电力系统通信技术范例6篇

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电力系统通信技术

电力系统通信技术范文1

当今社会发展经济水平逐渐提高,科学技术水平显著提升,智能化电力网络实现了极大的变化,并且其也有了良好的发展前景。尤其是近些年来,智能电网逐渐受到很多外国企业和政府的重视与关注,电力系统的改善与优化已经逐步开始应用与推进,电力系统在电网中的运用范围逐渐广阔,电力通信技术水平也在提升,为我国电力发展需要奠定了坚实的基础。文章就电力系统通信技术的发展现状进行分析,明确电力系统通信网络管理设计原则,探究电力系统通信技术的应用情况,以供参考。

关键词:

电力系统;通信技术;建设;应用

我国的电网以及电力系统发展建设的时间不长,与发达国家相比,电网构建上还存在着一定的不足。但是现如今我国的智能化技术不断发展,电力系统的优化以及电力通信技术的智能化应用显得愈加重要。近些年来,我国在这方面也加大投入力度,并获得了一定的效果。智能化通信技术的应用逐渐广泛,对电力系统通信技术的应用的研究与分析就显得十分必要和重要。

1电力系统通信技术建设发展的现状分析

当前我国的电力通信技术投入以及研究日渐深入,效果也比较好,但是在具体的应用过程中,电力系统的通信技术还是比较简单的,只是电力线载波和微波通信技术,[1]这种技术在以往我国电力系统发展中已经足够使用,那时我国的电力系统刚刚建设,电力系统的整体结构还比较简单,覆盖的范围也不大,电力线载波和微波通信技术能够满足小规模电力系统的使用需要,而且这两种技术的应用也是比较简单的。但是随着我国社会经济以及技术水平的快速发展,电力系统的覆盖面积逐渐增大,电网规模也逐渐扩大化,要求电力系统的信息传输质量和数量逐渐增加。这种情况下,电力线载波和微波通信技术已经不能满足电力系统发展的实际需要,而且传统的人工指挥电力调度效益也不高,所以电力系统的改革是十分迫切的。

2电力系统通信网络管理设计原则

2.1网络化

电力通信网络管理需要接受异构网的互联,实现不同体系结构的互联,使网络系统有比较强的容纳性。将一种或几种标准互联接口作为系统互联的限制约定,[2]当前技术不断发展,限制也会发生变化。网络管理系统互联的基础是数据的共享以及机制的可互操作性。安全机制是网络系统互联的重要保证,并保证网络管理系统外的相互连接,共享数据。

2.2接入性

网络管理系统需要满足不同通信网络以及设备的接入需要,使得各种产品得以兼容。通信设备接入需要依靠网络管理系统的转换机制,但是电力通信网络层次比较多,设备分布的范围比较广,智能化的水平不高,因此使用TMN网络管理系统会导致网络管理负担加重,经济性也不强。通过综合性接入管网系统实现接入任务对于电力通信网络而言是经济、可行的。

2.3独立性和一体化

应努力实现电力通信网络管理的一体化,保证系统应用程序设计统一,利用统一的管理操作界面控制不同设备,实现网络的监视、处理,使网络运行更加顺利。网络管理需要做到独立,并保证所有厂商的支持都是公平的,使通信系统更好的发展,避免网络管理系统受到限制。

3电力系统通信技术的应用分析

3.1电力系统通信技术在输电中的应用

在输电中应用电力系统通信技术首先要做的就是保护继电网络,使其能够稳定运行,然后实时传输数据,使数据的传输有稳定、健康的环境氛围,避免数据在传输过程中出现丢失或者延迟的问题。在输电过程中做好调度控制工作,能够对调度过程中出现的紧急事件进行有效的、及时的解决。对输电过程中可视化的检测,能够对问题进行安全预警。智能电网系统中,电力系统通信技术逐渐优化省级,我国架设的特高压骨干网络与电力通信技术相结合,[3]能够使输电范围中电力远距离传输数量增加,在此过程中减少损耗。

3.2电力系统通信技术在发电中的应用

电力系统通信技术在发电中应用后,我国的电力发电市场的交易、水电站调度以及水情预报等能够实时监控,在使用新能源时,能够顺利、快速、准确的接入。智能电网中应用电力通信技术,能够使得智能电网对能源更好的消纳,使新能源得以安全使用,并进行科学的研究。

3.3电力系统通信技术在变电中的应用

电力系统通信技术在变电领域中应用,主要是对变电站的实时远程监控、自动化可视运行进行检查。近些年来,变电站领域中已经逐渐实现智能化,我国已经出现了很多智能化的变电站,智能变电站使用了新多新的技术,例如传感技术、通信技术等,这使得我国的智能变电站实现多方位的通信与保护,良好的控制变电站运行。而且电力通信技术在智能变电站中的使用,也能够使变电站少受人为干扰,使得变电更加安全、可靠,使得电网运行更加安全。

