浅谈通信系统建设在电力行业中的应用

【摘 要】从电力通信系统的基本模式及特点出发，对电力通信系统的建设进行了探讨，数据总体规划是信息系统建设的一个重要内容。企业建设信息系统就是开发企业本身以及周围环境的信息资源，使企业能利用这些信息资源，高质量、高效率地进行企业的经营生产活动，也使企业能借助于这些信息资源，与周围环境相互协调，促进企业的发展。

【关键词】电力；数据；通信系统；建设

引言

随着智能化电网和现代化通信技术的发展与应用，电力通信系统承载了电网继电保护和安全稳定控制系统等核心业务。电力通信与电网安全息息相关，更凸显了电力通信系统在电网安全中的重要性，其作用主要有：(1)为调度自动化管理及实时控制系统提供信息通道，保证数据的采集及控制信息稳定、快速、可靠的传送。(2)为电网调度指挥提供高质量、高可靠性的话音通道，使电网调度员和电网运行人员能方便、准确地通过电话了解现场情况，及时下达调度命令，指挥运行操作和事故处理。(3)提供高质量、高可靠性的保护传输通道，确保继电保护装置的正确动作和快速切除，确保整个电力系统运作的稳定性。(4)在电力系统事故状态下，通信系统提供的通道保证了电网安全稳定控制系统可靠动作，防止电力系统失去稳定性，避免电力系统发生大面积停电的系统事故。

1、电力通信系统的模式及特点

1.1电力通信模式

电力通信系统是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。电力通信系统网络的模式主要有：电力线载波通信、光纤通信、微波通信、无线通信等。

(1)电力线载波通信。其是电力系统特有的通信方式，它是利用现有电力线，通过载波方式高速传输模拟或数字信号的技术，由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输介质，因此具有信息传输稳定可靠、与电网建设同步等特点，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。

虽然在有线通信中，话音信号可以利用明线或电缆直接进行 传送，但在高压输电线路上，由于工频电压很高、电流很大，其谐波分量也很大，这些谐波如果和话音信号混合在一起是无法区分的，而且其谐波值往往比一般的话音信号大得多，对话音信号产生严重干扰，因此在电力线上直接传送话音信号是不可能的，需要利用载波机对信号频率进行调高，采用滤波器将高频信号和工频信号分开，减少由于电压或电流过大引起的对信号的干扰。(2)光纤通信。由于光纤通信具有信号稳定性好、传输容量大、抗电磁干扰能力强、频带宽、传输衰耗小等诸多优点，在电力通信系统方面有着广泛的应用，除了通信光纤外，还包括各种电力特种光缆，如：地线复合光缆，即架空地线内含光纤，它使用可靠，不需维护，但一次性投资额较大，适用于新建线路或旧线路更换地线时使用；地城缠绕光缆，是用专用机械把光缆缠绕在架空地线上，这种光缆光纤芯数少，易折断，但经济、简易，同时具有较高的可靠性；无金属自承式光缆，这种光缆光纤芯数多，安装费用比地线复合光缆低，一般不需停电施工，还能避免雷击，因为它与电力线路无关，而且重量轻、价格适中，安装维护都比较方便，但易产生电腐蚀；另外还有相线复合光缆、金属销装自承式光缆等。

(3)微波通信。在电力光纤通信技术发展成熟之前，电力微波通信曾作为远距离信息传输的主要手段，而得到大力发展。目前微波通信在电力通信系统中仍居主导地位，但发展速度在减缓，在电力通信系统中的作用也开始由主网逐渐向配网、备用网转变。

(4)无线通信。电力无线通信主要用于农用电通信及电力施工检修、城市集群、寻呼等方面。

1.2电力通信系统的特点

与公用通信系统及其他专用通信网相比，电力系统具有以下特点：(1)要求具有较高的可靠性和灵活性，以保证电力的供用安全稳定。(2)传输信息量少、种类复杂、实时性强。(3)具有很大的耐“冲击”性，当电力系统发生事故时，通信系统网络结构、传输通道等配置应能承受一定冲击，减少损失。(4)通信系统结构复杂。包括繁多的通信手段、不同性质的通信设备、不同的接口方式、不同的转接方式、不同设备的转接等，构成了复杂的电力通信系统结构。(5)通信系统范围点多面广，有许多电厂地处偏远，通信设备的维护半径长达上百公里。(6)无人值守的机房居多，通信点较分散。

2、电力通信系统设计

2.1网管体系(TMN)结构的设计

在进行电力通信系统的开发时，为了实现不同传输设备的统一集中监控，参照TMN的标准进行电力通信系统的研究与开发是目前的主要方法。TMN通过提供一个有组织的网络结构，以取得不同类型的操作系统之间、操作系统与通信设备之间的互连，从而实现电信网的自动化和标准化管理并提供大量的各种管理功能，既降低了网络的运行、管理和维护成本，又促进了网络和业务的发展和演变。

TMN具有完整的体系结构，采用OSI的管理标准作为网络的组成框架，并利用面向对象技术实现对电信网络的运行、管理和护。TMN的体系结构从不同的侧面可分为：功能体系结构、信息体系结构和物理体系结构。

(1)功能体系结构。功能体系结构从逻辑上描述TMN内部的功能分布，使得复杂的TMN通过各种功能块的有机组合实现其管理目标。

(2)信息体系结构。TMN的信息体系结构主要包括管理信息模型和管理信息交换2个方面，基本上采用OSI系统管理概念和原则。

(3)物理体系结构。TMN的物理体系结构确定为实现TMN的功能所需要的各种物理配置的结构。

2.2电力通信管理方案设计

由于电力通信系统中的设备不断更新换代，技术不断提高，网络结构不断发生变化，使得系统管理体系的结构成为决定管理好坏的主要因素。它的建设过程可以分3个阶段：搭架子阶段、填内容阶段和改善、提高阶段。

2.3通信系统结构

(1)集中式体系。集中式体系结构是最常用的方式，它只有唯的网络管理器负责整个系统的管理。管理器和被管网络元素的进行通信，管理器提供集中式决定支持和控制并维护管理者数据库。这种模型的最大缺点是：随着网络规模和复杂性增加，网络能力和效率降低。但是在简单的网络环境中，集中式控制简洁有效。

(2)非集中式体系。目前非集中式的网络管理体系结构3种：分布式、分层式和前2种体系结构的综合。分布式体系结构与管理器概念紧密联系，使用一个以上的管理者。分层式体系结构应用一个管理器负责～个域的原则，进一步引入了“管理者的管理者”思想。第3种体系结构将分布式体系结构和分层式体系结构的特点相结合，构成的网络式结构也引入了管理器和“管理器的管理器”概念。

3、结语

电力通信系统作为行业性的专用通信网，是随电力系统的发展需要而逐步形成和发展的。它主要为电网的自动化控制、商业化运营和实现现代化管理服务，是电网安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础，是电力市场运营商业化的保障，是实现电力系统现代化管理的重要前提，也是非电力产业经营多样化的基础。