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电力通信网承载的业务及特点研究

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vdianwang 发表于 2023-3-11 17:26:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
本帖最后由 vdianwang 于 2023-3-11 17:36 编辑

电力是关系国计民生的基础产业,电力供应和安全事关国家安全战略,事关经济社会发展全局。电力通信网是支撑坚强智能电网建设、保障电网安全和实现公司管理现代化的重要基础设施。 “十三五”以来,国家电网公司以坚强智能电网为依托,利用云计算、大数 据、物联网、移动互联网、人工智能等新技术,加快建设终端通信接入网,构建多种通信技术融合、满足各部门应用需求的统一 接入平台。面对庞大的电力通信网络以及种类繁多的通信技术,即使是电力公司负责信息通信技术人员也很难说过齐全,咱们通过以下说明来了解电力通信网。
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1【通信网组成】
         电力通信网由骨干通信网、终端通信接入网组成,其中骨干通信网涵盖 35kV 及以上电网厂站及各类生产办公场所,终端通信接入网涵盖 10kV(或 20kV/6kV)和 0.4kV 电网相关站点。
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骨干通信网按照功能分为传输网、业务网和支撑网。
【传输网】
        传输网应以光通信技术为主,载波、微波、卫星通信技术为辅。电力线载波通信是电网特有的通信技术,是电力系统继电保护信号有效的传输方式之一。微波通信系统的频率、铁塔、站址和机房等是电力公司的宝贵资源。
传输网层级 传输网分为省际、省级、地市三个级。省际骨干传输网主要覆盖公司总部、分部、省公司、国调直调发电厂及变电站(换流站)等。省级骨干传输网主要覆盖省公司、地市公司、省调直调发电厂及变电站等。地市骨干传输网主要覆盖地市公司、县公司、地(县)调直调发电厂及变电站、供电所(营业厅)等。

1)省际骨干传输网
        省际骨干传输网按 GW-A、GW-B 双平面架构。生产控制类业 务承载以 GW-A 平面为主,管理信息业务承载以 GW-B 平面为主。GW-A 平面采用 SDH 技术体制,核心环选用 10G 平台。GW-B 平面采用 OTN 技术体制。

2)省级骨干传输网
        省级骨干传输网在省内变电站数量大于 500 座时按 SW-A、SW-B 双平面架构,小于 500 座按 SW-A 单平面架构。生产控制类业务承载以 SW-A 平面为主,生产管理类业务承载以 SW-B 平面为 主。SW-A 平面采用 SDH 技术体制,核心环选用 10G 平台。SW-B 平面采用 OTN 技术体制。

3)地市骨干传输网
       地市骨干传输网按单平面架构,采用 SDH 技术体制,主要覆盖地市公司、县公司、地(县)调直调厂站、供电 所(营业厅)等。变电站数量大于 100 座时宜选择 10G 平台,小于 100 座时宜选择 2.5G 平台。

2【业务网】
       业务网承载在传输网上,业务网主要包括调度交换网、行政交换网、数据通信网和电视电话会议系统。

1)调度交换网
      电力调度数据网,是用于传输电网自动化信息、调度指挥指令、继电保护与安全自动装置控制信息等。
      传统电力调度交换网采用电路交换技术体制,以 2Mbit/s 数字中继方式组网,近些年也出现基于软交换的调度网络。
      我国电网调度机构分为五级,即国家调度中心,网局调度中心,省级调度中心,地区调度中心和县级调度中心。
      国家调度中心:简称国调,是我国电网调度的最高级,直接管理500kV直流线路,跨区500kV交流联络线等。该中心通过计算机数据通信与各大区调度中心相连接,协调确定各大区之间的联络线潮流和运行方式,监视、统计和分析全国电网的运行情况。
       网局调度中心:简称网调,管理500kV交流线路及厂站、跨省联络线、省调等。负责超高压网的安全运行并按规定的发电计划及监控原则进行管理,提高电能质量和经济运行水平。
        省级调度中心:简称省调,管理550kV交流变电所的220kV部分、220kV交流线及厂站、地调等。负责省内电网的安全运行并按规定的发电计划及监控原则进行管理,提高电能质量和经济运行水平。
       地区调度中心:简称地调,管理220kV变电所的110kV部分、110kV交流线及厂站、县调等,地调采集当地网的各种信息,进行安全检测,进行有关站点开关的远方操作,变压器分接头的调节,电力电容器的投切等。
       县级调度中心:简称县调(各县级市供电局),为我国电网调度的最低级,管理110kV变电所的35kV 及以下电路和变电所的运行。

