电力光纤通信网的规划与建设

第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集 - 1 - 电力光纤通信网的规划与建设　王强　华中电力调度通信中心　摘要：本文针对电力光纤通信网规划和建设中存在的一些问题进行了深入分析，提

出了光纤通信网建设应采取的策略以及通过共建电路的方式来降低光纤电路建设成本的建议。　关键词：规划 建设 光纤通信　

1. 前言 光纤通信从二十世纪八十年代开始进入快速发展和应用的轨道，从九十年代起，逐步取代微波并成为当今占绝对统治地位的传输技术。光纤通信以其大容量、长距离、低成本等优势独领风骚，而且该优势仍在不断加强。 光纤通信的经济成本在上世纪八十年代是相当高的，但其技术优势及潜在的发展趋势令人十分向往。华中电网是最早引入这项新技术为电网服务的区域电网，于1988年建设了国内第一条OPGW光纤通信线路。进入九十年代后，光纤通信的成本明显下降，相关的各项关键技术也不断取得飞速进步，光纤通信在全世界进入了一个发展的高潮。中国电信及其它部分大型企业在应用光纤通信技术方面与世界基本同步，而整个电力系统仍然只是在局部范围内应用该技术，通信网络明显滞后于电网的发展要求。 电力系统开始大规模推广光纤通信是在1997年，山东、广东省电力公司最早开始建设全省的骨干光纤通信网络，原国家电力公司利用建设三峡电站的时机，从1999年开始着手建设覆盖全国的“三纵四横”光纤通信网络，从此拉开了中国电力行业有史以来最大规模的通信网络建设序幕。 由于电力通信网依附于输电线路的特殊性以及电力行业内通信专业人才的匮乏，以及对新技术应用研究不够深入等诸多原因，随着电力光纤网络建设的逐步推进，许多工程、技术、管理等问题也日益突出，不仅降低了资金的使用效率，而且网络缺乏统一性、灵活性、协调性，运行、维护管理困难。 第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集 - 2 - 2. 光纤通信网的发展规划 任何一个行业的有序发展都不能缺少具有良好预见性的规划工作。电力系统对规划工作尤为重视，每个五年计划都要结合国民经济的发展趋势对输电网、电源的发展进行认真的研究与审订，期间还结合实际情况的变化做出及时的滚动、修订。 作为电力行业基础输电网、发电厂的规划与建设理所当然是电力规划工作的核心与重点，但作为电力系统的三大支撑之一的通信网的规划，在“九五”以前未曾作过全面、认真的探讨，通信电路一直是作为新建输电线路或电源点配套工程，缺乏统一性。随着电网的日益强大，这种模式已无法满足电网的需求，并成为影响电网生产与安全的隐患之一。 原国家电力公司在制定“十五”发展计划之前，认识到通信网络对电网发展制约作用，史无前例地在全国范围内开展了“十五”通信网规划工作，各级电力部门都把光纤通信网络建设纳入“十五”建设重点，全国掀起了通信网建设高潮，极大地改变了电力通信网落后的现状。经过几年的努力，通信网络已能基本满足电力生产、管理、安全等对通信电路的需求。 在经过了一段时期的网络建设后，逐步暴露出网络规划中存在的一些问题，妨碍了通信网的健康发展，需要加以调整和修正。 1、缺乏对电力通信的整体研究 通信技术在近二十年发展非常迅速，各种新材料、新规程、新产品层出不穷，是推动信息产业高速发展的中坚力量。电力是国家经济发展的基础产业，是关系到国计民生的先导行业。作为这两个产业结合部的电力通信专业，就是要将通信技术的最新发展成果不断地应用到电网的实际需要中去，确保电力这个先导行业的超前发展。 电力通信的任务之一就是如何应用如通信这项新技术为电网服务，而通信技术的复杂性及更新快的特点使得掌握、应用这项技术不是一件容易的事。