3.4电力系统通信技术在用电中的应用

我国的电力系统用电中,电力系统通信技术使用范围是极为广泛的,电力通信技术在智能化小区建设,用电信息采集以及用电高级计量和电力营销上得到了很好的应用。[4]在用电工作中使用科学合适的电力通信技术,能够使得用电领域的工作效率得到极大地提升,也有助于电力网络和用户之间的联系得以增强。

3.5电力系统通信技术在配电、调度中的应用

电力系统通信技术在配电领域中也有着很好的应用,能够实现配电网络的自动化发展,对配电管理进行巡视检查。电力系统中,配电领域是十分重要的组成部分,将电力通信技术应用到配电领域中有助于智能化的建设。此外在调度范围中应用电力通信技术,能够建设继电保护专门渠道,使得输电型号的可靠性得到提升。

4结束语

总而言之,随着社会经济的发展,时代的进步,智能化电力系统的建设逐渐推进,并已经实现了良好的发展效果。在我国的电力系统发展中,智能化电网建设是十分重要的,也是发展的必然趋势。电力通信技术的改革与升级使得我国的智能化电网建设有了强有力的支持与保障。现如今我国的电力通信技术实现了良好的发展,并取得了一定的进步,智能化电网有着良好的发展前景,只有这样才能够使电力系统的需要得以满足,更好的满足当前电力系统的发展需要,为更多用户的用电需要提供优质服务,使其用电需要得以满足,同时也需要我国电力事业的稳定发展。

参考文献:

[1]仇惠静.电力系统通信技术的建设和应用[J].信息系统工程,2010,11:89-91.

[2]杨辉.探讨光纤通信技术在电力通信网建设中的应用[J].科技创新与应用,2012,33:59.

[3]黄道芳.光纤通信技术在电力系统中的应用体会探讨[J].建材与装饰,2015,52:236-237.

电力系统通信技术范文2

关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; q3适配器; snmp; tmn

abstract:this paper analyses the management requirements of telecommunication network for electric power system. according to the characteristics of network management, the main principle of building the telecommunication network management system and the design method are put forward. in the method, the management system is based on tmn system and is compatible with other protocol. the method emphasizes that the system must have unity, independence and open interface, the system should support network and should be compatible with all kind of system structures. the useful advice in designing and selecting management system is offered.

keywords:power systems; telecommunication network; network management system; q3 protocol adapter; simple network management protocol (snmp); telecommunication management networks (tmn)

0引言

近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如sdh、光纤环路、数字程控、atm等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、atm设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如ip电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。

此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。

由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。

面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。

早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。

1电力通信网络管理的设计原则

1.1全面采用tmn的体系结构

tmn是国际电信联盟itu—t专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。tmn包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及q3标准的互联接口等项内容。通过多年来的不断完善和发展,tmn已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如sun,hp等)都开发出tmn的应用开发平台,以支持tmn的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受q3接口标准,并在他们的设备上配置q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用tmn来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用hp的tmn平台ovdm建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用sun的sem平台建设tmn网络管理系统[2]。tmn的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;tmn的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。

1.2兼容其他网管系统标准

在接受tmn的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决tmn接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。

snmp简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的tcp/ip网络的管理标准,snmp网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持snmp的标准。因此电力通信网管系统应该将snmp简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。

另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织omg的corba体系、基于web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。

1.3采用高水平的商用tmn网管开发平台作为开发基础

网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像tmn这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有sun公司的sem、hp公司的open view、imb的netview等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用tmn网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了tmn网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。

当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。

1.4网管系统的网络化

网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。

规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用cmip的q3接口、snmp的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:corba技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。

网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。

1.5综合接入性

网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。

tmn网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入tmn网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如q3适配器,snmp prox等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。

对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照tmn的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入tmn高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。

对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层tmn网管的方案。

1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性

在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。

应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。

1.7网管系统的一体化和独立性

网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。

真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。

1.8网管系统的人机界面

首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。

其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。

gis是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,gis采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。gis在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用gis技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。

web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智的选择。

2电力通信网管系统方案

2.1需求分析

在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。

2.2网络设计

初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次:

网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。

网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。

网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。

服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。

业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。

网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。

2.3系统功能

一个完善的网络管理系统应具备如下功能。

故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。

性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。

配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。

安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。

2.4系统结构

为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。

网管系统可采用ip级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。

数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。

网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。

浏览工作站:通过广域网、internet或intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。

协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。

前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。

网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。

管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。

网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库;

通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。

图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。

通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。

网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。

3结语

电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。

参考文献:

[1]itu-t m.3010-96.principles for a telecommunication management networks.

