勝利油田電網(wǎng)現(xiàn)擁有自備電廠1座和35kV~220kV變電站150多座,目前是全國(guó)最大的集發(fā)電、供電、輸變?yōu)橐惑w的企業(yè)電網(wǎng)。隨著油田電網(wǎng)的不斷建設(shè)完善和現(xiàn)代化水平的提高,作為電網(wǎng)重要組成部分的電力通信專(zhuān)網(wǎng)也在不斷發(fā)展,已形成了具有數(shù)字程控交換機(jī)、光纖、數(shù)字微波、電力載波、無(wú)線(xiàn)擴(kuò)頻通信和有線(xiàn)傳輸?shù)榷喾N通信方式并存以及擁有近百個(gè)通信站點(diǎn)的規(guī)模。然而,由于歷史的原因,網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)行的許多設(shè)備在設(shè)計(jì)和技術(shù)上已經(jīng)十分落后,運(yùn)行可靠性逐步降低,在很大程度上影響了電力通信和電力生產(chǎn)的安全運(yùn)行。為了滿(mǎn)足勝利油田電網(wǎng)不斷加快的現(xiàn)代化建設(shè)和管理的要求,提高電網(wǎng)通信的整體水平,積極采用新技術(shù)和新設(shè)備繼續(xù)完善和擴(kuò)建電力專(zhuān)用通信網(wǎng)已是十分緊迫的任務(wù)。在此背景下,自2000年以來(lái),在勝利油田電網(wǎng)的幾十個(gè)站點(diǎn)采用光纖通信技術(shù)進(jìn)行了通信專(zhuān)網(wǎng)的初步規(guī)劃和建設(shè),取得了一定成效,但這只是總體規(guī)劃建設(shè)的起步階段。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,勝利油田電力通信網(wǎng)的發(fā)展方向是在傳輸手段上以光通信為主,光通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)要遵循明確目標(biāo)、統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的原則,按照科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的指導(dǎo)思想來(lái)進(jìn)行,充分保障網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)先進(jìn)和穩(wěn)定可靠,滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求,并盡可能節(jié)省項(xiàng)目投資。
一、光通信網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)和原則
1.光通信現(xiàn)狀
從2000年開(kāi)始,電力專(zhuān)用光纖通信項(xiàng)目開(kāi)始在勝利油田電網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用,現(xiàn)已建設(shè)的主要站點(diǎn)有電力總公司、電廠變電站、坨四變電站、坨十變電站、坨七變電站、坨八變電站、鹽鎮(zhèn)變電站、利津變電站、濱二變電站、濱南區(qū)調(diào)電站、渤三變電站、河陽(yáng)變電站、河口區(qū)調(diào)電站、新孤變電站、孤北電廠、孤東一號(hào)、孤東二號(hào)、濱海區(qū)調(diào)中心、孤一變電站、孤二變電站、孤三變電站、孤五變電站、孤島區(qū)調(diào)中心、城中變電站、九分場(chǎng)變電站、永三變電站、永一變電站、辛安變電站、東區(qū)公司、華建變電站、高蓋變電站、城南變電站、興河變電站、勝利電廠、草橋變電站、東黃一號(hào)、辛四變電站、凈化變電站、大院變電站等。
2.規(guī)劃目標(biāo)
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)是要構(gòu)筑成一個(gè)高可靠性、高安全性、高智能性以及具有強(qiáng)大可管理性的通信網(wǎng),并利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)和最新的管理理念,建立完整、有效的寬帶綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng),極大地提高勝利油田電力通信系統(tǒng)電力監(jiān)控的及時(shí)性和有效性,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和決策支持,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、視頻會(huì)議、辦公自動(dòng)化和其它信息業(yè)務(wù)的傳輸。通信網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃并且要考慮到與當(dāng)?shù)?a class="channel_keylink" href="/search.asp">電信運(yùn)營(yíng)商合作的可能,以增加工程項(xiàng)目規(guī)劃管理的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。由此,勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)總的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)為:
(1)高可用性、高安全性、高可管理性、高智能性;(2)能夠更好地支持電力數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、寬帶等多種業(yè)務(wù)需要,更好地滿(mǎn)足用戶(hù)需求;(3)勝利油田電力通信系統(tǒng)工程不僅僅要完成電力數(shù)據(jù)的傳輸作業(yè),同時(shí)也是一個(gè)運(yùn)營(yíng)級(jí)的傳輸網(wǎng),在這個(gè)傳輸網(wǎng)上今后可以靈活提供各種應(yīng)用業(yè)務(wù)。
3.規(guī)劃原則
(1)標(biāo)準(zhǔn)性和開(kāi)放性原則:系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用開(kāi)放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),保證本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)。