电信产业有数百万计的优秀人才在从事通信及相关技术的理论研究、产品开发、应用推广等工作，相比之下，在电力通信专网如何发展、不同时期该采取什么样的技术政策、网络如何管理等重大问题方面，我们还没有进行过深入探讨与研究，各个地方都是依据自己的思路来开展通信网规划与建设工作，缺乏有效的、整体性的技术指导，妨碍了通信网的顺利发展，并给今后网络管理埋下隐患。 开展电力通信的规划和应用研究，是保证通信网络健康发展的先决条件。既可以委托专业的通信研究机构，也可以集中系统内技术骨干来专题研究整个网络的发展与技术问题。要象研究电网发展那样来研究电力通信网，只有这样才能使电力通信网同步于电网的发展，不至于成为电网发展的颈瓶。 第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集 - 3 - 2、规划间的协调问题 “十五”二次系统的规划，首次将通信网规划提高到与电网规划同样的高度。电力通信网与电网千丝万缕的联系使它不可避免上被深深打上了电网的烙印。 中国电网正朝着一个统一的全国性的大电网发展，最终的形成需要一个长期的过程。目前的现状是国家电网公司管理跨大区联络线、各区域电网公司管理500kv网架、各省公司管理220kv网架，具有鲜明的地域特点，电网规划的分层与地域性非常突出。与电网的分屋管理相对应，出现了全国一级、区域二级、省网三级通信网络的状况，由于各自的管理层次、范围及具体服务对象不同，形成了各自为阵的局面，使得通信全程全网的特点没有得到充分体现，不仅造成了建设重复、投资浪费的现象，通信网络之间的互联互通性也差，缺乏灵活性。 加强不同层次规划间的协调与沟通，合理利用共同的杆塔资源，减少重复建设，优化网络结构，才能充分发挥规划对企业发展的指导作用。 3、通信网建设的相对独立性 “十五”规划中将通信网作为一个独立部分进行规划，从这个角度看，通信网规划是相对独立的。但由于通信网的根本任务是服务于电网，通信项目资金基本上来源于一次输电项目，这已是多年以来形成的惯性思维，因而目前的电力通信网仍未摆脱电网的束缚，存在通信网的结构难以优化、电路利用率较低、安全性不够高、新技术的优势难以发挥等问题。有部分通信干线，由于受一次输电线路建设周期的影响，长时间无法建成投运，影响了电网的正常生产与发展。 通信自身的技术特点与电网有很大不同，不仅服务对象不一致，建设周期也不一样。这就要求在进行通信网规划时要更多地从需求及专业特点、电力通信向公众提供服务的可能等多方面考虑，既要充分体现电网未来发展的要求，又要将通信网络作为一个独立的整体，适当降低通信网与电网联系的紧密程度，保证通信网络的完整性和建设的连惯性，是今后工作中应着重解决的问题。 对于部分因一次项目建设周期过长而影响通信干线的情况，可采取一些临时措施来补救，以保证通信电路的早日投入使用。如借助于其它电力部门的通信资源、新建临时电路，甚至可以采用与电信运营商、其它专网交换电路资源、或者租用部分区段电路等办法，使通信干线早日为电网服务。 4、规划的滚动 人们常把某些未能落实的规划比喻成“鬼话”，说明规划如果不能根据形势的发展做出及第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集 - 4 - 时调整，它就是纸上谈兵，从而丧失其严肃性和指导作用。 电网的发展规划不断地根据国民经济的增长速度做出及时的调整，这已形成了电力行业的优良传统。刚刚起步的二次系统规划尚未走入良性循环的轨道，需加强和改善其规划的滚动调整工作。 “十五”初期的国民经济发展速度极大地超出了原来的预计，过高的用电增长需求使目前的电网难以承受，从而导致了频繁的拉闸限电。电网的发展规划为适应形势立即做出了调整，通信网规划也应及时做出相应的变化，以适应不断发展的电网需求。 通信技术的迅速发展也要求通信网规划能反映技术进步的要求。五年规划是必要的，但要因应电网、技术的发展变化，及时做出相应的调整，使整个网络更具合理性、更富先进性。

