芜湖城区电力通信光纤环网优化改造

1、芜湖城区电力通信光纤环网优化改造摘要：介绍了芜湖城区电力通信光纤环网优化改造方案及所采取的技术实施，芜湖供电公司利用东信公司的标准型 SD H 设备，将城区电力通信光纤环网进行大容量升级改造，其总体拓扑为 622M 环网带 3 条 155M 支链。通过改造前后网络应用比较，论证了优化后的网络结构改善了供电信息的传输质量，满足了公司日益增长的业务需求。关键词：电力通信；光纤环网；优化；改造芜湖地区电力通信网主要以光纤通信方式为主，辅以微波、载波和音频电缆通信方式。光纤通信已覆盖所有变电站，光传输网络为 SDH 网络，采用的是东信光通信技术有限公司的标准型 SDH 设备GF155-05，网络拓扑图

2、如图 1 所示。但近几年芜湖地区经济发展迅猛，供电业务不断扩大，新建变电站陆续上马，原网络结构、容量已远远不能满足日益增长的业务需求，2005 年 1 月芜湖供电公司（ 以下简称公司） 再次对光纤通信主环网进行大容量的升级改造，引进东信公司先进的多功能增强型光纤设备，使主环容量达到 622M ，并将新建的全省第一家 GIS 变电站220 kV 鸠江变电站（ 以下简称××变）和 110 kV 石城变、天门山变、万春变纳入环网内，实现对无人值守站的远端监控和操作。1 现状调查 芜湖城区光纤通信网建于 2000 年，是利用城区改造资金，采用招标方式，选中东方通信公司的GY155-

3、01 型光纤综合接入设备，该系统是当时刚研制成功的实验型设备，通过 2 年多现场运行，显现出下面一些问题。（ 1）网络保护功能差：当某一段光纤故障或某一站接入部分（ CM 板）故障，系统不能实现保护自愈功能，导致系统内部分站点与中心站失去联系，造成通信中断。（ 2）话路部分自动复位能力差：经常出现话路，必须到该站点现场停电重新启动方可复位。（ 3）网管功能差：各站点出现的一些故障，在网管上反映不出来，给判断和处理故障带来困难。该型号设备由于先天不足，后天已难于小修小补来加以完善，而东信公司后来开发的 GF155-05 型光纤通信设备利用了 GY155-01 型的部分单元设备，避免了整个系统的推

4、倒重来，2003 年公司在原有的环网基础上进行一次大的升级改造，更新GY15501 型，引用东信公司后来开发的 GF15505 设备，中央处理单元在硬件和软件上都加以升级，软件功能比 GY155-01 型更加完善，可以升级到 622M 。该设备光路部分与中央处理单元、交换单元分开，形成 3 个独立单元，大大提高了系统的可靠性，弥补了 GY15501 型光纤通信设备的不足，投运后效果良好。但随着时间的推移，近两年芜湖市经济发展迅猛，电力业务增长较快，陆续上来了4 个 110 kV 变电站，即石城变、万春变、天门山变、南瑞变，1 个 220 kV 全 GIS 鸠江变，而公司管理日趋现代化，110

5、kV 及以下变电站均实行无人值守站，以及农电网建起需要 100 M 容量的通信通道，现有的网络结构已满足不了需求。同时随着电路的运行，早期建成的网元设备逐渐出现了故障，比如光板经常故障，交叉板和主控板不在位的情况时有发生，尤其是松园变、尖山变、汀棠变，给配网调度和变电操作带来不便，针对以上情况，2005 年 1 月公司又对城区主环网进行了大容量升级改造，改造后的芜湖城区传输电路 622M 拓扑图见图 2。2 改造方案 为响应芜湖经济发展的需求，满足公司日益增长的业务需要，针对目前公司通信现状，经与东信厂家多次研究，现将公司新大楼原有的标准型SDH 设备更换成业务容量更大的增强型 SDH 设备（

