安全稳定性。传输网络是基础网络，其安全稳定性直接影响到通信网络其他设备的正常运行，网络优化方案不能以牺牲网络安全性为代价，在工程实施时对现网业务的影响也应降至最小；优化资源利用率。随着网络规模的扩大，合理的规划资源分布，尽可能减少网络瓶颈，均衡负载，最大限度的利用网络资源；提高维护效率。6/7降低网络维护成本，提高故障响应速度；承载多元化。升级在网老旧设备，支持更多的新业务，提高传输网络的附加价值。网络优化方案支环设备升级为满足新时期电力通信高容量、大带宽的要求，在支环设备上配置光传输板，为满足业务IP化及灵活接入的要求，在设备上配置SEE/SED以太网处理板，配齐设备支路板实现1N保护，升级设备软件版本支持新功能、新业务的实现。自愈环网选择单向通道保护环是并发选收方式，业务保护实际上是“11”，业务流向等控制简单，便于维护与操作，倒换时间短，业务容量恒定为STMN，与环节点数和网元间业务无关，各站间均分全网资源，所以单向通道保护环上站不宜多，适用集中于一、二站的业务。两纤双向复用段保护环业务保护实际上是11，使用APS协议，保护倒换时间长，维护与配置等操作复杂，倒换时易发生错连现象，环上站点不得多于16个，当业务分散时，环上业务容量为M/2STMN，适用于均匀分散的业务类型。因电力通信的业务类型接近于集中分布，从方便维护操作考虑，采用单向通道保护环。7/7网络拓朴调整拆分1个大支环为4个小支环，并与主环相交连接，建成1主环4子环的拓朴结构，通过路由冗余提高整个网络的可靠性。对于多级串接站形成的链型网络，暂采用隔站迂回跳纤的方式，解决由于光缆路径局限无法组建自愈环的问题，并结合电网改造建设光缆第二通道，克服站点路由瓶颈。优化后的网络拓朴如图2所示。图优化后的滨海县域光传输网方案应用效果通过此次网络改造，升级了支环站点老旧设备，扩展了网络带宽，建成了一主环四支环的网络拓朴结构，用户站也以双链方式接入主环站点S330设备，所有站点均实现了自愈保护，同时相交环的网络结构为站点业务提供了充足的迂回路由，以太网端口为