电力系统通信技术范文3

关键词光纤通信技术;电力系统;应用

1光纤通信技术及特点

光纤通信技术,即光导纤维通信技术之简称,是指以光纤为传输媒介、以光波为信息载体实现信息传递的通信形式。其具有如下特点:1)通信成本低。大规模的推广和应用不可避免地需要考虑成本问题,光纤通信技术亦然,如何以最低成本获取最大利益,乃光纤通信技术应用之首要目标。就当前传输材料而言,石英材料在传输领域损耗最低,若可突破非石英材质应用壁垒,将进一步降低光纤通信技术的损耗。相较其他通信技术,光纤通信技术不仅性能大幅提升,而且通信运营成本十分低廉。2)抗磁干扰强。作为光纤通信技术的主要使用材料,石英具有较强的抗腐蚀、绝缘性能。此外,石英材料超强的抗电磁干扰能力,保障了通信数据流的稳定性,极大地提升了光纤通信技术在强电环境下的应用效果。3)所需空间小。光纤传输芯极细,且为多芯传输,因而光缆直径小,极大地节约了空间,增强了其在特殊环境的应用。4)通讯容量大。光纤通信较微波通讯容量高出数十倍,与电缆铜线相比,光纤带宽要大得多,其与密集波技术的融合应用,有助于充分发挥带宽优势。5)保密性能佳。电磁波传播极易引发信息泄露,但光纤通信可有效避免此类问题,光信号泄露不会引发信息丢失,极大地确保了通信过程的安全性、可靠性。

2光纤通信技术在电力系统中的应用优势

光纤通信技术的良好性能与特点,赋予其在电力系统中独特的应用优势,具体体现如下。

2.1有助于满足各类复杂系统需求

由于电力系统通信过程复杂,若运用传统通信方法势必会降低电网的输出效率,但光纤通信可满足不同接口需求,因而无需转化接口方式,实现了中断线输导与通信网络拓展性能的提升。此外,电力系统对于实时性要求较高,而光纤通信技术可以保障系统数据的实时传输,提升了电力通信效率。

2.2有利于增加系统灵活性与可靠性

随着信息时代的到来,电力通信网络所面临的挑战日趋严峻,所需承担的使命越来越多,而光纤通信技术的应用有助于电力系统通信灵活性的提升,光纤通信强大的抗磁干扰性能,有助于减小外部环境对电力系统的干扰,有效控制电力通信安全事故的发生,提升电力通信网络的安全性、可靠性。

2.3有益于减少电力系统传输损耗

较其他传导介质而言,光纤数据传输过程损耗更低,有助于最大限度地保障数据完整性,促进其在长跨距传输中的应用。随着电力系统的发展,电力通信所覆盖范围不断扩大,而光纤通信技术的应用不仅可以降低信息传输中的数据损耗,还有利于充分发挥光纤长距离传输优势,减少中继站建设,降低电力系统通信与运行成本。

3光纤通信技术在电力系统中的具体应用

与邮电公用网络相比,电力系统通信对于可靠性、业务容量要求更高,因此,还需紧密结合电力通信特点与系统特征,促进光纤通信技术在电力系统中的有效应用,主要包括如下方面。

3.1架空地线复合光缆

架空地线复合光缆包括三层,从外到内依次为铝线、钢芯、光纤。依循光缆结构的差异性可将其分为三类,即层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆。在电力系统中应用此类光缆,有助于提升系统导电性能、机械强度,提升使用过程的安全性,具有较高的抗外力破坏性能。当前,此类光缆在多应用于110kV线路之中,可实现电力输电线路、复合光缆同步建设。由于光缆短路电流输出采用铝合金、纯铝丝保护材料,因而设计时还需考虑系统的负荷量,具体应用过程中,应对该电缆采取有效的保护措施,利用双层保护套等方式,避免紫外线的危害。更换地线时,应保障其原有性能,确保更换后系统的安全、稳定运行。

3.2光复用技术

该技术极大地促进了光纤通信技术的应用与发展,其主要包括3种:1)波分复用技术。是指在一根光纤上同时传播多种波长的光载波,以提升光纤传播能力,利用波长方向差异实现单根光纤的双向传送,提升其在电力通信应用中的灵活性。2)频分复用系统。该系统中,相邻峰值波长间隔不超过1nm,光载波之间的间隔较密,因而可运用于大容量、高速电力通信系统、分配式电力网络系统之中,传统合波器、分波器频分复用系统器件无法对光载波加以区分,因而可采用高分辨率可调谐光滤波器等技术。3)光码分复用技术。该技术可直接实现光编码与解码,提升光信道的复用及信号交换性能,提升网络容量,解决抗干扰与抗多径衰落等系列问题,增强电力通信的安全性、保密性。

3.3金属自撑架空光缆

此类光缆结构复杂,多借助于高模量塑料管套,引入防水物,再将光纤套入其中,光缆中心还需进行加强处理,四周需涂抹聚乙烯,以增强套管的防水性、耐热性,管套中涂抹油膏以保护光纤结构,增强对余长的控制,提升光缆抗拉性能。此外,此类光缆外管套光滑异常,有助于减少安装摩擦,避免紫外线的危害。具体在电力系统应用中,还需防水化合物的加入,以增强光纤防水性能。

