电力光传输网的结构分析及优化方案分析

郑秋云

摘 要：随着我国电力光传输网技术的快速发展，光传输网络是目前电力通信系统中的核心通信介质，在电力通信系统中有着无法替代的重要地位，然而它也在快速发展的过程中暴露了一些问题。进一步优化目前的光传输网结构，恰当地引进新的技术，可以在优化和升级光传输网的过程中更有效地进行业务信息的传递。

关键词：电力光传输网；网络分层分环优化；底层光缆网架；优化设计

1 前言

光传输网络是目前电力通信系统中的核心通信介质，其在电力通信系统中有着无法替代的重要地位。光传输网络涉及电网稳定、继电保护、经营、调度和生产等多个电力系统的关键业务。在光传输网络高速发展的同时，也暴露出很多问题。目前来看，只有进一步优化光传输网结构和不断引入新技术，才能进一步提高光传输网络中信息传递的速率，并推动光传输网络业务进一步扩张。

2 现阶段电力光传输网的状况和特点

2.1 现状

目前的电力光传输网是由链状电路和SDH环网电路两个重要的部分构成的。输电线路的走势是光传输网架构成的主要部分。底层光缆路由使光传输网架快速形成后，通过以星状汇聚形成的业务结构就会产生大量的跨环穿透业务。大量的跨环穿透业务很容易使带宽和节点出现瓶颈，同时增加了运行维护的难度系数。在光电传输网络SDH制式中，工程应用和网络设计会最大限度地使用环形拓扑，就是尽可能多地让网路结构增加可靠性。如果SDH环网数量明显增多到一定数量时，就会增加光传输网络承载的业务网络结构与其自身的网络结构之间的矛盾，加上环形拓扑的一些问题，光传输网络的维护性和中心点介入的安全性将会产生更大的压力。

2.2 特点

我们来分析一下电力光传输网底层光缆网架的特性。

（1）它包含了电力线特种光缆和普通光缆。特种光缆有ADSS光缆和OPGW光缆，普通光缆有地埋管道光缆和架空光缆等。普通光缆趋近于运行商网络用的底层光缆，而特种光缆则有很大的区别。在现代技术的迅速发展中，新建线路越来越多，尤其是OPGW光缆成为了电力底层光缆的重要资源。现在，我国大部分变电站和电厂的网状底层光缆网架都使用OPGW光缆。

（2）输电线路的走向决定了OPGW光缆的路由。电网的生产需要决定了输电线路的走向，而其建设和规划是根据电源点到负荷点的基本原理，它们的改变会导致电网接线的变化，也会让输电线路重新规划，如线路改接到其他变电站、老线路的开断环入新变电站、重新建立新的输变电线路等。电力光传输网的OPGW光缆路由随着这些输电线路的改变而改变，也会影响到光传输网架的结构。这些改变和影响改变了之前的光路传输距离，从而使光放大器、色散补偿和配置光卡等一系列器件和设备重新调整，也改变了子网连接保护通道，线路保护环失去了复用段的保护等。

3 存在的问题

3.1 电力光传输网和电力光传输网的底层光缆网架之间的问题

底层传输光缆随着电力光传输网的不断变化而改变，传输网的结构也会发生变化。在应用OPGW光缆初期，因为光纤传输网还没有形成网络，电路是以链状形式存在的，因此它的业务数量、传输信息种类和依赖程度都没有达到相应的标准，存在于输电线路上的光缆就较少。

改变输电线路接线对电网的调度和生产有较少影响，因为不会涉及光缆大量业务的中断和改变。目前我国把OPGW光缆大量用于电力光传输网中，使底层电力传输光缆构架过度应用于电力光传输网层面，很难使电力光传输网满足其本身网架的可靠性和合理性。而现在SDH环网的区域层次也不够明确，SDH环型网络上大量的环上节点容易被底层光缆构架的改变破坏，使整个网络的可靠性和稳定性降低，产生大量的维护和业务变动。

3.2 电力光传输网和其业务网的问题

电力光传输网的业务流向是纵向分散至区域电网电镀中心、省调度中心和地区调度中心等。横向的信息流基本没有，除了部分输电线路连接的厂站业务。而目前网络规模在社会中的迅速发展，会导致以环型拓扑结构的电力光传输网和其以星状汇聚流的业务网结构产生更大的矛盾。

电力光传输网最大的问题是目前电力光传输网建设和规划。为了提高其承载业务的迅速传递和可靠性，使电力光传输网更快适应底层光缆网架的改变，需要进一步优化其结构，并引进最新技术，使环网得到有效保护，还能让底层光缆网架在变化的同时恢复多路径的业务。

4 优化方案

分环、分层地优化SDH光传输网，不仅加强了中心点接入的可靠性和安全性，使SDH光传输网架结构的稳定性得到了保持，跨环业务和电路相应得到了减少，应用两点互联于上层和下层、主环和支环。

在此优化基础上，还可在具备条件的节点上选择性引入网状网拓扑的ASON技术。ASON技术主要是提高了网络的灵活性、可拓展性及生存性，因为ASON的节点越多，网络中跨环的电路和业务就会越少，能相对减少故障，会使整个网络的业务时间提高、运行质量提高，降低维护网络的难度。

ASON技术是以SDH作为传送技术、以光纤作为物理传媒的智能自动交换光传送网，融合了IP交换技术和SDH光传输技术，独立传送和控制平台。它的特点和优点如下：

（1）拥有了控制平面，可以更有效地动态分配网络带宽，改变了业务本身的不可预见性和不确定性，增加了网络的可靠性和生存性。

（2）组网方式可以支持网状网的方式，使电力系统在管理和生产调度过程中，系统多个节点和路由失效的情况下，网络还能拥有够多的带宽和路由，使其他节点业务得到有效的保护而不被中断。

（3）网状网的应用方式能够使业务在任何状况下以最少的节点传送，最终带宽的吞吐量得到了保证，还保证了通道的可靠和质量。

（4）网路在发生问题时仍然可以保证一定质量的业务进行，复原和恢复功能很强，尤其是分布式的恢复和复原，快速恢复业务的正常进行。

参考文献

[1]孙瑞华，苑丰，郭保卫.平顶山电力光传输网络的优化方案[J].电力系统通信，2010，（10）：18-20，33.

[2]黄宇杰.某水电厂电力光传输网工程设计与实现[J].通讯世界：下半月，2013，（10）：18-19.

（作者单位：国网宁德供电公司）