智能電網(wǎng)中光纖通信系統(tǒng)的可靠性分析

梁鑒

摘 要：隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，作為重要基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)系統(tǒng)越來越趨向于高度的自動化、智能化?？煽啃苑治鍪侵悄茈娋W(wǎng)的永恒主題。光纖通信系統(tǒng)作為現(xiàn)代電網(wǎng)控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)線，其穩(wěn)定性對智能電網(wǎng)極為重要。本文對電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)可靠性展開討論，并設(shè)計(jì)相關(guān)管理方案。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；可靠性；管理方案

1 引言

電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)是隨著大數(shù)字信息化社會現(xiàn)狀的產(chǎn)生出現(xiàn)的，在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)代，電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展越來越趨向智能化、自動化。電網(wǎng)通信是電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化的有力的后盾，因此電網(wǎng)光傳輸通信系統(tǒng)的可靠性越來越受到人們的關(guān)注。電網(wǎng)通信光纜系統(tǒng)是應(yīng)用在電網(wǎng)光傳輸系統(tǒng)當(dāng)中的鏈接管道，通過通信光纖系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)通信中各個(gè)傳輸鏈路的信息傳輸與信息交換，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的最高速率交換。

電網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是應(yīng)用在電網(wǎng)光傳輸系統(tǒng)當(dāng)中的，能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的的通信系統(tǒng)體系。電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)可靠性工程是為提高電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量而實(shí)行的，包括前期規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程實(shí)施以及運(yùn)行維護(hù)中所進(jìn)行的各項(xiàng)工程和管理活動。對電網(wǎng)光纖通信進(jìn)行可靠性分析能保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，維系電力正常運(yùn)行。本文通過研究電網(wǎng)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，設(shè)計(jì)相關(guān)管理方案，提高通信可靠性，促進(jìn)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)可靠性分析指標(biāo)

通過對廣西電網(wǎng)南寧供電局光纖通信網(wǎng)絡(luò)多年進(jìn)行的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和分析，并結(jié)合相關(guān)電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為電力通信系統(tǒng)是整體網(wǎng)絡(luò)，受長時(shí)間運(yùn)行及環(huán)境的影響，容易使通信節(jié)點(diǎn)、鏈路性能等逐漸降低，當(dāng)電力通信系統(tǒng)被破壞或者出現(xiàn)故障后，通信節(jié)點(diǎn)的性能便會急劇下降，出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)失效、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁堵、業(yè)務(wù)中斷或者網(wǎng)絡(luò)連通率降低等問題。

電網(wǎng)光纖系統(tǒng)的可靠性研究是對于電網(wǎng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性以及穩(wěn)定性的研究，也就是對通信網(wǎng)絡(luò)中大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的研究。這些節(jié)點(diǎn)的安全穩(wěn)定是電網(wǎng)系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵所在。表1從四個(gè)方面分析了針對這些節(jié)點(diǎn)的可靠性影響因素。在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，通過減少過程中的誤碼率、搶通率等方面的因素會直接影響到電力業(yè)務(wù)服務(wù)的質(zhì)量，這些指標(biāo)是對于通信網(wǎng)的可靠性的評判標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 電網(wǎng)自身角度

電網(wǎng)自身因素是影響通信可靠性的主觀因素，可以分為兩個(gè)部分：外部因素和內(nèi)部因素。外部因素是指節(jié)點(diǎn)之間通信光纜的不穩(wěn)定因素，主要表現(xiàn)在：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在城市建設(shè)中的移改工程，以及自然因素（如白蟻、極端惡劣天氣等）和人為破壞導(dǎo)致光纜中斷或者傳輸質(zhì)量下降；內(nèi)部因素也多種多樣，包括多條主干光纜陳舊，纖芯的質(zhì)量參差不齊，可用芯數(shù)不足等，導(dǎo)致當(dāng)某些方向光纜出現(xiàn)故障時(shí)，無法構(gòu)造迂回光路由，降低了通信系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性能。

2.2 電網(wǎng)運(yùn)行效果角度

在電網(wǎng)運(yùn)行的固有可靠性方面，我們發(fā)現(xiàn)某些的通信系統(tǒng)比較陳舊，隱患較大因素包括通信電源模塊不足，導(dǎo)致通信系統(tǒng)可能失壓掉電；通信電源負(fù)荷過大，各站點(diǎn)不能滿足蓄電池對設(shè)備持續(xù)供電的規(guī)定時(shí)間。另外系統(tǒng)在維護(hù)的可靠性上也有一定的不穩(wěn)定因素：由于電力智能化的不斷提升，許多電力智能化的操作規(guī)范不能及時(shí)修訂；在通信系統(tǒng)上需要實(shí)現(xiàn)良好的運(yùn)維和管理，通信運(yùn)維人員的數(shù)量不能滿足需求。