3.4非金属自撑架空光缆

此类光缆抗拉性能强,最大距离长达1km,主要采用芳纶纤维构成,该材料质轻、强度大、防弹力强,其采用松套层绞方式加以套装,因而具有较强的抗电腐蚀能力。此类光缆多用于200kV及以上高压输电线路,施工与维护中无需停电即可操作,过程简便,但也存在部分缺点,如干带电荷容易引发放电,一旦光缆落灰,将导致电场均匀性降低,继而引发漏电现象。此外,一旦线路放电,会导致光缆表层遭受灼伤,破坏光缆线路。

3.5电力调度自动化

光纤通信技术还可用于电力系统自动化调度,其提供支持电网正常运行的多重结构,例如,该技术可使发电厂与其它下级调度中心有效通信,确保各操作间的融合性以及自动化控制操作的便捷性。鉴于光纤通信技术隶属于高度统一的集中自动化控制方法,因而可对电气系统运行状态加以实时监控。在该技术支持下,电气系统反应速度可保持在0.01~0.05s之内,实现系统运行的同步监控。此外,光纤通信技术的应用有助于电力系统自动监控的优化,一方面,其能够确保监控系统及时针对系统运行问题作出预警,另一方面,其可对监控视角加以优化,确保监控过程无死角。与此同时,光纤通信可为电力系统科学管理模式提供精准的信息,如以全微机化控制模式为基础的电磁装置设备就是极具代表性的例子。

3.6光联网系统

光联网系统在电力系统中也有广泛应用,由于其增加了网络范围与节点数量,因而赋予光网络超大容量,强化了网络透明性,实现了与多个电力系统及信号的有效连接,提升了网络灵活性,促进了电力通信效率与性能提升。一旦电力系统出现故障,光联网可迅速恢复网络,最大限度地降低故障危害,减少建网、运行与维护成本。此外,基于光纤通信的光放大、光交换技术促进了光放大器的研发,为全光网络、光弧子通信提供了技术支持,可有效解决电子交换容量问题,提升透明度与速率,节约电力建网与网络升级的成本。

电力系统通信技术范文4

【关键词】用电信息采集;系统;通信

中图分类号:E965 文献标识码:A

近年来 ,国家电网公司提出了发展“坚强智能电网”的战略目标。用电信息采集系统作为电网和客户之间信息化、自动化、互动化的智能双向平台 ,是建设智能电网的重要组成部分。其主要功能是实现变电站、公变、专变、居民用户的是负荷和计量异常监测与电量集抄管理。本文主要分析比较各种主流通信技术,提出了一种适用于我国用电信息采集系统的通信解决方案。

1.用电信息采集系统系统的基本原理

用电信息采集系统主要由智能电能表、采集器、集中器(采集终端)、通信信道、主站、应用管理系统构成。如图 1 所示。智能电能表具有精度高、智能费控、电价电量信息存储、余额报警、远程信息传送等功能的计量装置。部分电能表内置了载波或微功率无线通讯功能的采集模块。采集器通过 RS-485 接口采集电能表用电数据信息 ,并将数据上传到集中器。集中器是用电信息采集系统的关键设备 ,它通过本地通信信道与采集器或具有采集通信功能的电能表通信 ,获取和暂时存储用电信息 ,并根据主站的命令 ,通过远程通信信道上传数据或接收传送命令。主站是以建立在公司的数据存储系统为核心 ,执行用电采集子系统的数据采集任务 , 实现用电信息的集中存储、管理和分析。并对SG186 营销管理系统、营销辅助决策系统等管理子系统提供电量电费统计查询、线损分析等数据支撑。

图 1 用电信息采集系统原理图

2.用电信息采集系统现状与分析

用电信息采集系统通信信道由远程传输通信通道和本地数据采集通道构成。 用电信息采集的实现主要依赖于信道的选择,在通信方式上一般采用两级通信方式,一是远程传输通道,是指集中器到主站之间的通信方式;二是本地数据采集通道,即集中器到采集器或电能表之间的通信方式。

远程传输通道现状与分析:

远程通信是指采集终端盒系统主站之间的数据通信,可采用光纤专网、GPRS/CDMA 无线公网、230MHz 无线专网和中压电力线载波等。

在实际建设过程中,应根据以下原则进行建设:

(1)根据系统通信的数据量和通信带宽以及通信可靠性 ,保证在需要的时间内完成系统数据采集和用电管理的要求。

(2)根据本地区的经济发展和采集对象的密集程度。

(3)根据本地区地理地貌环境,特别是无线通信更要考虑此问题。

(4)考虑通信网络建设的综合经济效益和投入产出比 ,在长期的运行维护中间需要支出的运行维护费用。

(5)根据通信网络建设周期和工程量。远程传输通道可以采用以下几种方式:

(1)无线公网数据通信技术,借助移动运营商的无线传输方式,如中国移动的 GPRS 和中国联通的 CDMA。优点:覆盖面广,传输速率高,通信成功率高,无需专门的信道维护,按流量计费。缺点:信息安全性没有专网高,存在信号盲区。过分依赖移动运营服务商。