6、 PCM 接入设备仍使用原有的 AM 240）。利用东方通信的标准型 SDH 具有 155 M 至622 M 的平滑升级能力，所以，在此次的主环升级中，长江路变，杨家门变，石城变，四褐山变，尖山变，师专变，汀棠变，九龙变，松园配电中心 9 个变电站只需更换相对应的光卡，即只要将 SDH 设备上的 2 个 155 光群路卡板更换成 2 个 622 的光群路卡板，再增加 1 块 BIX 板和 1 个风扇单元即可，详细更换见图 3、图 4 的 SDH 机框面板图。而更换下来的 155 光群路卡板可以应用于以后 155 链路上的扩容站点，或者作为增加 155 光支路方向用。 如果以后环上某个站点的 6

7、22 光方向超出 2个,则此站点只需安装 M B5120 增强 SDH 设备。增强型 SDH 设备的光方向最多可以达到 24 个，与环上的其它标准型 SDH 共同组成 1 个环网。天门山变原先采用的是集成型 GF155-05m 设备，只需将原先的 2 个 155 光模块更换成 622 光模块即可。3 技术实施 兼顾现有的网络，平滑升级扩容，重点在网络布局、中心站设备优化、各站点无损伤倒换 3 个方面的技术改进，总体拓扑为 1 个 622M 主环带 3 条155M 支链。（ 1）由公司、长江路变、杨家门变、石城变、四裼山变、尖山变、师专变、汀棠变、天门山变共 9 个网元组成 622M 骨干环网，

8、然后由师专变带绿洲电厂，公司带松园配电，公司带九龙变、火龙岗变、繁昌变、繁南变和繁昌县供电公司组成 155M 支链。将新建的全省第一家 GIS 变电站220 kV 鸠江变和 110 kV 石城变、天门山变、万春变纳入环网内，实现对无人值守站的远端监控和操作。（ 2）中心站安装 622M 增强型光端设备和网管操作系统。该系统采用模块化设计，可根据需求灵活配置，并随着需求的增加不中断业务扩容。安装调试时，利用未上的万春变光端设备作为过渡,采取逐步割切方式，不中断业务，原光纤环网继续保持正常运行。同时借升级改造机会对中心站光端设备音频配线进行合理布线，把原先的 3 套AM 240 设备所有音频线、M

9、 V24 线直接引入配线架，减少故障环节。（ 3）利用双休日或中午午休时间网络业务少特点，把原先 14 个站点的业务逐步割接到中心站新的 M B5120 增强型 SDH 设备上和新的配线模块上。采用 M B5120 增强型 SDH 设备的部分接口与我站 GF15505 设备通用，升级扩容时，更换相应站点的 SDH 光接口盘就可方便的从 STM 1 直接升级到 STM （4 622M ）。主环网实现 11 和 1:1的线路保护倒换,支线实现 VC12、VC3、VC4 通道的子网连接保护, 从而实现各站点的实验性无损伤倒换。4 应用效果（ 1）性能对比：改造前光传输网络速率为155M ，由 12

10、个站点组成环网，能传输 63 个 2M ，如图 1 所示。改造后光传输网络速率为 622M ，由 16个站点组成环网，能传输 252 个 2M ，如图 2 所示。网络结构增大而且布局更合理，新建变电站也纳入环网内，实现变电站综合自动化改造。当光纤设备出现故障时，改造前需要每个站点进行人工复位，改造后，只需在网管操作系统上下发复位命令就行了，既节省人力又节省物力。投运半年后，通过公司中心站及 10 个无人值守变电站的话音通道、远动通道以及传输给长江路变监控中心的遥视信号来看，运行情况非常好，质量和可靠性有了较大提高。（ 2）效益对比：如果将原 12 个站点的光纤设备全部淘汰，换成新设备，需要资金 200 多万元。现在，在原设备基础上进行升级改造，每个站点可以省去十几万元，这样，可以为公司省去生产费用近百万元。其次，多通道网络接口也给信息中心100 M b/s接口、省调电量采集、保护自动化图像监控、安全部的“ 五防闭锁”、生产部的电压采集、农电网的计费和办公自动化 M IS 系统、三县综合数据网、会议电视系统的接入带来可观的经济效益，从发展的眼光来看，应用前景广阔。5 结语622M 主环网的建起，真正解决了公司日益增长的业务需求，从根本上保障公司调度数据采集、保护信息、办公自动化 M IS 可以迅速、准确地传递和处理，巨大的