研究光纖通信在華北油田電網的應用
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陳莉1由 分享
摘要：介紹了光纖通信技術在華北油田電網的推廣應用，講述了項目的系統組成和規模、傳輸設備的功能特點、項目成效和應用價值等。
關鍵詞：電力通信；ADSS光纜；SDH傳輸系統
0 引言
電力通信是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的，它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。因此，要求電力通信應具有很高的可靠性。目前，光纖通信在電力載波通信、微波通信、一點多址等諸多通信方式中日顯優勢，已成為電力通信網的主要傳輸方式。它是以光波為載體，以光導纖維為傳輸媒質，將信號從一處傳輸到另一處的一種通信手段。它具有傳輸的信息量大、距離遠、頻帶寬、質量高、抗干擾及輻射性強等許多優點，是集語音、圖像、數據通信為一體的綜合傳輸系統。
隨著華北油田變電站無人值守項目的實行，電網專業化管理的進一步深化，電力通信專網在整個油田電網運行管理中的地位越來越重要，積極采用新技術和新設備組建電力通信專網已是十分緊迫的任務。在此背景下，自2007年以來，華北油田進行了電力通信專網的統一規劃和建設，建成了以光纖通信為主，微波和電力載波為輔的通信系統。
1 系統組成、規模及維護
1.1 系統組成
（1）全介質自承光纜——ADSS（All Dielectric Self Supporting）。ADSS光纜在輸電線路上廣泛使用，特別是在已建線路上使用較多。它能滿足輸電線跨度大、垂度大的要求。其特點是：①張力理論值為零；②為全絕緣結構，安裝及線路維護時可帶電作業，這樣可大大減少停電損失；③其伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變，而且其在極限溫度下，具有穩定的光學特性；④耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕；⑤ADSS光纜直徑小、質量輕，可以減少冰和風對光纜的影響，其對桿塔強度的影響也很小。
（2）SDH傳輸系統。本項目SDH傳輸系統具有靈活的設備配置：STM-16／4兼容設備，支持網絡設備從622M到2.5G的在線升級，具備高低階20G全交叉能力。具有強大的組網能力支持Mesh組網，網絡節點即插即用。支持SDH業務、PDH業務、以太網等多業務接口，單子架可實現1×STM-16四纖環或2×STM-16二纖環，可支持Mesh網絡中多達40個光方向的組網；具有完善的網絡生存機制和完備的設備保護機制。
（3）同步時鐘系統。同步時鐘源包括：線路時鐘源、支路信號時鐘源、2個外同步時鐘源。每個站點可以從兩個方向提取時鐘，對這兩個方向時鐘設置優先級，當高優先級的時鐘質量低于要求時，自動跟隨另一個低優先級的時鐘，以此對同步時鐘建立起時鐘保護自愈環。
（4）網管系統。本項目網絡管理系統實現了對整個傳輸和接入設備的統一管理。網管放在電力調度中心，提供網絡拓撲、配置、安全、系統維護等管理功能，支持軟件在線升級。
（5）PCM接入系統。PCM接入系統具有集中網絡管理能力，與SDH傳輸系統統一網管，具有大容量的交叉連接矩陣，是一種SDH設備延伸的業務接入。其接口豐富，極大豐富了業務的靈活接入，擴充了傳輸業務的特殊要求。
1.2 系統規模
華北油田現擁有變電站43余座，依據油田電網各變電站分布情況，以電調中心和四個集控中心為支點建立主干光纖環網通信網絡，再經光纜向35kV變電站輻射，35kV變電站之間串聯運行，力爭實現雙光纖環路，為集控化的智能電網建設提供通信保障。
1.3 系統維護
SDH系統的維護主要是對光線路和設備的維護，具體如下：