(2)借助于固网运营商的宽带城域网,如 ADSL 或 LAN。

优点:传输率高,适用于有网络端口环境下的表计集抄。

缺点:目前运行费比 GPRS/CDMA 方式贵,网络覆盖地域限制、布线长、维护量大。 处理网络问题依赖第三方协调。

(3)无线宽带通信。

目前主要的无线宽带接入方案有 WiMax 和 McWill。 WiMax 技术限于频点原因在国内应用存在障碍,McWill 技术有待进一步成熟。

(4)高、中压电力线载波通信。

高、中压载波路由合理,通道建设投资相对较低,传输频带受限,传输容量相对较小,线路噪声大。高、中压电力线载波通信适用于电力系统内数据量小的通信。

(5)光纤通信。

光纤通信是通信容量最大、运行最安全、稳定的通信方式,电力生产、调度、管理信息通道已经全部采用光纤通信方式。

优点:通信容量大,传输率高,抗干扰性强。

缺点:需敷设光缆,需建设光电转换设备,投资和维护成本很高。在已建成小区敷设难度较大。

(6)230MHz 无线专网通信。

230MHz 无线专网通信是指利用频段为 230MHz 的无线电台方式实现远程数据采集、监控与控制以及远距离话路传输。具有以下特点:

频率资源独享、稳定性好、实时性强、安全性高、覆盖范围小、传输容量有限。 230MHz 无线组网适用于地势相对平坦的地区。

本地数据采集通道现状与分析:

本地通信是指采集终端和用户电表之间的数据通信。本地通信分为短距离无线、电力线载波和 RS-485 通信三种通信模式,其中电力线载波通信又分为窄带和宽带两类。

(1)RS485 通信。

利用双绞线连接电表盒集中器,采用 RS485 通信接口,通信速率可达 9600 波特。

优点:传输率高,抗干扰性好,可接多个设备。

缺点:需要长距离布线,如楼群之间连接工作量较大,施工困难,投资较大,运维费用高,需安装避雷装置。RS485 使用于表箱内采集设备和电能表的通信。

(2)短距离无线通信。

只要通信接收双方通过无线电波传输信息,并且发送功率限制在很小的范围内,就可以称为微功率无线通信。

优点:投资和维护成本低,网络可靠性高,实时性好,速率高,传输容量大,便于提供增值服务。

缺点:没有成熟的微功率无线芯片,芯片成本高。传输距离易受障碍物影响。

微功率无线通信适用于测量点相对比较分散的场合。

(3)低压窄带电力线载波通信。

电力线载波通信是将信息调制为高频信号并耦合至电力线路,利用电力线路作为介质进行通信的技术。低压窄带载波通信是指载波信号频率范围不大于 500kHz 的低压电力线载波通信。

优点:投资成本低,维护成本低,组网灵活,扩容容易,易于规划和使用。

缺点:电力线存在信号衰减大、噪声源多且干扰强、受负载特性影响大等问题。窄带载波通信技术适用于电能表位置较分散、布线较困难、用电负载特性变化较小的台区。

(4)低压宽带电力线载波通信。

宽带电力线载波系统工作在 1~40MHz 频率范围内, 较好地避开了千赫频段的常规低频干扰,采用正交或扩频调制方式实现兆级以上的数据传输。

从目前的应用看,各地供电企业以采用窄带电力载波为主,但随着需求侧管理和分时电价对数据实时性和同步采集要求的提高,为增加采集频率, 以 BPL 为代表的宽带本地通信通道的方式将成为未来应用的主流。

3.几种典型的信道组网方案

3.1 方案一

地域特征:经济发达,人口密集,用电量很大的平原或小丘陵地区。

(1)远程信道的选择 。 此类地区的特点是用电负荷大 ,终端数目多,采集对象分布几种,用电信息采集的数据量大。在建设用电信息采集系统时,采用光纤专网通信方式具有容量大、可靠性高等优势,适合该地区的特点。 在光纤无法铺设的地方,可以采用无线专网和无线公网通信作为补充。

(2)本地信道的选择。 新小区一般都规划比较好,电能表相对集中放置,宜使用低压载波加 RS485 的方式。 老小区和农村一般有电能表分散的情况,更换为载波表实现载波抄收更为合理。

3.2 方案二

地域特征:经济发达,人口密集,用电量很大的丘陵和山区。

(1)远程信道的选择 。 此类地区的特点是人口密度高 ,终端数目多,地形复杂,用电信息采集数据量大。 因光纤敷设成本较高,宜采用光纤专网和无线专网和公网相结合的通信方式。

(2)本地信道的选择。 新小区使用低压载波宜使用低压载波加 RS485 的方式。 老小区和农村一般有电能表分散的情况,更换为载波表实现载波抄收更为合理。

3.3 方案三

地域特征:经济欠发达,幅员辽阔,人口密度较低,用电量一般的地区。

(1)远程信道的选择。 此类地区的经济欠发达,用电量一般,终端数目较少且比较分散。 对于部分人口较密集的城镇,可以考虑建设光纤专网。 对于光纤无法覆盖的地区,可以采用无线专网和公网通信方式。 对于无线公网都无法覆盖的偏远地区,可以采用配电线载波通信方式作为补充。

