县级电力通信系统的研究与优化

本文是电力论文,随着社会经济和物质需求的快速发展，对于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性又有了更高的要求，因此电力公司以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网成为当前的主流模式。此外，通信网传输既要保证一定的容量，同时离不开数字同步系统技术。当前信息的传输、交换和处理的需求量不断增加，光纤频率资源已成为使用最广泛的系统。但是为了进一步满足各种宽带业务对网络容量的要求，不断挖掘光纤的频带资源，SDH 技术凭借其同步复技术和标准化接口等优势，成为当前电力通信网络优化的主要趋势之一。本文通过介绍了 SDH 的相关理论与技术背景，结合当前国内外的研究现状以及当前电力通信传输网络现状，针对县级当前的电力通信传输网络的需求，进行网络优化的方案设计及组织实施。 主要工作如下：（1）对 SDH 的相关理论以及技术发展做了一定的总结。（2）本文总结通信传输网络建设的指导原则，分析了县级当前的电力通信传输网的现状和需求，针对当前的不足提出了组网建设的优化的方案，并对项目实施过程进行详细介绍。（3）具体阐述县级基于 SDH 的传输网络的三层网络的构建方式以及基本业务的配置、以太单板配置过程。

第一章绪论

电力通信网旨在建立一个能够服务于安全生产的现代化管理的电信服务网络，不仅要做到网络同步，还要兼顾多个网络的和谐平稳发展，同时又能保证一定的经济效益。电子通信技术的发展促进了企业管理的信息水平，电子通信网络的效率和可靠性为服务网络的运作奠定了坚实的基础，并使电力企业达到了最新的管理水平。随着国家对电力通信网的高度重视，各省电力运输系统在确保电力生产和改进电力服务方面发挥越来越重要的作用。县域供电企业也要根据国家电网农《关于加强县域电力通信网建设的指导意见》的要求和部署[1]，促进农村电网快速发展。然而，当前由于县域供电企业和电力对缺陷的认识发展动态和趋势、以及农网智能化建设的意识不强，对县域供电企业和电力的认知相对不足，这就导致当地能够做好通信传输网建设的规划，正视当前发展的不足，电力和通信传输网水平整个通信系统的电力无法满足发展的需要。随着农网智能化建立和网络的迅速发展高要求高水平的不断加强，县域发展电力通信网络作为电力通信网络的基础传输网的电力和通信更新已经迫在眉睫，电信组织和运输网络都不可避免地发生变化。因此，对各省输电系统进行研究和优化设计，对于促进电信网的发展至关重要。

第二章 相关背景知识介绍

2.1 SDH 的基本概念

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），是全球公认的新一代宽带系统，它是一种高于全球标准的系统。该系统[22]规范数字信号的复用方式、传输速度、帧结构等特性。并且整个网络中各设备的时钟来自同一个及精确的时间标准，没有准同步系统中各设备定时存在误差的问题。通过以上常见基础的网络结构的组合，就形成了 SDH 的较为复杂的网络结构。目前，常见的复杂结构主要通过链型和环型等结构组合而成，如 T 型网、带环链、环带网、相切环等，下面介绍常用的几种复杂结构，见表 2.4。

2.2 SDH 传输网的定义

SDH 运输网络的结构[23]由 TM(终端复用器)，ADM(分插复用设备以及 DXC(数字设备)等网络装置及其物理连接器组成，既能实现点到点的传输，又能实现多点之间的传输。如图2.1 所示。其中，TM 的主要功能是提供连接和相应业务的适配，例如将多路 E1 信号复接成 STM1信号及完成其逆过程，实现与非 SDH 网络业务的适配；ADM 是特殊的复用器，它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，另一部分卸下给本地用户；DXC 的功能与交换机相似，能够实现不同配置的端到端的多输入和多输出。随着 SDH 核心技术的发展，以及现代通信对简单且强大的运行维护网络的需求，使得SDH 传输网络既要保证经济成本又要降低业务的冗余度，使得当前 SDH 的网络整体结构更趋于简化[25]。就我国而言，我国 SDH 传输网主要分为一级干线网、二级干线网、中继网和接入网，见表 2.5。根据本地业务范围和传输距离，分为对应省际干线、省内干线、中继网和用户网，每个层面的干线网都有其作用，如图 2.14 所示。

第三章 县级电力传输网的现状分析与优化..........22

3.1 县级网络的基本情况........................ 22

3.2 县级网络规划的方向和目标............23

第四章 县级电力传输网优化项目的实践....33

4.1 县级组网建设的项目组织...............33

4.2 县级优化后的网络结构.................... 39

4.3 设备选择........................................... 40

第五章 总结与展望........................................ 58

5.1本文主要工作.................................. 58

5.2 研究展望........................................ 58

第四章 县级电力传输网优化项目的实践

4.1 县级组网建设的项目组织

县级的网络优化项目从方案设计、项目招标到最终的项目完成与验收，经历两年多的时间。为了保证该项目的高质量如期完成，专门成立项目部和项目经理进行统筹策划，经过现状分析，项目设计、实施评估及验收等阶段。为保证项目质量，每个阶段进行实施项目监督和验收，确保设计图纸的准确，现场施工的质量以及系统集成过程的完整和高效。项目施工流程如图图 4.1 所示。电力通信网是电力系统安全稳定运行的三大支柱之一，起到了保证电力系统的安全稳定运行的作用。同时，电力通信网更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础，是电力系统的重要基础设施。

4.2 县级优化后的网络结构

如图 4.3 所示，考虑到其业务的规模，采用三层网络设计模式，既能保证网络的业务能力，又能便于扩展。首先，核心采用环型结构，适用于业务量的接入需求，也保障了网络安全性，核心层传输速率设计为 10Gbit/s。用相交环和相切环的复杂结构，使得汇聚层业务能够灵活的接入核心层，既保证网络可靠性有节省了网络资源，汇聚层传输速率设计为 2.5Gbit/s。考虑到接入层相对偏远也业务流量不大，使用链型结构和单环结构，经济成本小，接入层传输速率设计为 622Mbit/s。县级本地传输网已经完成同步网的建设和割接调整工作。其同步系统已经与全国网络同步。如本文第二章中提到，按照应用场合来分，SDH 的时钟同步又可分为局内应用和局间应用。县级节点之下在原来的准同步及主从同步模式下再设置二级和三级同步网节点。网中设立地区基准时钟（LDR，其它全部时钟锁定在基准时钟上。大楼综合定时供给系统 BITS 时钟为局内最高质量时钟时，采用星形拓扑结构，即局内所有较低级网络单元时钟都直接从该局内最高质量的时钟获取定时，然后与通过 SDH 传输媒质，供给汇接交换机，DXC，ADM等网元同时将时钟系统送至各三级时钟。县级的 104，105，106，107，204，205，206，207，305，306，307，308，309 的汇聚站点为二级时钟，环边缘接入点的环 3-1，环 3-2，环 3-3环 3-4，环 3-5，环 3-6，环 3-7 的中心点为三级时钟，设置大楼综合定时供给系统（BITS），如图 4.26 所示。