3. 电力光纤通信网建设策略 电力通信采用的光缆以OPGW（光纤复合架空地线）为主，OPGW的地线属性决定了它是电网不可分割的组成部分，所以电力光纤通信电路往往是作为输电网建设工程的配套项目而与之同步建设。 通信网与输电网是两种不同性质的网络，二者之间存在明显的差别： 1) 建设依据不同。输电网的建设是根据各地区用电负荷的增长变化、电网潮流的变化、电网结构的合理性等因素来决定其具体建设方案的。通信网则是根据信息的流向与汇聚、网络的覆盖面、网络的可靠性与安全性等因素来决定其拓扑结构的。 2) 规模不同。一次输电工程的内容基本上是变电站或某条输电线路，其线路长度大多为100~300公里，少数达到1000公里。而国电公司的链形通信干线的长度大多在1000公里以上，各区域电网公司、省电力公司的环形或网形通信网络的总长度大多在2000公里左右。 3) 生产管理体系不同。电网基本上是按电压等级（500KV或330KV、220KV、110KV等）来划分其生产调度关系，其区域特征比较明显，区域电网之间的联系有限，尚未形成全国性的网络。通信网的管理体系与行政体系基本一致，分国家、区域、省级电网公司等层次，已形成全国性的通信网络，各层次通信网之间联系密切。 二者之间的重大差别决定了二者的建设不能采用同一种模式。 以往的通信系统，如微波、载波或支线光纤电路，由于电路容量及覆盖范围小，同时受技术的限制，基本上采用的是分段建设的方式，在系统的整体性方面考虑的较少，因而系统的保护功能较差、电路调配及管理困难。近几年建设的光纤电路，尤其是长途网、城域网，第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集 - 5 - 电路的容量越来越大，业务对电路的可靠性要求越来越高，无论是电信、移动，还是铁通、网通，都特别注重从网络的角度出发建设通信电路，在国家干线上或覆盖数省市的大区范围内采用统一的技术体制，乃至统一设备型号。 目前，大部分电力通信光缆的敷设采用的是与一次线路同步建设的方式，即光缆包含在一次项目中，这样有利于立项及建设，但光纤传输及其它通信系统的建设则不宜采用此种方式，否则会导致电路支离破碎、网络功能不能有效发挥，因而有必要制定合理的电力光纤通信网建设策略来保证通信网运转的灵活性和管理的简洁性。 总结以往网络建设工作的经验，通信系统的建设应采取“统一设计、统一招标、分步建设、归口实施”的策略： 4) 统一设计。由于通信网络覆盖范围广、涉及站点多、投资规模大，建议由规划部门委托设计单位对各地的光纤传输系统、数字同步网、数据网等作整体设计。网络覆盖范围越大，则该项工作的重要性就越高，越需要将工作做扎实、细致。各个层次的网络规划间要保持不间断的沟通，以保证网络相互之间的协调性和统一性。 5) 统一招标。由于不同厂家的光传输产品在高速率光口上不能保证做到互通，网管也互不兼容，国家电力公司在三峡通信系统中采用整条电路（如三峡北京、上海、广东等电路）统一招标、分段建设的方式，湖北、江苏等电力公司在建设传输网、同步网、数据网时也采用全省电路统一招标、集中建设的方式，提高了整个通信网络的灵活性、可靠性，明显地降低了投资。 6) 分步建设。由于电力通信电路的建设与许多一次项目建设密不可分，可在“统一设计、统一招标”的基础上，依据统一规范与技术要求，将整个通信网络的建设分解成若干个与一次项目建设相适应的部分，由通信技术部门把关，分期分批建设。 7) 归口实施。通信系统的整体投资额度较大，技术性强，建议列专项工程。国电、华北、山东、湖北等公司的通信系统建设均是委托通信主管部门实施，保证了通信网建设的顺利进行以及充分发挥网络的技术性能，这是一条值得借鉴与推广的经验。 采用“统一设计、统一招标、分步建设、归口实施”的策略，有利于保证光纤传输系统的完整性，提高网络的安全性、可靠性、灵活性，有利于降低费用，有利于整个网络建设的顺利进行，对整个电网的发展将会带来明显的促进作用。