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云南电网公司文山供电局 云南省文山 663000
摘要：本文以云南文山电网小水电站的电力信息外送存在的问题为背景，阐述了光电一体化设备如何优化地区电力通信网末端接入，解决小水电信息无法外送、综合数据网络无法到达的问题。
关键词：光电一体化；设备；电力信息外送；问题
1、前言
电力系统专用通信网是电网安全稳定运行信息的承载载体，是电力调度网的最主要和最重要的组成部分，该网络构成了包括变电站、调度中心、供电所、电厂等机构在内的通信专网，现在主流组网技术采用SDH传输、数据网络、PCM接入实现全网的业务接入和传输。电力专网通信作为电网的神经网络，不仅承担着电力系统的生产指挥和调度，同时也为行政管理和自动化信息传输提供服务。
2、文山电网小水电站通信现状分析
当前，文山电网由于电力体制问题，导致文山电网在110kV及以下电网电力通信建设滞后于电网建设，在部分县级电网以及地调直调的大部分110kV电压等级水电站特别明显，基本无电力系统专用通信设备和光纤资源，从而导致以下几个问题：
1）省、地、县三级调度共用的一体化信息系统无法在上述地区及厂站落地推广，运行管理不能通过系统进行规范、定时上报数据不能及时上报；
2）自动化信息由于没有通信通道从而无法上送地调，调度机构不能对厂站的运行情况进行实施监控，给调度下达调度指令带来了风险；
3）调度电话不能延伸到各站点。
3、解决方案
通过上述现状分析，最根本的原因是厂站无电力专用光缆和电力通信专用设备，无法构建至调度机构的电力通信通道，为解决这个问题，我们提出2种不同的解决方案。
方案一：沿110kV线路架设电力专用光缆，并按照110kV厂站通信典型设计建设，直接接入地区通信网，实现电力通信通道的构建。
方案二：采用光电一体化设备，租用运营商2M专线通道，接入地调侧光电一体化汇聚设备，间接接入地区通信网，实现电力通信通道的构建。
方案比较：
优点 缺点
方案一 1、电力专网通信建设，设备统一，接入现有传输网络，便于管理。 1、投资较大，设备多、专业技术性要求高，无专业人员进行运维。
2、通道资源比较浪费。
方案二 1、投资较少，设备单一，具有传统PCM设备的业务接入功能，还兼容不同E1带宽的PDH光口，并能提供标准的STM-1/4 /16 SDH光接口及光纤以太网光/电上联端口，实现对下游节点的以太网汇聚功能。无需直流供电。
2、通道资源根据需求灵活增减。 1、无法接入现有传输网络，现有网管无法管理。
2、需在调度侧新增加大型汇聚光电一体设备，并增加网管。
3、非专网通信通道，运行稳定性不可控。
通过对方案比较，结合小水电资金投入有限、通信业务带宽需求较少等因素，综合比较后采用方案二可在有限的投资范围、较短的时间内解决小水电信息无法上送的问题。
4、光电一体化设备技术特性
（1）业务接口丰富
能全面接入变电站各种业务，包括FXS、4WE&M、热线电话等语音业务，2M、RS232、RS485、FE等数据业务，为多业务的接入提供平台。
（2）组网灵活性强
支持链状、星型、树型、环网的混合组网，充分适应不同网络拓扑结构
（3）安全稳定可靠
主控盘、电源盘具备1+1的冗余保护，能满足电力系统对设备运行的高可靠性要求。
（4）兼容性强
能与MSTP光传输设备进行STM-1/4/16光接口对接，且时隙保持对应。
（5）维护方便
设备内置误码测试功能，可通过软件换回操作对某一E1或64K电路进行误码测试。
（6）网管方式多样化
光电一体化设备科采用袋内或带外网管通道实现全网设备的集中网络管理，可根据自己的需要灵活选择以下网管通道：
1）带内管理模式
专用时隙网管通道：占用一个2M电路中固定的64K通道作为网管数据通道。
VCC網管通道：通过主控板绑定多个时隙（N×64kbit/s，N=1-30）作为设备网管通道。
2）带外管理模式
辅助网管通道：采用E1的SA通道（不占用带宽）作为设备网管通道。
DCC网管通道：采用STM-1/4/16光通道中的DCC开销字节作为设备网管通道。
5、方案实施
