林福國 福建省電力有限公司調(diào)通中心
電力系統(tǒng)自身的特點決定了必須要有一個能夠提供特殊保障性服務(wù)的通信系統(tǒng)做支持。電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)的自動化控制、商業(yè)化運營和實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要基礎(chǔ)，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。隨著電力行業(yè)改革的深入，實行“廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)、三公服務(wù)”以及將來實行“營配分開”后，各級電力公司、調(diào)度中心、電廠、輸變電網(wǎng)、市場管制機構(gòu)、銷售、客戶等相互之間的業(yè)務(wù)種類（如數(shù)據(jù)、圖像、話音等）和數(shù)量將大幅度增加，電力生產(chǎn)、管理、運營等各種業(yè)務(wù)功能對電力通信網(wǎng)的帶寬要求將大幅提高。探索建設(shè)福建電力通信寬帶網(wǎng)就逐步提上了日程。
一、福建電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀
（一）福建電力通信的發(fā)展
福建電力通信從載波通信開始發(fā)展至今，已有數(shù)10年的歷史了。特別是近10 年來省公司加大投入使得福建電力通信網(wǎng)已初具規(guī)模。具體表現(xiàn)在如下幾個方面。
1．傳輸網(wǎng)絡(luò)及同步。在福建電力通信網(wǎng)中，數(shù)字微波通信仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，以34Mbit/s SIEMENS 數(shù)字微波設(shè)備組成的環(huán)狀網(wǎng)是省電力通信的骨干網(wǎng)絡(luò)。省公司至每個電廠、電業(yè)局均采用數(shù)字微波通信�，F(xiàn)已初步建成東南沿海線500KV廠站的SDH光纖通信鏈路，其中以貫穿調(diào)通中心、北郊變、水口電廠、莆田變、泉州變、廈門變、后石電廠共7個站622Mbit/s的光纖通信為主要鏈路。各地市基本上是以微波（含一點多址微波、擴頻通信）、PDH光纖通信、電力線載波等組成本地傳輸網(wǎng)，少數(shù)單位建成155Mbit/s傳輸鏈路。各電廠、供電局、變電站到調(diào)通中心均有少量的電力線載波通信供調(diào)度、遠動等做備用通道。初步建成同步時鐘采樣點，為將來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供可靠的時鐘源。
2．交換網(wǎng)。通信網(wǎng)各交換節(jié)點普遍采用程控交換機，并以地市局、省局為匯接交換中心形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。接口均為2*2Mbit/s（個別站2個以上2Mbit/s）。調(diào)度交換機多采用4WE/M接口組成交換網(wǎng)。
3．通信業(yè)務(wù)量分配。網(wǎng)絡(luò)中的行政電話（含傳真）從程控交換機接入，調(diào)度電話、繼電保護信息、自動化控制信息、會議電視、少量數(shù)據(jù)等用戶從終端復(fù)用設(shè)備PCM接入。地市局的調(diào)度電話采用調(diào)度交換機組網(wǎng)的方式。
（二）福建電力通信網(wǎng)現(xiàn)存的問題
隨著電網(wǎng)自動化水平的不斷提高，各種用戶對通道的服務(wù)質(zhì)量也隨著提高。因此我省通信網(wǎng)面臨著如下問題。
1．通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較薄弱。環(huán)形的PDH微波網(wǎng)絡(luò)以及沿海SDH光纖通信鏈型結(jié)構(gòu)可靠性較差，業(yè)務(wù)通道難以構(gòu)成迂回路由，一旦出現(xiàn)鏈路中斷則直接影響到電力的安全生產(chǎn)。
2．干線傳輸容量小，接入設(shè)備靈活性不足。現(xiàn)階段通信網(wǎng)內(nèi)主干電路大都以PDH為主，容量最大為34Mbit/s。省環(huán)網(wǎng)微波已越來越不能滿足日益增長的通信業(yè)務(wù)的需要，程控交換機、PCM等設(shè)備不能滿足大量的信息業(yè)務(wù)流通需求，如SCADA、管理信息系統(tǒng)（MIS）、計算機辦公自動化（OA）等數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)以及圖像監(jiān)控和會議電視等視頻通信業(yè)務(wù)均難以承載。
3．網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、傳輸質(zhì)量差，難以適應(yīng)數(shù)據(jù)、圖像信息的要求。通道資源緊張并且利用率較低。部分設(shè)備超期服役，亟待改造。
4．程控交換網(wǎng)、調(diào)度交換網(wǎng)功能單一。
二、福建電力寬帶通信網(wǎng)的組建設(shè)想
隨著技術(shù)的發(fā)展和運營模式的轉(zhuǎn)變，為了更好地適應(yīng)電力改革和發(fā)展的需要，及時解決我省電力通信網(wǎng)所面臨的問題，同時實現(xiàn)福建“數(shù)字電力”的重要基礎(chǔ)――寬帶通信網(wǎng)，福建電力正在積極利用寬帶通信新技術(shù)發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)。
�。ㄒ唬�市場定位