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2)行政交换网
       目前电力系统的行政交换网以电路交换技术为主,为日常行政办公提供优质的语音、传真IP等分组技术的不断发展,基于电路交换技术的程控交换设备逐步呈现出技术上的不足,国家电网公司在各省推广IMS技术。IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体子系统的简称,是继电路交换、软交换技术后出现的下一代主流网络交换技术体制,可满足固定和移动等多种终端形式接入。
         IMS 交换网采用公司总部、省公司两级部署方式, 所属各级单位灵活采用 IP 终端、AG/IAD、IP-PBX 等接入设备接入核心网,满足行政电话需求。IMS 交换网主要采用 SIP 协议,电路交换设备以中国 No.7 信令方式为主。
        省公司与国网IMS核心网之间采用数据通信网互联互通,以CSCF网元为本单位IMS核心网的出入口。IMS核心网与电路交换汇接局采用E1(2M)数字中继方式互联互通。

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3)数据通信网
      数据通信网为 1 个数据通信骨干网和 N 个数据通信接入网的两级扁平化网络架构,数据通信网承载公司管理信息大区业务。
       数据骨干网覆盖范围包括总部、分部、数据(灾备)中心、 客服中心、省公司、公司直属单位本部、地市公司及其它重要站点等。
数据接入网覆盖范围包括地市公司级单位、县公司级单位、 供电所(营业厅)、35kV 及以上变电站等。
       数据骨干网分为核心层、汇聚层和骨干层 3 个层级。核心层节点形成全互联网状结构,汇聚层以部分互联方式形成网状结构, 骨干层节点满足双上联的拓扑结构。
       数据接入网以地市公司本部为网络核心,以县级公司为行政 机构的汇聚点,以检修公司或变电站为电力生产类节点的汇聚点。

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4)电视电话会议系统
       电网公司走一体化电视电话会议平台建设的技术路线,平台由网络硬视频、专线硬视频和网络软视频三部分构成。
       基于资源池的网络硬视频作为视频会议的主用平台,资源池 采用总部、省公司两级部署。
      专线硬视频系统作为网络硬视频的重要补充,用于总部、省 公司召开大型重要会议时,与网络硬视频系统形成双平台会议保障能力。
      网络软视频系统覆盖至桌面电脑终端或会议室内网电脑,面 向员工应用以及乡镇供电所等基层单位。采用公司信息内网组织通道,采用服务器加客户端的系统架构方式,在总部和网省公司分别部署软视频服务器。
      未来推进网络硬视频及软视频与行政交换 IMS 系统互通,实现视 频会议与电话会议融合,满足桌面、SIP 终端和移动终端间跨平台的即时会商需求。
3【支撑网】
1)同步网
      骨干频率同步网和省内频率同步网两级结构部署,全网采用混合同步方式。
      骨干频率同步网基于省际传输网进行构建,以准同步方式运行;省内频率同步网基于省级传输网、地市传输网进行构建,以全同步方式运行。
      频率同步网以省公司为单位划分同步区,每个同步区至少设置两个基准时钟,即第一基准时钟(PRC),第二基准时钟(LPR),PRC 以铯钟基准源为主用,北斗卫星或 GPS 为备用;LPR 以北斗卫星或 GPS 为主用。
       通信网时间同步可采用 NTP 或 PTP 技术组网,时钟精度达到毫秒级。