（1）光纜線路情況：包括光纜的長度、芯數、接頭、跳纖及光纖的衰耗值、備纖等各方面情況。
（2）設備情況：主要包括設備的型號、配置情況、機盤功能、接口情況、面板上各種告警燈和指示燈的顯示情況及組網情況；光端機的各種測試指標；設備供電電源情況；ODF架、DDF架、VDF架及網管系統的應用情況。
（3）儀表、工具情況：SDH光傳輸系統常用儀表有：光功率計、誤碼儀等。要熟練掌握這些儀表的功能及使用方法。
2 項目成效
華北油田電網光纖通信規劃建設為無人值守變電站的現代化自動化管理和運營提供了先進的通信手段，為油田電網的管理和運行提供了充足可靠的綜合業務接口及傳輸通道。具體來講：
（1） 滿足了各站點調度電話對電路的需求。中心調度、各集控站調度、無人值守變電站之間的電力調度專用電話傳輸有了穩定可靠的通信電路來作為保障。
（2）滿足了電力自動化系統對電路的需求。電網生產實時數據等電力自動化信息對通信系統的要求越來越高，本通信系統為其提供了標準和足夠的數據接入接口，并保證了自動化數據信號的實時和無誤傳輸。
（3）滿足了監控系統對電路的需求。今后油田各個變電站將逐步向無人職守的方向發展，廣泛采用變電站遠程圖像監控技術是變電站自動化建設的發展趨勢，本通信系統為其預留了高速視頻監控通道。
（4）滿足了遠程抄表系統對電路的需求。油田的電量遠程抄表系統在不斷建設和發展，本通信系統為其提供了相應的專用數據接口和通道。
3 結束語
光纖通信在華北油田電力系統的應用實現了油田通信網建設的低成本、大容量、多業務和智能化，滿足了電力數據、語音、視頻、寬帶接入等多種業務的傳輸要求，并在網絡通信的實時性、準確性和可靠性等方面為各用戶提供了充分的保障，從而保證了油田電網生產的安全經濟運行，并創造了巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1]韋樂平.光纖通信技術的發展與展望[J].電信技術，2006（11）：13-17.
[2]許國良.現代光纖通信技術[M].北京：科學出版社，2005.
關鍵詞：電力通信；ADSS光纜；SDH傳輸系統
0 引言
電力通信是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的，它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。因此，要求電力通信應具有很高的可靠性。目前，光纖通信在電力載波通信、微波通信、一點多址等諸多通信方式中日顯優勢，已成為電力通信網的主要傳輸方式。它是以光波為載體，以光導纖維為傳輸媒質，將信號從一處傳輸到另一處的一種通信手段。它具有傳輸的信息量大、距離遠、頻帶寬、質量高、抗干擾及輻射性強等許多優點，是集語音、圖像、數據通信為一體的綜合傳輸系統。
隨著華北油田變電站無人值守項目的實行，電網專業化管理的進一步深化，電力通信專網在整個油田電網運行管理中的地位越來越重要，積極采用新技術和新設備組建電力通信專網已是十分緊迫的任務。在此背景下，自2007年以來，華北油田進行了電力通信專網的統一規劃和建設，建成了以光纖通信為主，微波和電力載波為輔的通信系統。
1 系統組成、規模及維護
1.1 系統組成
（1）全介質自承光纜——ADSS（All Dielectric Self Supporting）。ADSS光纜在輸電線路上廣泛使用，特別是在已建線路上使用較多。它能滿足輸電線跨度大、垂度大的要求。其特點是：①張力理論值為零；②為全絕緣結構，安裝及線路維護時可帶電作業，這樣可大大減少停電損失；③其伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變，而且其在極限溫度下，具有穩定的光學特性；④耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕；⑤ADSS光纜直徑小、質量輕，可以減少冰和風對光纜的影響，其對桿塔強度的影響也很小。