(2)擴(kuò)展性原則:在用戶(hù)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下,系統(tǒng)應(yīng)可不斷升級(jí)和擴(kuò)充,保證系統(tǒng)未來(lái)的可用性。
(3)經(jīng)濟(jì)性原則:系統(tǒng)在保證性能強(qiáng)大、先進(jìn)的同時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性,選用具有最佳性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品來(lái)組建。
二、 通信網(wǎng)規(guī)劃方案
1.傳輸業(yè)務(wù)類(lèi)型
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)將來(lái)的主要傳輸業(yè)務(wù)類(lèi)型可分為以下幾個(gè)部分。
(1)語(yǔ)音業(yè)務(wù):分為行政電話(huà)系統(tǒng)和調(diào)度電話(huà)系統(tǒng)。行政電話(huà)系統(tǒng)主要服務(wù)于電力系統(tǒng)內(nèi)部間的生產(chǎn)和管理用電話(huà)。調(diào)度電話(huà)系統(tǒng)主要服務(wù)于各級(jí)電力調(diào)度之間、調(diào)度中心與各區(qū)域調(diào)度、發(fā)電廠站、變電站之間。
(2)自動(dòng)化業(yè)務(wù):主要包括繼電保護(hù)信息、電網(wǎng)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息等,此類(lèi)信息速率要求不高,數(shù)據(jù)流恒定,但實(shí)時(shí)性強(qiáng),可靠和安全性要求也較高。
(3)遠(yuǎn)程抄表業(yè)務(wù):隨著油田電力系統(tǒng)電量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,通信系統(tǒng)應(yīng)為其提供相應(yīng)的專(zhuān)用數(shù)據(jù)接口和通道。
(4)管理信息業(yè)務(wù):各個(gè)通信站點(diǎn)對(duì)計(jì)算機(jī)和辦公自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)的需求越來(lái)越大,通信系統(tǒng)應(yīng)為其提供相應(yīng)的寬帶接口和高速傳輸通道。
(5)視頻業(yè)務(wù):今后油田各個(gè)變電站將逐步向無(wú)人職守的方向發(fā)展,廣泛采用變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)是變電站自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),通信系統(tǒng)的規(guī)劃要為其預(yù)留高速視頻監(jiān)控通道。
2.傳輸光纜規(guī)劃
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)的傳輸光纜的規(guī)劃建議繼續(xù)選用無(wú)金屬自撐式架空ADSS光纜,近3年ADSS光纜在勝利油田的電力通信工程項(xiàng)目中已得到了初步的應(yīng)用,并正在迅速推廣和普及。ADSS是順應(yīng)電力系統(tǒng)要求而發(fā)展起來(lái)的一種非金屬型特種光纜,是目前我國(guó)電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的特種光纜。光纜以具有高彈性模量的高強(qiáng)度芳綸紗作為抗張?jiān),芳綸紗彈性模量高、重量輕、具有負(fù)膨脹系數(shù)、有防彈能力,同時(shí)光纜幾何尺寸小,纜重僅為普通光纜的三分之一,可直接架掛在電力桿塔的適當(dāng)位置上,對(duì)桿塔增加的額外負(fù)荷很小。由于光纜全部采用無(wú)金屬材料,絕緣性能好,能避免雷擊,電力線(xiàn)出故障時(shí),不會(huì)影響光纜的正常運(yùn)行,光纜的外護(hù)套經(jīng)過(guò)了中性離子化浸漬處理,使光纜具有很強(qiáng)的抗電腐蝕能力。光纜工程的施工可以利用現(xiàn)有電力桿塔,并在不停電的狀態(tài)下進(jìn)行,與電力線(xiàn)同桿架設(shè),大大降低工程造價(jià)。
3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)可規(guī)劃為骨干層和接入層兩層結(jié)構(gòu)。在骨干層共設(shè)七個(gè)核心節(jié)點(diǎn),分別為:渤三變、新孤變、鹽鎮(zhèn)變、九分場(chǎng)、城中變、電廠變和電力總公司。采用STM-16等級(jí)的2.5Gbit/S光傳輸系統(tǒng),構(gòu)成兩纖保護(hù)環(huán)。
在接入層,根據(jù)各個(gè)變電站的實(shí)際需求,選用STM-1等級(jí)的155Mbit/S光傳輸系統(tǒng)。
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)的規(guī)劃結(jié)構(gòu)如圖1所示。
4.系統(tǒng)配置
(1) 骨干層各站基本配置。
交叉連接板、時(shí)鐘處理板和電源板:采用全冗余配置,配備2塊交叉連接與時(shí)鐘處理板以及2路-48V直流工作電源。
STM-16光接口板:配備2塊單端口STM-16光接口板,提供2個(gè)2.5Gbit/s光端口。
STM-1光接口板:配備1塊多光口STM-1光接口板。
2Mbit/s電接口板:配置1塊2M電接口板,提供63個(gè)2Mbit/s電接口,用于語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的匯聚接入。
(2)接入層根據(jù)各油區(qū)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求情況,在各110kV變電站分別配置155Mbit/s光傳輸系統(tǒng),采用155Mbit/s的帶寬與骨干層相連。
(3)PCM設(shè)備配置。電力總公司配4套PCM設(shè)備,每套設(shè)備提供16個(gè)2Mbit/s,160路電話(huà)和160路RS232接口。4套設(shè)備總共提供64個(gè)2Mbit/s、640路電話(huà)和640路RS232接口。110kV站配置1套PCM設(shè)備,提供2個(gè)2Mbit/s,8路電話(huà)和8路RS232數(shù)據(jù)接口。35kV站配置1套PCM設(shè)備,提供2個(gè)2Mbit/s,4路電話(huà)和4路RS232接口。
