胜利油田电力专用光通信网发展规划

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胜利油田电网现拥有自备电厂1座和35kV～220kV变电站150多座，目前是全国最大的集发电、供电、输变为一体的企业电网。随着油田电网的不断建设完善和现代化水平的提高，作为电网重要组成部分的电力通信专网也在不断发展，已形成了具有数字程控交换机、光纤、数字微波、电力载波、无线扩频通信和有线传输等多种通信方式并存以及拥有近百个通信站点的规模。然而，由于历史的原因，网络正在运行的许多设备在设计和技术上已经十分落后，运行可靠性逐步降低，在很大程度上影响了电力通信和电力生产的安全运行。为了满足胜利油田电网不断加快的现代化建设和管理的要求，提高电网通信的整体水平，积极采用新技术和新设备继续完善和扩建电力专用通信网已是十分紧迫的任务。在此背景下，自2000年以来，在胜利油田电网的几十个站点采用光纤通信技术进行了通信专网的初步规划和建设，取得了一定成效，但这只是总体规划建设的起步阶段。从长远来看，胜利油田电力通信网的发展方向是在传输手段上以光通信为主，光通信网络的规划和建设要遵循明确目标、统一规划、分步实施的原则，按照科学合理、经济实用的引导思想来进行，充分保障网络的技术先进和稳定可靠，满足用户的各种需求，并尽可能节省项目投资。

    一、光通信网规划目标和原则

    1．光通信现状

    从2000年开始，电力专用光纤通信项目开始在胜利油田电网大规模应用，现已建设的主要站点有电力总企业、电厂变电站、坨四变电站、坨十变电站、坨七变电站、坨八变电站、盐镇变电站、利津变电站、滨二变电站、滨南区调电站、渤三变电站、河阳变电站、河口区调电站、新孤变电站、孤北电厂、孤东一号、孤东二号、滨海区调中心、孤一变电站、孤二变电站、孤三变电站、孤五变电站、孤岛区调中心、城中变电站、九分场变电站、永三变电站、永一变电站、辛安变电站、东区企业、华建变电站、高盖变电站、城南变电站、兴河变电站、胜利电厂、草桥变电站、东黄一号、辛四变电站、净化变电站、大院变电站等。

    2．规划目标

    胜利油田电力专用光通信网的发展规划目标是要构筑成一个高可靠性、高安全性、高智能性以及具有强大可管理性的通信网，并利用先进的计算机网络、通信技术和最新的管理理念，建立完整、有效的宽带综合业务信息系统，极大地提高胜利油田电力通信系统电力监控的及时性和有效性，实现优化调度和决策支撑，并同时实现远程监控、视频会议、办公自动化和其它信息业务的传输。通信网的发展规划并且要考虑到与当地电信运营商合作的可能，以增加工程项目规划管理的科学性和经济性。由此，胜利油田电力专用光通信网总的发展规划目标为：

    （1）高可用性、高安全性、高可管理性、高智能性；（2）能够更好地支撑电力数据、语音、视频、宽带等多种业务需要，更好地满足用户需求；（3）胜利油田电力通信系统工程不仅仅要完成电力数据的传输作业，同时也是一个运营级的传输网，在这个传输网上今后可以灵活提供各种应用业务。

    3．规划原则

    （1）标准性和开放性原则：系统的设计应符合国际标准和工业标准，采用开放式系统体系结构，保证本网络系统与其它网络进行互联。

    （2）扩展性原则：在用户业务不断发展的情况下，系统应可不断升级和扩充，保证系统未来的可用性。

    （3）经济性原则：系统在保证性能强大、先进的同时应考虑经济性，选用具有最佳性价比的产品来组建。

    二、 通信网规划方案

    1．传输业务类型

    胜利油田电力专用光通信网将来的主要传输业务类型可分为以下几个部分。

    （1）语音业务：分为行政电话系统和调度电话系统。行政电话系统主要服务于电力系统内部间的生产和管理用电话。调度电话系统主要服务于各级电力调度之间、调度中心与各区域调度、发电厂站、变电站之间。

    （2）自动化业务：主要包括继电保护信息、电网生产实时数据业务信息等，此类信息速率要求不高，数据流恒定，但实时性强，可靠和安全性要求也较高。

    （3）远程抄表业务：随着油田电力系统电量远程抄表系统的不断完善和发展，通信系统应为其提供相应的专用数据接口和通道。

    （4）管理信息业务：各个通信站点对计算机和办公自动化联网的需求越来越大，通信系统应为其提供相应的宽带接口和高速传输通道。

    （5）视频业务：今后油田各个变电站将逐步向无人职守的方向发展，广泛采用变电站远程图像监控技术是变电站自动化建设的发展趋势，通信系统的规划要为其预留高速视频监控通道。

    2．传输光缆规划

    胜利油田电力专用光通信网的传输光缆的规划建议继续选用无金属自撑式架空ADSS光缆，近3年ADSS光缆在胜利油田的电力通信工程项目中已得到了初步的应用，并正在迅速推广和普及。ADSS是顺应电力系统要求而发展起来的一种非金属型特种光缆，是目前我国电力系统应用最为广泛的特种光缆。光缆以具有高弹性模量的高强度芳纶纱作为抗张元件，芳纶纱弹性模量高、重量轻、具有负膨胀系数、有防弹能力，同时光缆几何尺寸小，缆重仅为普通光缆的三分之一，可直接架挂在电力杆塔的适当位置上，对杆塔增加的额外负荷很小。由于光缆全部采用无金属材料，绝缘性能好，能避免雷击，电力线出故障时，不会影响光缆的正常运行，光缆的外护套经过了中性离子化浸渍处理，使光缆具有很强的抗电腐蚀能力。光缆工程的施工可以利用现有电力杆塔，并在不停电的状态下进行，与电力线同杆架设，降低工程造价。