1）根据各电厂至地调的业务带宽需求分析，每个电厂1-2个2M通道能满足业务带宽需求。
2）在地调侧放置一台大型汇聚光电一体化设备，通过622M光口与地区光传输设备进行互连，同时该光传输设备与电信、移动、联通光设备分别通过155M光口进行互连，实现运营商2M通道与光电一体化设备的互连，并解决了在地调通信机房内无电口转接、减少中间设备及故障点等问题。
3）在县调放置一台中型汇聚光电一体化设备，通过运营商N×2M通道接入地调侧大型汇聚光电一体化设备，完成县调侧调度电话、自动化信息、网络业务的接入调试。
4）在各小水电站新增加接入型光电一体化设备，通过运营商2M通道接入至地调侧汇聚光电一体化设备，并完成调度电话、自动化信息、网络业务的接入调试。
5）方案实施后，构建成如下网络拓扑：
6、效果分析
1）光电一体化设备可以代替SDH+PCM+网络交换机的模式，实现水电站业务通信接入。
2）根据用户对E1带宽的要求，在大中型汇聚光电一体化设备上可插入不同光口速率的光接口板，满足上联端口的不同需求，同时升级简便，为用户节省投资。
3）TDM业务上传MSTP传输网时，由E1电口转变为STM1/4/16等光接口与MSTP设备光纤直连，消除了DDF架上E1电缆过多的潜在故障点，使系统更加稳定可靠；同时也解决了TDM业务上联通道带宽瓶颈问题。
4）实现以太网业务汇聚，可使单框接入的全部下游站点的以太网业务，通过1路以太网光口或电口进行高收敛比汇聚，从而减少以太网双绞线的物理出线量，并支持与地调侧交换机设备GE电/光口上联，实现业务落地，优化地调机房双绞线资源及业务层级。
5）应用综合网络管理系统可以实现对光电一体化设备有效管理，通过多种不同的部署方式，是的管理人员能够轻松的进行全网监控、排查故障、提高快速反应能力。对末端设备的管理消除了网管盲区，实现“业务综合接入，设备全面网管”。
7、结束语
光电一体化设备具备交叉容量大、多业务接入、应用灵活等多种优势，能满足电力系统对业务接入的安全性、利用率、组网结构、统一网络管理等多方面的需求。文山电网通过光电一体化设备的建设，不仅解决了文山电网小水电信息外送的问题，同时也为电力通信系统末端接入优化提供了很好的选择。
摘要：本文以云南文山电网小水电站的电力信息外送存在的问题为背景，阐述了光电一体化设备如何优化地区电力通信网末端接入，解决小水电信息无法外送、综合数据网络无法到达的问题。
关键词：光电一体化；设备；电力信息外送；问题
1、前言
电力系统专用通信网是电网安全稳定运行信息的承载载体，是电力调度网的最主要和最重要的组成部分，该网络构成了包括变电站、调度中心、供电所、电厂等机构在内的通信专网，现在主流组网技术采用SDH传输、数据网络、PCM接入实现全网的业务接入和传输。电力专网通信作为电网的神经网络，不仅承担着电力系统的生产指挥和调度，同时也为行政管理和自动化信息传输提供服务。
2、文山电网小水电站通信现状分析
当前，文山电网由于电力体制问题，导致文山电网在110kV及以下电网电力通信建设滞后于电网建设，在部分县级电网以及地调直调的大部分110kV电压等级水电站特别明显，基本无电力系统专用通信设备和光纤资源，从而导致以下几个问题：
1）省、地、县三级调度共用的一体化信息系统无法在上述地区及厂站落地推广，运行管理不能通过系统进行规范、定时上报数据不能及时上报；
2）自动化信息由于没有通信通道从而无法上送地调，调度机构不能对厂站的运行情况进行实施监控，给调度下达调度指令带来了风险；
3）调度电话不能延伸到各站点。
3、解决方案
通过上述现状分析，最根本的原因是厂站无电力专用光缆和电力通信专用设备，无法构建至调度机构的电力通信通道，为解决这个问题，我们提出2种不同的解决方案。
方案一：沿110kV线路架设电力专用光缆，并按照110kV厂站通信典型设计建设，直接接入地区通信网，实现电力通信通道的构建。
方案二：采用光电一体化设备，租用运营商2M专线通道，接入地调侧光电一体化汇聚设备，间接接入地区通信网，实现电力通信通道的构建。
方案比较：
优点 缺点
方案一 1、电力专网通信建设，设备统一，接入现有传输网络，便于管理。 1、投资较大，设备多、专业技术性要求高，无专业人员进行运维。