隨著國家電信市場的開放，同時電力企業(yè)改革的不斷深入，電力通信適時地介入民用電信市場成為可能。因此找好市場切入點是至關(guān)重要的問題。這將是組建電力通信網(wǎng)的前提�？紤]到電力行業(yè)自身特有的優(yōu)勢如電力線路（溝、桿、架）的資源以及人員與資金等因素，電力通信的市場應(yīng)該定位在滿足電力生產(chǎn)的需要，并盡可能地經(jīng)營帶寬業(yè)務(wù)（含光波），適當?shù)亟?jīng)營互聯(lián)網(wǎng)用戶也是比較可行的。
(二) 福建電力通信寬帶組網(wǎng)設(shè)想
1． 市場需求分析
�。�1）電力系統(tǒng)內(nèi)部市場可分為：①傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)，如行政電話、調(diào)度電話是典型的業(yè)務(wù)。隨著電話網(wǎng)關(guān)技術(shù)的發(fā)展和價格的下降，語音業(yè)務(wù)將可能被IP電話代替。隨著電網(wǎng)自動化水平的提高以及變電站無人值守的實現(xiàn)，這項業(yè)務(wù)呈下降趨勢。②實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，主要是實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化的實時數(shù)據(jù)如EMS、SCADA、AGC信號、繼電保護信號、水情測報信息等，這項業(yè)務(wù)將呈上升趨勢。③視頻業(yè)務(wù)，主要有視頻監(jiān)控、會議電視系統(tǒng)以及將來的可視電話。④非實時的數(shù)據(jù)用戶，如OA辦公自動化、MIS管理系統(tǒng)、LAN局域網(wǎng)、Internet/Intranet業(yè)務(wù)等要求較大的帶寬。各廠、局局域網(wǎng)的建設(shè)相繼完成，要求組建福建電力廣域網(wǎng)。隨著電力市場的演進，包括電力公司、營業(yè)所、電管站等自動化水平的發(fā)展，這項業(yè)務(wù)的增長將非常迅猛。
�。�2）電力系統(tǒng)外部市場包括和大型企業(yè)聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)上網(wǎng)工程的實現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)用戶的帶寬需求等。在電信市場放開后，通過開拓市場潛力，該業(yè)務(wù)也是逐漸膨脹的。
�。�3）IP技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用遠遠超乎人們的想象，everything on IP（Voice 、Data、Video）的研究已經(jīng)取得突破并開始取得應(yīng)用。IP技術(shù)在我省電力系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用，如在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、LAN、MIS等領(lǐng)域。但是基于IP技術(shù)的交換網(wǎng)因無法保證服務(wù)質(zhì)量目前還很難適應(yīng)電力系統(tǒng)實時性、可靠性、準確性的要求，從長遠來看，IP技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用將越來越廣泛。因此電力通信主要解決IP over everything的問題（具體有IP over SDH/WDM/DWDM、IP over ATM）。
2． 組建寬帶網(wǎng)設(shè)想
ITU-T將寬帶業(yè)務(wù)定義為支持速率高于2Mbit/s的業(yè)務(wù)。整個寬帶網(wǎng)可以分成寬帶傳送網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)三大部分。在傳輸領(lǐng)域中，主要是SDH技術(shù)以及新發(fā)展的WDM/DWDM技術(shù)。寬帶交換網(wǎng)是采用基于ATM或IP技術(shù)的B-ISDN。在接入網(wǎng)部分，目前出現(xiàn)了多種寬帶接入技術(shù)，如xDSL、HFC、光纖接入等接入技術(shù)以及如VB5這樣的寬帶接口技術(shù)。
根據(jù)業(yè)務(wù)需求淺析結(jié)合寬帶技術(shù)的特點，福建電力提出組建省寬帶通信網(wǎng)的設(shè)想。
�。�1）組建較為合理的光纜網(wǎng)，完善傳輸網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)是當務(wù)之急的工作。
由于光纖的巨大帶寬潛力，使其成為構(gòu)筑寬帶網(wǎng)絡(luò)（物理層）的最佳手段并為寬帶網(wǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。因此，在東南沿海已有光纜的基礎(chǔ)上，沿著電力輸變電線路架設(shè)OPGW（架空地線復(fù)合光纜）、ADSS（非金屬自承式光纜）或GWWOP（纏繞光纜），形成省公司連接各地市電業(yè)局的光纖環(huán)網(wǎng)，建立地市級光纜網(wǎng)并向縣級深入。
�。�2）建設(shè)SDH傳輸網(wǎng)，并逐步探索解決IP over SDH的方案。
考慮到經(jīng)濟性和技術(shù)先進性等因素，在市場并不明朗的情況下電力首先應(yīng)建設(shè)SDH傳輸網(wǎng)。因為SDH技術(shù)體制適用于光纖、微波和衛(wèi)星等領(lǐng)域，SDH傳輸網(wǎng)由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元（NE）組成，包括終端復(fù)用設(shè)備（TM）、分插復(fù)用設(shè)備（ADM）、交叉連接設(shè)備（DXC）等。SDH設(shè)備具有相對經(jīng)濟、網(wǎng)管系統(tǒng)簡單、技術(shù)成熟、生存性強、維護量小等特點，符合電力系統(tǒng)實時性、可靠性、準確性的要求，在省電力通信中得以首先發(fā)展。