    3．网络结构设计

    胜利油田电力专用光通信网将来的网络传输结构可规划为骨干层和接入层两层结构。在骨干层共设七个核心节点，分别为：渤三变、新孤变、盐镇变、九分场、城中变、电厂变和电力总企业。采用STM－16等级的2.5Gbit/S光传输系统，构成两纤保护环。

    在接入层，根据各个变电站的实际需求，选用STM－1等级的155Mbit/S光传输系统。
4．系统配置

    （1） 骨干层各站基本配置。

    交叉连接板、时钟处理板和电源板：采用全冗余配置，配备2块交叉连接与时钟处理板以及2路-48V直流工作电源。

    STM－16光接口板：配备2块单端口STM－16光接口板，提供2个2.5Gbit/s光端口。

    STM－1光接口板：配备1块多光口STM－1光接口板。

    2Mbit/s电接口板：配置1块2M电接口板，提供63个2Mbit/s电接口，用于语音、数据等业务的汇聚接入。

    （2）接入层根据各油区的实际业务需求情况，在各110kV变电站分别配置155Mbit/s光传输系统，采用155Mbit/s的带宽与骨干层相连。

    （3）PCM设备配置。电力总企业配4套PCM设备，每套设备提供16个2Mbit/s，160路电话和160路RS232接口。4套设备总共提供64个2Mbit/s、640路电话和640路RS232接口。110kV站配置1套PCM设备，提供2个2Mbit/s，8路电话和8路RS232数据接口。35kV站配置1套PCM设备，提供2个2Mbit/s，4路电话和4路RS232接口。

    5．同步和网管系统

    现胜利油田电力通信网的同步方式是采用自上而下的主从同步方式，以电力总企业的数字程控交换机为同步中心，交换机内的时钟设备向通信网提供基准定时信号，各站从业务内码流提取时钟。因为现在是油田电力通信网发展的初期阶段，需要同步的业务网种类不多，对同步的要求也并不高，因此采用上述方式可以满足近期各站设备对同步性能的要求。随着胜利电力通信网规模的不断发展和壮大，尤其是高速数据业务和SDH传输系统在网上的大量使用，对同步的性能提出了更高的要求。如仍然采用传统的同步方式，将无法保证同步质量及可靠性在SDH光同步传输系统中，因此，必须建立一个独立于业务网之外的高稳定度、高精度、安全可靠的数字同步网来支撑整个通信网的服务质量。数字同步网可以实现准确地把同步信息从基准时钟向同步网内做同步节点传递，从而调节网中的时钟，建立并保持同步，从而避免数字网内的信号传输因时钟频率问题引起的误差，满足通信网传递业务信息所需的传输和交换性能的要求。

    胜利油田电力通信网的网管系统是通信网的重要组成部分，其设计任务是通过分级别、分层次的管理，完成对整个光传输和接入系统的故障、性能、配置、安全等方面的管理、维护及测试功能，并可以根据用户要求提供端到端的管理功能，真正做到减少网络的维护工作量和降低成本。网管系统应能通过网络级的管理App来管理不同的网元级网管系统，并通过各网元级网管系统有效管理和监控各站SDH设备和PCM终端设备。电力总企业维护管理人员通过网络管理系统即可对系统的功能和参数进行设置，并实现网络的故障诊断、快速恢复和日常维护、电路配置等，有效提高网络服务效率和质量。

    6．网络保护方式

    网络保护方式包括环路保护和设备保护，环路保护又可组成二纤单向自愈环、二纤双向自愈环和四纤双向自愈环，实现高阶通道保护、低阶通道保护和复用段保护。针对胜利油田电力专用光通信网的特点，建议采用二纤通道保护自愈环，对整个环网中的重要信息，可以高阶通道或低阶通道为单位，在接收端自动判断并选取高质量接收信息，从而保证传输信息的准确性、可靠性。这类系统结构较为简单，保护倒换方式仅涉及通道AIS，切换时间短，在业务量较大情况使用成本较低，尤其对于电力通信网这样业务量集中在枢纽站的传输网络，显得更为经济，具有最优越的价格性能比。

    7．通信系统维护体制

    胜利油田电力专用光通信网通信系统维护体制的规划按总企业调度通信中心、各区调通信分中心及通信站三级设置，通信总中心负责全线通信设施的统一调度及管理，并负责集中检修及故障处理，通信分中心负责所辖范围内的通信设施的日常检修及维护。所有的维护人员应按岗位职责要求通过培训后上岗。

    胜利油田电力专用光通信网的发展规划充分考虑了网络的可用性、智能性、性能、安全性和可管理性等系列要求，满足电力数据、语音、视频、宽带接入等多种业务的传输需求，从而保证电力通信网不仅现在，而且在将来很长一段时间内能满足用户业务量、业务类型不断发展的需求。