水利电力调控通信系统设计论文

1、通信系统规划

随着通信技术的发展，目前电力通信系统主要由SDH光纤通信、电力载波、卫星及无线载波等组成。集团伴随输电线路的建设已建成大量OPGW及ADSS等架空光缆，光缆线路已覆盖集团的各水电站、变电站、水库大坝和办公场所;且光纤线路已形成环路，已具备了搭建光纤通信系统的有利条件。根据调控中心多业务、大容量的通信需求，结合已建光缆线路的先天优势，通信系统以SDH光纤通信为主来搭建。根据《电力系统通信设计技术规定》中“至主要发电厂、变电所及网络节点间的主干通道应有两种不同传输介质的电路或物理路由完全独立的电路组成”的要求，集团通信系统需建设主用通信通道和备用通信通道，并在主要站点建设应急通信通道。主备用及应急通道通过三个不同路由分别接入调控中心，形成通信系统的冗余保护。

1．1主备用通道

主通信通道应采用大容量，通信传输质量好，电路可靠性高的通信方式。目前作为电力系统干线的通信方式主要有光纤和微波两种，光纤通信具有运行维护方便，传输容量大，抗干扰性能强的特点。微波通信具有能跨越复杂地形，抗洪水、地震等自然灾害的优点，但受天气影响大，传输容量相对较小。集团已建设完善的光纤线路，所以通信系统主用通道和备用通道均采用SDH光纤通信技术。

1．2应急通道

应急通道应是受自然灾害影响较小、独立于主备用通道之外的通信系统。应急通道仅在主备用通道均中断的情况下使用，对通道带宽要求不高。集团工程点分散、距离远，不宜采用微波通信，因此应急通道选用卫星系统。在发生光纤通信中断的情况下，卫星通道能够及时建立应急通信，将电厂及变电站的关键信息上传至调控中心，确保调控中心和厂站通信通畅。

2、SDH传输网

2．1SDH传输网搭建

SDH传输网是通信系统的基础，为调控中心运行管理提供高速、全面、安全、便捷的通信服务传输平台，并为通信系统提供主备用通道。SDH传输网不仅要能满足集团调控中心生产运行、调度指挥、行政管理等的要求，还要能快速处理各类语音、数据、图像、文字等信息。调控系统各业务对通信带宽要求较高，因此SDH传输网主干传输速率选用2．5Gbit/s，支干传输速率为622Mbit/s。通过集团各水电站、变电站和工程点组成一个光纤环网，搭建STM-16光纤保护环。主备用通道通过不同的两个路由分别连接至调控中心，形成冗余通信通道，见图1。

2．2SDH传输网安全

已建光纤线路已形成环路，所以采用二纤双向复用段保护方式建设二纤双向复用段保护环，实现通信通道自愈功能;复用段保护既节省通道资源又能形成有效的安全保护措施。除建设复用段保护环外，每个通信节点的设备均设冗余保护，交叉连接单元、时钟单元以及电源模块等核心板件采用1+1冗余配置。通过复用段保护和设备冗余配置，SDH传输网可靠性得到了极大的提高，能够满足调控中心各项业务对通信安全的要求。

3、卫星通信

3．1卫星通信规划

卫星通信系统选用VSAT卫星通信系统，为星状通信系统络结构，采用浮动静态路由单跳卫星链接，主、备用通道和卫星应急通道可自动切换。根据卫星通信系统作为应急通信的特点，系统网络信令传输体制采用TDM/TDMA/SCPC，这种体制不但安全可靠，又能最大限度的节省卫星带宽，减小主站设备投入。此组网方式既可用于简单的电话线路连接，亦可服务于IP数据传输，还能用于视频传输服务，见图2。

3．2基于IP的数据传输业务实现

卫星通信系统提供10M/100M以太接口，各种IP业务设备直接通过以太网交换机与之相连，并通过终端的卫星端口上星与远端站点通信。语音选用VoIP方式，通过设备的IP通道传送;在优先保证话音和基本数据业务正常通讯的前提下，卫星通道也可以连接各站点间的其他IP数据通信业务，从而共享卫星带宽。

4、结语

调控中心运行管理需要构建大容量、高速、高可靠性的通信系统，系统设计须认真分析各项业务需求，把SDH光纤通信、卫星等先进通信技术紧密结合起来，充分合理利用已有资源，严格遵守电力系统各项设计规范。本文宏观的设计了通信系统架构，在将来的细化设计工作中，还需围绕实际应用深入研究。

作者：任军 单位：新疆伊犁河流域开发建设管理局