(2)本地信道的选择。 新小区使用低压载波宜使用低压载波加 RS485的方式。 老小区和农村一般有电能表分散的情况,更换为载波表实现载波抄收更为合理。

4.结束语

各种通信方式各有优缺点,应因地制宜地选择通信方式,不能一概而论。 理想状态下,远程传输通信采用光纤通信+中压电力线宽带通信、本地数据采集采用 BPL+RS485 技术的用电信息采集系统所采用的技术具备宽带化、高可靠性和安全性、可扩展性与先进性的特点,能够真正实现生产、营销、客户服务各类应用的实时、稳定、可靠和安全传输。

参考文献

电力系统通信技术范文5

【关键词】电力通信;光纤通信技术;实践

目前,通信的主要方式是光纤通信,因为其与其他方式相比就有明显的优势,因为其的载体是光波,而实施信息传输的媒介是光纤。在现代信息技术快速发展的背景下,光纤通信技术的功能和作用愈发重要,已成为现代通信行业中最为关键的技术。基于当前通信网络化时代背景,光纤通信技术的水平已成为衡量社会发展水平的一项重要指标,因此有必要探究其在各领域的应用。

1 电力系统中光纤通信技术简述

1.1 光纤通信技术定义

电力通信中光纤通信技术即利用光导纤维对各种信号进行传输的方式,其媒介主要是光纤,其承载量大,安全可靠,从其在人们生产生活中各领域的应用效果已足见其价值。一般,光纤通信技术的制作材料主要是电气绝缘体,制造时大都选择多芯组成光缆,如此不但可有效保证通信的质量,而且有效缩小了信息传输时所占用的空间。

1.2 光纤通信技术的优势

与传统的通信方式相比,光线通信技术有着很多技术上的优势,以及应用中的好处。目前,光线通信技术主要包括3大类。(1)波分复用技术,此种技术的特点即采用不同信道光波的方式。在实际操作时,一般大都使用单模光纤低损耗区, 再结合宽带资源,最后将其分成多个信道,通常情况下,需要使用分波器对不同的光波进行分离和耦合。(2)光纤传感技术,此种技术需要利用传感器将相应的信息进行传输,可以理解为传感器是一个“中介”,此种方式的能耗量相较传统方式比消耗也较小,一般其包括有功能型和非功能型两种。(3)光纤接入技术,此种技术是应用较广的一种技术,其可有效处理各种与窄带业务相关的问题和事故,不但如此,该技术还能十分高效地解决各种多媒体图像,以及数据信息问题。

2 电力通信中应用光线通信技术的必要性

在现代通信行业中的很多方面都需要应用光纤通信技术,因为其可有效提高通信行业的便利程度,促进社会的快速发展。目前,通信行业大都以光导纤维作为传递信息的介质,从区域性质转变成单体性质,极大地拓展了人们交流与沟通的空间。在电力通信中,光纤通信技术已经得到广泛应用,比如,电力通信主干线所涉及的卫星电路、微波、光纤等。光纤通信技术可以提高电力通信网络的性能,并结合各种通信手段与方式共同组成多功能的电力通信网络,为用户提供更多便捷的服务。在光纤通信技术背景下,将其应用于电力通信中的业务不仅可提供有效的基础保护,以及对安全自动装置进行实时的信息调控,以及程控语音联网信息等窄带业务的传输,而且随着其不断深入发展,其已逐渐发展成可同时承载财务系统(FMIS)、营销系统、客户服务中心、地理信息系统(GIS)、人力资源管理系统、办公自动化系统(OA)、资产管理系统、视频会议、IP电话等多种数据业务的宽带数据传输模式。

值得一提的是,在电力通信中,特种光纤的广泛使用已经引起越来越多的关注。因为其可有效地防止因频率资源,路由协调、电磁兼容等方面运行产生的矛盾冲突,而且特种光线对电力系统的资源利用灵活性较强,在实际操作中可切实掌控操控权,这是传统通信,以及一般光线所不能比拟的。此外,电力系统还可以在光纤通信优势的基础上,迅速建立投资额度低,使用速度较快、覆盖面十分广、安全可靠性程度高的电力通信网络。目前,其已经在500kV、220kV和110kV的线路上有了非常广泛的应用。光纤传输的质量水平很高,而且信号不易受外界影响,其具有很强的抗电磁干扰能力,这诸多优势显著提高了电力通信的整体质量水平。

3 电力通信中光纤通信技术的应用

综上所述,基于电力通信的光纤通信技术已经得到了越来越多的重视和应用,它具有很多使用的价值,与传统的信息传输技术相比,可以节约很多的能源,输送的信息量也非常大,却只占用很小的空间,它具有很强的传输可靠性,在社会中的投资效益也比较高,适用电力行业的发展要求,保证调度的安全性和稳定性。