2.3 通信系統(tǒng)技術(shù)角度

通信技術(shù)更新很快，電網(wǎng)通信系統(tǒng)通過不斷引入新的設(shè)備來提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。近年來，我們通過架設(shè)地區(qū)通信網(wǎng)B，新增OTN設(shè)備，引入ASON技術(shù)等方法，提高了通信網(wǎng)絡(luò)傳輸容量，并利用重路由等機(jī)制，能抵抗多次光纜中斷，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性。然而通信設(shè)備及技術(shù)的更新需要網(wǎng)絡(luò)硬件建設(shè)的配合，新增光纜纖芯數(shù)量不足，站點(diǎn)通信電源負(fù)荷不足等多種綜合因素對通信系統(tǒng)的技術(shù)提升造成了限制，同時(shí)增加了其他方面的安全隱患。

2.4 可靠性分析及工程

在通信系統(tǒng)的可靠性分析當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有統(tǒng)籌規(guī)劃措施，局域之間的互聯(lián)沒有進(jìn)行合理的分析運(yùn)營，出現(xiàn)有些節(jié)點(diǎn)閑置，有些節(jié)點(diǎn)則總是超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

電力通信系統(tǒng)可靠性工程的主要目的是提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性及服務(wù)質(zhì)量，并在前期設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐及維護(hù)中所進(jìn)行的管理活動的總結(jié)。主要內(nèi)容可以包括升級系統(tǒng)設(shè)備、合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)、加強(qiáng)維護(hù)和管理力量，同時(shí)可以從外部條件著手，包括放寬投資條件、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)需求、提高人員素質(zhì)等，這樣就能通過多種手段實(shí)施可靠性工程。

3 電網(wǎng)通信可靠性管理方案

提高通信系統(tǒng)可靠性的水平就要做好實(shí)地考察，將電網(wǎng)系統(tǒng)通信問題提到通信管理部門，使通信管理部分對電力系統(tǒng)通信問題有全面、深入的了解，通過研究故障規(guī)律來達(dá)到排查、處理故障的效果。電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)的可靠性的管理主要是對于電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備以及運(yùn)行系統(tǒng)兩個(gè)方面的改善。首先在工作環(huán)境上要減少設(shè)備區(qū)內(nèi)的電磁干擾對設(shè)備的影響，另外要做好工作現(xiàn)場的衛(wèi)生把控、溫濕度及其他環(huán)境因素的定期維護(hù)檢測。在對于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上應(yīng)該進(jìn)行階段性的研究，如果系統(tǒng)跟不上現(xiàn)在的設(shè)備運(yùn)行，就要進(jìn)行系統(tǒng)的重新設(shè)定，使系統(tǒng)與設(shè)備配合良好，最終電力服務(wù)質(zhì)量得以提升，這同時(shí)也是對于電網(wǎng)通信可靠性的評判最直接的因素。以下是電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)各階段可靠性的管理內(nèi)容：

（1）分析設(shè)計(jì)階段。提出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的可靠性準(zhǔn)備規(guī)范；提出某一通信系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)水平；提出對通信設(shè)備固有可靠性的要求；分析并確定網(wǎng)絡(luò)繰的各種可靠性措施。

（2）建設(shè)實(shí)施階段。組織和實(shí)現(xiàn)各種可靠性措施及保障措施；對建設(shè)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督和評價(jià)；對建設(shè)部分進(jìn)行試驗(yàn)、簽定和驗(yàn)收。

（3）運(yùn)行維護(hù)階段。分析、評價(jià)運(yùn)行的可靠性水平；制定網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理體制和規(guī)程；制定維護(hù)和管理的任務(wù)、要求和措施；分析分析各種故障規(guī)律， 提出相應(yīng)的可靠性措施；監(jiān)督各種制定和措施的執(zhí)行情況。

同時(shí)，為了保證電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和可靠性水平在運(yùn)行中不斷提高， 有必要要求通信系統(tǒng)對可靠性管理建立一個(gè)有效的可靠性反饋機(jī)制， 形成一個(gè)完整的可靠性管理體系， 并定期對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤評價(jià)。

4 結(jié)語

電網(wǎng)中光纖通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)、鏈路性能對系統(tǒng)的整體可靠性有很大的影響，提高通信系統(tǒng)的可靠性有助于提升電力服務(wù)質(zhì)量。本文以南寧供電局為例，從電網(wǎng)自身角度、電網(wǎng)運(yùn)行效果角度以及通信系統(tǒng)的技術(shù)角度對光纖通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行了分析，從而印證了電力通信系統(tǒng)可靠性工程的必要性和可行性；以提高通信系統(tǒng)可靠性為目的提出了管理方案，管理內(nèi)容包含分析設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施及運(yùn)行維護(hù)等階段，方案的施行能有效保證電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)的可靠性水平不斷提高。

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