淺談電力通信

沙莎

摘 要：電力通信是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，在我國電力通信網(wǎng)是以光纖、微波及衛(wèi)星電路為主要構(gòu)成，隨著生活水平逐步提高，對于電力通信提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：電力通信；智能電網(wǎng)

電力通信網(wǎng)是在每個電力節(jié)點上建立的通訊網(wǎng)絡，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，并能在每個節(jié)點上交流各方面信息數(shù)據(jù)。它以包括發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度和信息等各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對象，因此電力通信網(wǎng)、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。

目前，我國的電力通信網(wǎng)是以光纖、微波及衛(wèi)星電路構(gòu)成主干線，各支路充分利用電力線載波、特種光纜等電力系統(tǒng)特有的通信方式，并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機、調(diào)度總機等設備組成的多用戶、多功能的綜合通信網(wǎng)。隨著光纖通信技術(shù)發(fā)展，電力通信網(wǎng)業(yè)務從原來的64kbit/s逐漸過渡到了高速率的2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbiffs及以上高速率通道上。從作用來看，我國電力通信網(wǎng)主要有傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和管理網(wǎng)四大類網(wǎng)絡象。它更是電網(wǎng)調(diào)度自動化、網(wǎng)絡運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎；是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要手段；是電力系統(tǒng)的重要基礎設施。由于電力通信網(wǎng)對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求，并且電力部門擁有發(fā)展通信的特殊資源優(yōu)勢，因此，世界上大多數(shù)國家的電力公司都以自建為主的方式建立了電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)。

隨著系統(tǒng)節(jié)點將大量增加，系統(tǒng)調(diào)度的任務將更加繁重，對電網(wǎng)大規(guī)模、全過程的監(jiān)視、控制、分析、計算將向動態(tài)、在線的方向發(fā)展。我國的電力通信網(wǎng)幾十年，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成了的立體交叉通信網(wǎng)，更加保證通訊暢通安全可靠。

整個中國電力通信的發(fā)展，從較為單一的通信電纜和電力線載波通信手段到包含光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等多種通信手段并用，從局部點線通信方式到覆蓋全國的干線通信網(wǎng)和以程控交換為主的全國電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)。電力通信在協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)、送、變、配、用電等組成部分的聯(lián)合運轉(zhuǎn)及保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、可靠的運行方面發(fā)揮了應有的作用，并有利的保障了電力生產(chǎn)、基建、行政、防汛、電力調(diào)度、水庫調(diào)度、燃料調(diào)度、繼電保護、安全自動裝置、遠動、計算機通信、電網(wǎng)調(diào)度自動化等通信需要。

基于此，提出大力發(fā)展智能電網(wǎng)的要求，首先什么是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的概念是什么，搞清楚才能明確發(fā)展方向。智能電網(wǎng)是以包括發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度和信息等各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對象，不斷研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機集合，實現(xiàn)從發(fā)電到用電所有環(huán)節(jié)信息的智能交流，系統(tǒng)地優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用。它有應具有自愈、互動、堅強，對物理攻擊（爆炸、武器）還是信息攻擊（網(wǎng)絡、計算機）智能電網(wǎng)都要能夠應付。

在這一背景下，otn（光傳送網(wǎng)，optical transport network）應運而生，它是通過g.872、g.709、g.798等一系列itu-t的建議所規(guī)范的新一代“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”。從技術(shù)本質(zhì)上而言，otn技術(shù)是對已有的sdh和wdm的傳統(tǒng)優(yōu)勢進行了更為有效的繼承和組合，同時擴展了與業(yè)務傳送需求相適應的組網(wǎng)功能，而從設備類型上來看，otn設備相當于sdh和wdm設備融合為一種設備，同時拓展了原有設備類型的優(yōu)勢功能。 otn技術(shù)作為一種新型組網(wǎng)技術(shù)，相對已有的傳送組網(wǎng)技術(shù)，其主要優(yōu)勢如下：

（1） 多種客戶信號封裝和透明傳輸

基于itu-t g.709的otn幀結(jié)構(gòu)支持多種客戶信號的映射和透明傳輸，如sdh、以太網(wǎng)等。

（2） 大顆粒的帶寬復用、交叉和配置

otn目前定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元（oduk，k=l，2，3），光層的帶寬顆粒為波長，相對于sdh的vc-12/vc-4的調(diào)度顆粒，otn復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬數(shù)據(jù)客戶業(yè)務的適配和傳送效率顯著提升。

（3） 強大的開銷和維護管理能力

otn提供了和sdh類似的開銷管理能力，otn光通路（och）層的otn幀結(jié)構(gòu)大大增強了och層的數(shù)字監(jiān)視能力。另外otn還提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視（tcm）功能，這樣使得otn組網(wǎng)時，采用端到端和多個分段同時進行性能監(jiān)視的方式成為可能。

（4） 增強了組網(wǎng)和保護能力

通過otn幀結(jié)構(gòu)、oduk交叉和多維度可重構(gòu)光分插復用器（roadm）的引入，大大增強了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力，改變了目前基于sdh vc-12/vc-4調(diào)度帶寬和wdm點到點提供大容量傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯（fec）技術(shù)，顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x。另外，otn將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務保護功能，如基于oduk層的光子網(wǎng)連接保護（sncp）和共享環(huán)網(wǎng)保護、基于光層的光通道或復用段保護等。

otn技術(shù)作為全新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承并拓展了已有傳送網(wǎng)絡的眾多優(yōu)勢特征，是面向?qū)拵Э蛻魯?shù)據(jù)業(yè)務的最佳傳送技術(shù)之一。利用otn技術(shù)可以組建層次結(jié)構(gòu)清楚，業(yè)務恢復迅速，電路調(diào)度方便，帶寬利用率高，網(wǎng)絡生存性、擴展性良好的通信網(wǎng)絡。

我們國家現(xiàn)在提出要建設智能電網(wǎng)，建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實現(xiàn)，因為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。只有這樣才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個動態(tài)的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施，抵御電網(wǎng)受到的攻擊。

故此，7月10至11日，國家電網(wǎng)公司信息通信部在中國電科院組織召開了“電力通信網(wǎng)安全防護管理要求及標準工作討論會”，系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)的8位專家參加此次會議。

討論會上，與會專家首先聽取了中國電科院通信網(wǎng)安全研究項目組的工作匯報，集中審查了項目組編制的《電力通信網(wǎng)安全防護總體要求》等7項技術(shù)規(guī)范和2項企業(yè)標準。專家通過對比照報告原文、核定標準條款、集中分析解釋、討論協(xié)調(diào)建議的方式，形成審查意見，并要求項目組盡快組織完成修改，力爭年底前正式發(fā)布執(zhí)行。

2012年，中國電科院申請承擔了公司科技項目《電力通信網(wǎng)安全防護與安全測評技術(shù)研究》，全面開展電力通信網(wǎng)安全防護體系的研究工作，項目旨在為公司電力通信網(wǎng)的安全建設，從管理和技術(shù)上提供一套涵蓋電力通信傳輸、業(yè)務、支撐、接入網(wǎng)的安全防護體系，保障電力通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

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