目前,在电力通信网络工程设计中,主要工作分为传输、接入和交换3个部分,而且此三部分处于一个统一的整体中,具体如下:(1)传输部分,它是一个综合性较强的通信网络平台,它也是电力通信中最为关键的一部分,稳定和安全的传输系统是确保光纤的接入与交换良好进行,以及保证设备顺利运行的基础。(2)接入部分,它的各项设备是与传输部分的各种设备相互配套的,一般接入设备都具有双纤单向的通道保护装置,而且接入话音,以及相关的数据业务,一般情况下,接入设备采用2Mbit/s的通道进行连接。(3)交换部分,它采用的光缆在进行敷设的过程中,必须对电力系统输电线路资源的丰富程度考虑到位,同时还要考虑相应的经济成本。通常,无金属自承式光缆(ADSS)的市场价格相对便宜,在安装过程中无需停电操作,一般在220kV以下的线路应用较广。总之,电力通信网络工程的设计需要综合对各种因素综合考虑,统筹安排,只有这样才能将光纤通信技术的优势彻底发挥出来。

电力通信中光线通信技术的全光网应用:从目前来看,光纤通信技术的有效应用对电力通信的作用和效果是新而易见的,而且随着信息技术的不断发展,电力通信网向全光网的发展已是大势所趋。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,它可有效地克服通信网络中信息转换和输送时的瓶颈问题,能最大限度地提高通信网络的信息吞吐量。一般,在光纤通信进行全光网的改造后,信息传输的总量将成百倍上升,比如,一根光纤能够传输的总带宽量为40Gb/s,这是传统ATM网传输带宽的256倍,两者巨大的差异表明光线对信息量的超强传输能力,而这也恰恰满足了人们对信息获取不断提高的客观条件,其前景和价值不言而喻。

全光网建设中,主要包括5种关键技术:(1)光交叉连接技术,即使用光交叉连接可以有效地提高波长资源利用效率。(2)光分插复用技术,其可以对任意格式的信号进行处理, 提高网络运行的效率。(3)管理控制操作技术,它包括对全光网所有配置的管理、 波长的分配管理、 网络的性能测试等。(4)光交换技术,其包括光路交换和分组交换。(5)全光中继技术。目前,我国上海全光通信示范网已经投入运营,且取得了一定成果,这为我国全光网的建设提供了有效的参考样本。

4 总结

随着经济的快速发展,电力通信在生活和生产中的地位和影响愈发重要,而在其中起到关键作用的光纤通信技术的重要性也凸显出来。伴随科学技术的快速发展,光纤通信技术的快速发展和应用已经成为必然,人们对光纤通信的质量与效率的要求已经十分迫切。所以,要确保光纤通信技术在电力系统中得以良好应用,尤其是全光网技术在电力通信中的不断应用,必须紧密地与快速发展的计算机技术相连,如此才能在促进电力通信的发展中发挥其应用价值。相信,随着光纤通信技术应用范围的逐步拓展,光纤通信技术自身也会不断发展,从而为社会提供更多便利。

参考文献:

[1]滕蔓.基于电力通信的光纤通信技术实践分析[J].信息技术,2011(3).

电力系统通信技术范文6

【关键词】SDH技术;电力通信;传输信号;通信网络

引言

随着电力系统建设的发展,作为电网重要支柱之一的电力系统通信网也加快了建设的步伐。目前电网构架已形成相当规模,对电网管理自动化水平的要求不断提高,大量涉及电力生产、运行、管理信息需要稳定、可靠、迅速地进行传输,这无疑是对电力系统通信提出更高要求。SDH光纤通信技术作为一种可靠、先进、经济的通信技术,也得到了愈来愈广泛的应用。

1.SDH的概念及其优越性

1.1 SDH的概念

SDH(即同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。

1.2 SDH的性能优越性

1SDH具有统一的网络节点接口规范

SDH使传统的PDH网络存在的1.5Mbit/s和2Mbit/s两个数字体系及三个地区标准在SDH基本模块STM-1上获得了统一,它将PDH速率信号装入虚容器,然后经复接安排到统一的STM-1的等级上,使新的SDH能支持现有的PDH,便于顺利地从PDH向SDH过渡。SDH还可以进行更高次的复接,通信速率大幅度提高,可形成世界范围的统一接口。

2.采用同步复用方式和灵活的复用映射结构

SDH采用同步复用、映射和指针措施,增加了数据处理的灵活性,使得PDH僵硬的硬件配置转变为灵活高效的软件配置。SDH网内各种不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列是有规律的,而净负荷与网络是同步的,只需利用软件即可使高速信号一次分插出低速支路信号,使数字交叉连接设备和上/下支路复用设备(也称分插复用器)的实现大大简化。

3SDH具有强大的网络管理能力

SDH具有强大的操作、维护和管理功能。SDH帧结构中安排了约占信号5%的丰富的开销比特即段开销和通道开销,其中SOH包括再生段开销和复用段开销。此外,由于SDH中的DXC和ADM等网络单元是智能化的,通过嵌入在SDH中的控制通路可以使部分网络管理能力分配到网络单元,实现分布式管理,使新特性和新功能的开发变得比较容易。