（2）SDH傳輸系統。本項目SDH傳輸系統具有靈活的設備配置：STM-16／4兼容設備，支持網絡設備從622M到2.5G的在線升級，具備高低階20G全交叉能力。具有強大的組網能力支持Mesh組網，網絡節點即插即用。支持SDH業務、PDH業務、以太網等多業務接口，單子架可實現1×STM-16四纖環或2×STM-16二纖環，可支持Mesh網絡中多達40個光方向的組網；具有完善的網絡生存機制和完備的設備保護機制。
（3）同步時鐘系統。同步時鐘源包括：線路時鐘源、支路信號時鐘源、2個外同步時鐘源。每個站點可以從兩個方向提取時鐘，對這兩個方向時鐘設置優先級，當高優先級的時鐘質量低于要求時，自動跟隨另一個低優先級的時鐘，以此對同步時鐘建立起時鐘保護自愈環。
（4）網管系統。本項目網絡管理系統實現了對整個傳輸和接入設備的統一管理。網管放在電力調度中心，提供網絡拓撲、配置、安全、系統維護等管理功能，支持軟件在線升級。
（5）PCM接入系統。PCM接入系統具有集中網絡管理能力，與SDH傳輸系統統一網管，具有大容量的交叉連接矩陣，是一種SDH設備延伸的業務接入。其接口豐富，極大豐富了業務的靈活接入，擴充了傳輸業務的特殊要求。
1.2 系統規模
華北油田現擁有變電站43余座，依據油田電網各變電站分布情況，以電調中心和四個集控中心為支點建立主干光纖環網通信網絡，再經光纜向35kV變電站輻射，35kV變電站之間串聯運行，力爭實現雙光纖環路，為集控化的智能電網建設提供通信保障。
1.3 系統維護
SDH系統的維護主要是對光線路和設備的維護，具體如下：
（1）光纜線路情況：包括光纜的長度、芯數、接頭、跳纖及光纖的衰耗值、備纖等各方面情況。
（2）設備情況：主要包括設備的型號、配置情況、機盤功能、接口情況、面板上各種告警燈和指示燈的顯示情況及組網情況；光端機的各種測試指標；設備供電電源情況；ODF架、DDF架、VDF架及網管系統的應用情況。
（3）儀表、工具情況：SDH光傳輸系統常用儀表有：光功率計、誤碼儀等。要熟練掌握這些儀表的功能及使用方法。
2 項目成效
華北油田電網光纖通信規劃建設為無人值守變電站的現代化自動化管理和運營提供了先進的通信手段，為油田電網的管理和運行提供了充足可靠的綜合業務接口及傳輸通道。具體來講：
（1） 滿足了各站點調度電話對電路的需求。中心調度、各集控站調度、無人值守變電站之間的電力調度專用電話傳輸有了穩定可靠的通信電路來作為保障。
（2）滿足了電力自動化系統對電路的需求。電網生產實時數據等電力自動化信息對通信系統的要求越來越高，本通信系統為其提供了標準和足夠的數據接入接口，并保證了自動化數據信號的實時和無誤傳輸。
（3）滿足了監控系統對電路的需求。今后油田各個變電站將逐步向無人職守的方向發展，廣泛采用變電站遠程圖像監控技術是變電站自動化建設的發展趨勢，本通信系統為其預留了高速視頻監控通道。
（4）滿足了遠程抄表系統對電路的需求。油田的電量遠程抄表系統在不斷建設和發展，本通信系統為其提供了相應的專用數據接口和通道。
3 結束語
光纖通信在華北油田電力系統的應用實現了油田通信網建設的低成本、大容量、多業務和智能化，滿足了電力數據、語音、視頻、寬帶接入等多種業務的傳輸要求，并在網絡通信的實時性、準確性和可靠性等方面為各用戶提供了充分的保障，從而保證了油田電網生產的安全經濟運行，并創造了巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1]韋樂平.光纖通信技術的發展與展望[J].電信技術，2006（11）：13-17.
[2]許國良.現代光纖通信技術[M].北京：科學出版社，2005.