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2)网管系统
       省内骨干网设备专业网管逐步向省公司集中部署,设备网管系统与设备间的信息应采用专用通道承载。
        各级骨干传输网、业务网、支撑网等专业网管以标准北向接口等方式接入 SG-TMS 综合网管系统,系统采用总部、省公司两级部署,实现统一实时监视、资源管理、运行管理功能。
         终端通信接入网设备网管以标准北向接口等方式接入通信管 理系统TMS,TMS 接入网管理子系统 在各省公司一级部署,实现统一实时监视、资源管理、运行管理和设备配置功能。

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3)通信电源
        对于 220kV 及以下新建或改造变电站,采用一体化电源系统供电,220kV 变电站电池供电后备时间不小于 4 小时,110kV 及以下变电站不小于 2 小时。
        330kV 及以上变电站,以及重要枢纽通信站、地理位置偏远的无人值班变电站,配置两套独立通信电源。电池供电后备时间不小于 4 小时,地理位置偏远的无人值班变电站不小于 8 小时。

4)应急通信
        电力应急通信系统可采用有线与无线技术相结合、专网资源与公网资源相结合、移动设备与固定设施相结合的灵活组网方式。

4【电力通信网的特点】
4.1电力通信系统的网络结构相对复杂
在整个电力通信系统,需要用到许多不同种类的通信设备,而设备与设备之间连接方式以及信息的转换方式也不一样,从而造成了整个电力通信系统的网络结构非常的复杂。比如说电力通信系统中的中继线传输、用户线的延伸等线路,还有载波设备与微波设备之间的转接等设备之间的信息转换,同时整个电力通信系统中的通信手段也非常的多。因此在这样的一种情况下,就使得整个电力通信系统的网络构成要非常的复杂。所以利用光纤通信技术应用到电力通信中非一项非常有必要的举措。

4.2电力通信系统中的信息传输量小
电力通信系统在运行的过程中,电力通信系统的传输信息量相对较少,但同时要求要有非常强的时效性。在电力通信系统中,传输信息的过程中需要继电保护信号以及话音信号,并且电力通信系统要有电力负荷监测信息,包括各种图像信息与数字信息等,虽然在整个电力通信系统中,这些信息的量不是很大,但失效性却越好保证,因此同样需要应用光纤通信技术。

4.3电力通信系统要求具备更高的可靠性
与灵活性如今随着社会经济的发展,人们对电力系统的依赖性越来越高,并且电力系统也已经成为了人们生活与工作的基础,这就要求电力供应系统拥有更高的稳定性。因此同时也就要求电力通信系统在工作的过程中,不容许出现各种间断或者是突变的现象,这就要求整个电力通信系统要具备更高的灵活性以及可靠性,同时因为光纤通信技术就具备了非常高的灵活性与可靠性,所以在电力通信系统中应用光纤通信技术有很高的必要性。

4.4电力通信系统要求具备更高的抗冲击性
对于整个电力通信系统而言,要想让电力通信保持长期稳定的工作,电力通信系统还需要具备另外一个要求,那就是电力通信系统要求具备更高的抗冲击能力。因为正电力通信系统的联系非常的紧密,因此一旦某一个地方出现了突发性的故障,就会对对很大范围内的通信造成影响,从而对整个通信造成很大的压力并造成很大的损失。因此在这样的一种情况下,电力通信系统一定要具备更高的抗冲击能力,而光纤通信技术就具备了非常高的抗冲击能力,所以说在电力通信系统中应用光纤通信技术是非常有必要的。

4.5通信范围点多面广   
除发电厂、供电局等通信集中的地方外,供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远,通信设备的维护半径通常达上百公里。   

4.6无人值守的机房居多   
通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外,大多数站点都是无人值守。这一方面减少了费用开支,另一方面却给设备的维护维修带来诸多不便。

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