4SDH具有信息净负荷的透明性

SDH网络可以传送各种净负荷及其段开销与管理单元指针而不管其具体信息结构如何,净负荷与SDH网的接口仅仅在网络边界上才有,一旦净负荷装入VC后,网络内部所有设备只需处理VC即可。SDH是作为同步网工作的,由于采用了指针调整技术使得净负荷可以在不同同步岛之间进传送而不影响业务质量。

2SDH的基本原理

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N,最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销区、STM-N净负荷区和管理单元指针区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销和复用段开销;净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。

SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤:映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C),再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移;定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TUPTR)或管理单元指针(AUPTR)的功能来实现;复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。

3.电力系统通信特点

电力系统通信为电力系统生产、调度服务,除了调度电话,还要传输运动信号、办公自动化等信息。通信网络运行的可靠性就显得越来越重要,要求通信系统必须建立在一个实时的多媒体综合业务平台之上。电力系统通信的特点如下:

(1)防电磁、抗电压、安全可靠、性能稳定,高可靠性。

(2)话音、数据、图像等信息种类多、业务量不太大,局部地区站点密度较大,需要频繁的上下话路。

(3)传输实时信息通道比例较大,每天24小时不间断运行,通信方式繁多,各种业务采用的通信方式不尽相同。

(4)设备种类繁多、接口复杂,同时,电力系统建设迅速,要求电力系统通信网络也要做相应的调整。

4.SDH在电力通信网中的应用

SDH传输网络所传输的信号是通过不同等级的同步传输模块STM—N所构成的,STM—1的速率为155.52Mbit/s,其帧结构是由9行乘以270列的块状构成的,而PDH技术的帧结构呈条状。SDH帧结构选择9行主要是能最合理地收容不同类别的PDH基群的速率,例如1.544Mbit/s的信号需要25个字节,而2.048Mbit/s的信号需要32个字节。

在分为9行之后,则将获得27与36个字节的收容能力,而后通过SOH辅助字节的配置,能有效获得紧凑合理的收容能力。

同步复用以及映射方式是SDH最具特色的内容之一,通过映射能将PDH的支路信号复用到SDH当中,这是通过映射、定位校准以及复用三个步骤实现的。在PDH两大系列当中,由于我国采用的是欧洲模式,也就是一次群为2.048Mbit/s,由此在一定程度上简化和复用结构。

STM一1只能实现3个34Mbit/s的复接,例如34Mbit/s使用复接方式则在一定程度上造成了资源的浪费,由此我国的共用通信网络一般采用SDH传输过程中的PDH支路速率以2Mbit/s和140Mbit/s为主,一般在国家干线网络中不可采用,若是需要采用则应通过上级部门的批准。同时由于34Mbit/s和140Mblt/s的映射相对简单,然而一次群信号的映射最为重要也最为复杂。由此为了适应不同网络的实际应用需要,可选择3种五类不同形式的映射方式。当前我国优先选择异步映射方式,该方案接口较为简单,同时对于业务类型并无限制,对映射信号与网络同步也并无要求。由此这在当前PDH以及SDH技术的过渡时期是一种必不可少的映射方式。属于一种基群映射,无法直接接入或者取出64kbit/s或N×64kbit/s信号。然而同步映射需要125s的滑动缓存器进行同步,从而减少滑动损伤。这种滑动缓存器至少使复用器引入约为150s的延时。无法提供理想的非同步一次群业务。并且在其下行设备中容易导致帧丢失或者帧中数据的丢失。由此当前较少采用同步映射方式。

在PDH光缆系统中,由于光接口是专用的,由此可根据不同的通信系统的设计以及使用选择线路码型。常用的有mBnB码、简单扰码以及插入比特码三大类型。PDH线路码型所需要考虑的重点在于如何使用线路的码型提高例如监测控制、公务联络等辅助信号的传输,而SDH则由于在STM帧结构当中具有丰富的段开销,由此能提供运行维护以及管理的功能而不需要利用线路码型实现这些功能。在实际运行过程中应考虑的重点在于如何满足横向上的兼容性,符合横向上的兼容性需要建立一个统一规范的线路码型。为了适应更高速率等级光纤的推广应用,则应尽量少提高甚至不提高线路码速率,从而能够减小由于光纤色散以及系统噪声等多种因素而引起的光接收机灵敏度劣化的光功率代价,同时也能降低相应系统运行的成本。由此,国际标准化组织将扰码确定为SD光纤系统的线路码型。

5.结束语

虽然SDH通信具有巨大的优越性,目前也在迅速发展和推广应用,但是,在建设SDH通信网络时,作为一项系统工程必须根据实际情况,进行详细的规划与设计。只有这样,才能在电力通信投资较少、建设周期较长的情况下,达到预期的效果。

参考文献:

[1]刘昌平.电力系统通信SDH技术的应用与实施研究[J].中国科技信息,2005(14)