根據(jù)電力通信業(yè)務(wù)輻射狀（調(diào)通中心是各廠、局、大型變電所的輻射中心，地區(qū)局又是該地區(qū)的輻射中心）的特點，調(diào)通中心的設(shè)備容量應(yīng)該比地區(qū)局大（比如中調(diào)采用2.5Gbit/s、地市采用622Mbit/s）。隨著業(yè)務(wù)的增加，SDH設(shè)備適時地平滑升級擴容，并且考慮引入WDM/DWDM設(shè)備。以SDH數(shù)字微波設(shè)備代替現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)PDH微波網(wǎng)絡(luò)，充分利用無線資源與光纜網(wǎng)配合使用，使之成為真正的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。 傳統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)如調(diào)度電話、繼電保護、水情測報、AGC等還將主要通過交換機、PCM等接入設(shè)備，信息量較大的如會議電視等視頻業(yè)務(wù)直接采取2Mbit/s接口。地級市局的局域網(wǎng)互連采取路由器，結(jié)合IP over SDH的技術(shù)。當然，選用IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)注意一些具體的問題，比如應(yīng)選用具備E1/E3廣域網(wǎng)接口與10/100Base-T局域網(wǎng)接口和協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能，傳輸帶寬可以選擇1個E1或N個E1（即多個E1電路捆綁作為一條數(shù)據(jù)鏈路）以解決2Mbit/s帶寬的傳輸瓶頸問題，電廠、變電站考慮（n*64kbit/s）V.35接口等等。綜合業(yè)務(wù)接入這種網(wǎng)絡(luò)投資較省，管理較簡單，適用于業(yè)務(wù)量不大的企業(yè)，因此只能滿足電力系統(tǒng)內(nèi)部和少量互聯(lián)網(wǎng)用戶的應(yīng)用。其缺點是用戶接口尚不靈活、設(shè)備的利用率不高。
�。�3）建立基于ATM技術(shù)的寬帶網(wǎng)，重點解決IP over ATM。
隨著大量信息（語音、圖像、數(shù)據(jù)）的出現(xiàn)要求網(wǎng)絡(luò)有足夠的帶寬服務(wù)，同時國家允許電力通信介入公用信息領(lǐng)域經(jīng)營時，以傳輸網(wǎng)為主體的電力通信網(wǎng)將越來越難以適應(yīng)。為了進一步利用資源提高經(jīng)濟效益，建立以ATM技術(shù)為核心的寬帶交換網(wǎng)逐漸取代SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，重點解決基于IP技術(shù)的應(yīng)用，即everything on IP以及IP over ATM。
傳統(tǒng)的PCM設(shè)備將直接接入ATM交換機，通過構(gòu)置虛連接完成傳輸。隨著IP技術(shù)的進一步發(fā)展，基于IP的服務(wù)質(zhì)量得到進一步改善。電力系統(tǒng)一些對實時性要求不是非常強的業(yè)務(wù)可以采取IP技術(shù)，如采取電話網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)恼{(diào)度電話、行政電話，EMS、SCADA、水情測報等信息均可采用基于IP技術(shù)的接入。配網(wǎng)自動化信息的傳送應(yīng)主要考慮以太網(wǎng)接口，比如采用LANE技術(shù)構(gòu)建“虛擬局域網(wǎng)”，各地市的LAN直接接入ATM交換機。各營業(yè)網(wǎng)點、供電所、城區(qū)小型變電站等用戶還可以考慮xDSL技術(shù)的寬帶接入，職工家庭以及互聯(lián)網(wǎng)用戶也應(yīng)考慮寬帶接入，如采用ADSL、HDSL等技術(shù)為他們解決“家庭在線”問題。光纜隨著電力線路的建設(shè)，直接拉到新興企業(yè)內(nèi)部，實現(xiàn)該企業(yè)的光纖接入，通過電力廣域網(wǎng)進入互聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)經(jīng)營帶寬的目的。
在IP over ATM時主要利用以下幾種技術(shù)：LANE（局域網(wǎng)仿真）、MPOA（多協(xié)議規(guī)范）、MPLS（多協(xié)議標記交換），以滿足不斷增長的突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這時，新建站設(shè)備配置盡可能地考慮以ATM交換機代替SDH傳輸設(shè)備，利用ATM交換網(wǎng)的帶寬分配動態(tài)型、路由迂回等功能，構(gòu)建綜合業(yè)務(wù)平臺，如各地市配置一定容量的ATM交換機，電廠、大型變電站等配置邊緣交換機，在省公司、廈門等地配置骨干交換機。
福建電力通信網(wǎng)建設(shè)目標應(yīng)該是逐步實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、寬帶化、智能化、高度綜合化的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺，在滿足電力系統(tǒng)對電力通信實時性、準確性、可靠性的特殊要求的同時，適時介入公用信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。相信隨著電力通信市場化的運作，“經(jīng)營帶寬”甚至“經(jīng)營光波” 的概念會在電力通信中出現(xiàn)。