2、通道资源比较浪费。
方案二 1、投资较少，设备单一，具有传统PCM设备的业务接入功能，还兼容不同E1带宽的PDH光口，并能提供标准的STM-1/4 /16 SDH光接口及光纤以太网光/电上联端口，实现对下游节点的以太网汇聚功能。无需直流供电。
2、通道资源根据需求灵活增减。 1、无法接入现有传输网络，现有网管无法管理。
2、需在调度侧新增加大型汇聚光电一体设备，并增加网管。
3、非专网通信通道，运行稳定性不可控。
通过对方案比较，结合小水电资金投入有限、通信业务带宽需求较少等因素，综合比较后采用方案二可在有限的投资范围、较短的时间内解决小水电信息无法上送的问题。
4、光电一体化设备技术特性
（1）业务接口丰富
能全面接入变电站各种业务，包括FXS、4WE&M、热线电话等语音业务，2M、RS232、RS485、FE等数据业务，为多业务的接入提供平台。
（2）组网灵活性强
支持链状、星型、树型、环网的混合组网，充分适应不同网络拓扑结构
（3）安全稳定可靠
主控盘、电源盘具备1+1的冗余保护，能满足电力系统对设备运行的高可靠性要求。
（4）兼容性强
能与MSTP光传输设备进行STM-1/4/16光接口对接，且时隙保持对应。
（5）维护方便
设备内置误码测试功能，可通过软件换回操作对某一E1或64K电路进行误码测试。
（6）网管方式多样化
光电一体化设备科采用袋内或带外网管通道实现全网设备的集中网络管理，可根据自己的需要灵活选择以下网管通道：
1）带内管理模式
专用时隙网管通道：占用一个2M电路中固定的64K通道作为网管数据通道。
VCC網管通道：通过主控板绑定多个时隙（N×64kbit/s，N=1-30）作为设备网管通道。
2）带外管理模式
辅助网管通道：采用E1的SA通道（不占用带宽）作为设备网管通道。
DCC网管通道：采用STM-1/4/16光通道中的DCC开销字节作为设备网管通道。
5、方案实施
1）根据各电厂至地调的业务带宽需求分析，每个电厂1-2个2M通道能满足业务带宽需求。
2）在地调侧放置一台大型汇聚光电一体化设备，通过622M光口与地区光传输设备进行互连，同时该光传输设备与电信、移动、联通光设备分别通过155M光口进行互连，实现运营商2M通道与光电一体化设备的互连，并解决了在地调通信机房内无电口转接、减少中间设备及故障点等问题。
3）在县调放置一台中型汇聚光电一体化设备，通过运营商N×2M通道接入地调侧大型汇聚光电一体化设备，完成县调侧调度电话、自动化信息、网络业务的接入调试。
4）在各小水电站新增加接入型光电一体化设备，通过运营商2M通道接入至地调侧汇聚光电一体化设备，并完成调度电话、自动化信息、网络业务的接入调试。
5）方案实施后，构建成如下网络拓扑：
6、效果分析
1）光电一体化设备可以代替SDH+PCM+网络交换机的模式，实现水电站业务通信接入。
2）根据用户对E1带宽的要求，在大中型汇聚光电一体化设备上可插入不同光口速率的光接口板，满足上联端口的不同需求，同时升级简便，为用户节省投资。
3）TDM业务上传MSTP传输网时，由E1电口转变为STM1/4/16等光接口与MSTP设备光纤直连，消除了DDF架上E1电缆过多的潜在故障点，使系统更加稳定可靠；同时也解决了TDM业务上联通道带宽瓶颈问题。
4）实现以太网业务汇聚，可使单框接入的全部下游站点的以太网业务，通过1路以太网光口或电口进行高收敛比汇聚，从而减少以太网双绞线的物理出线量，并支持与地调侧交换机设备GE电/光口上联，实现业务落地，优化地调机房双绞线资源及业务层级。
5）应用综合网络管理系统可以实现对光电一体化设备有效管理，通过多种不同的部署方式，是的管理人员能够轻松的进行全网监控、排查故障、提高快速反应能力。对末端设备的管理消除了网管盲区，实现“业务综合接入，设备全面网管”。
7、结束语
光电一体化设备具备交叉容量大、多业务接入、应用灵活等多种优势，能满足电力系统对业务接入的安全性、利用率、组网结构、统一网络管理等多方面的需求。文山电网通过光电一体化设备的建设，不仅解决了文山电网小水电信息外送的问题，同时也为电力通信系统末端接入优化提供了很好的选择。