5.同步和網(wǎng)管系統(tǒng)
現(xiàn)勝利油田電力通信網(wǎng)的同步方式是采用自上而下的主從同步方式,以電力總公司的數(shù)字程控交換機(jī)為同步中心,交換機(jī)內(nèi)的時(shí)鐘設(shè)備向通信網(wǎng)提供基準(zhǔn)定時(shí)信號(hào),各站從業(yè)務(wù)內(nèi)碼流提取時(shí)鐘。因?yàn)楝F(xiàn)在是油田電力通信網(wǎng)發(fā)展的初期階段,需要同步的業(yè)務(wù)網(wǎng)種類(lèi)不多,對(duì)同步的要求也并不高,因此采用上述方式可以滿(mǎn)足近期各站設(shè)備對(duì)同步性能的要求。隨著勝利電力通信網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展和壯大,尤其是高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和SDH傳輸系統(tǒng)在網(wǎng)上的大量使用,對(duì)同步的性能提出了更高的要求。如仍然采用傳統(tǒng)的同步方式,將無(wú)法保證同步質(zhì)量及可靠性在SDH光同步傳輸系統(tǒng)中,因此,必須建立一個(gè)獨(dú)立于業(yè)務(wù)網(wǎng)之外的高穩(wěn)定度、高精度、安全可靠的數(shù)字同步網(wǎng)來(lái)支撐整個(gè)通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。數(shù)字同步網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地把同步信息從基準(zhǔn)時(shí)鐘向同步網(wǎng)內(nèi)做同步節(jié)點(diǎn)傳遞,從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時(shí)鐘,建立并保持同步,從而避免數(shù)字網(wǎng)內(nèi)的信號(hào)傳輸因時(shí)鐘頻率問(wèn)題引起的誤差,滿(mǎn)足通信網(wǎng)傳遞業(yè)務(wù)信息所需的傳輸和交換性能的要求。
勝利油田電力通信網(wǎng)的網(wǎng)管系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分,其設(shè)計(jì)任務(wù)是通過(guò)分級(jí)別、分層次的管理,完成對(duì)整個(gè)光傳輸和接入系統(tǒng)的故障、性能、配置、安全等方面的管理、維護(hù)及測(cè)試功能,并可以根據(jù)用戶(hù)要求提供端到端的管理功能,真正做到減少網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作量和降低成本。網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)級(jí)的管理軟件來(lái)管理不同的網(wǎng)元級(jí)網(wǎng)管系統(tǒng),并通過(guò)各網(wǎng)元級(jí)網(wǎng)管系統(tǒng)有效管理和監(jiān)控各站SDH設(shè)備和PCM終端設(shè)備。電力總公司維護(hù)管理人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)即可對(duì)系統(tǒng)的功能和參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷、快速恢復(fù)和日常維護(hù)、電路配置等,有效提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效率和質(zhì)量。
6.網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式
網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式包括環(huán)路保護(hù)和設(shè)備保護(hù),環(huán)路保護(hù)又可組成二纖單向自愈環(huán)、二纖雙向自愈環(huán)和四纖雙向自愈環(huán),實(shí)現(xiàn)高階通道保護(hù)、低階通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)。針對(duì)勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)的特點(diǎn),建議采用二纖通道保護(hù)自愈環(huán),對(duì)整個(gè)環(huán)網(wǎng)中的重要信息,可以高階通道或低階通道為單位,在接收端自動(dòng)判斷并選取高質(zhì)量接收信息,從而保證傳輸信息的準(zhǔn)確性、可靠性。這類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,保護(hù)倒換方式僅涉及通道AIS,切換時(shí)間短,在業(yè)務(wù)量較大情況使用成本較低,尤其對(duì)于電力通信網(wǎng)這樣業(yè)務(wù)量集中在樞紐站的傳輸網(wǎng)絡(luò),顯得更為經(jīng)濟(jì),具有最優(yōu)越的價(jià)格性能比。
7.通信系統(tǒng)維護(hù)體制
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)通信系統(tǒng)維護(hù)體制的規(guī)劃按總公司調(diào)度通信中心、各區(qū)調(diào)通信分中心及通信站三級(jí)設(shè)置,通信總中心負(fù)責(zé)全線(xiàn)通信設(shè)施的統(tǒng)一調(diào)度及管理,并負(fù)責(zé)集中檢修及故障處理,通信分中心負(fù)責(zé)所轄范圍內(nèi)的通信設(shè)施的日常檢修及維護(hù)。所有的維護(hù)人員應(yīng)按崗位職責(zé)要求通過(guò)培訓(xùn)后上崗。
勝利油田電力專(zhuān)用光通信網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃充分考慮了網(wǎng)絡(luò)的可用性、智能性、性能、安全性和可管理性等系列要求,滿(mǎn)足電力數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、寬帶接入等多種業(yè)務(wù)的傳輸需求,從而保證電力通信網(wǎng)不僅現(xiàn)在,而且在將來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)能滿(mǎn)足用戶(hù)業(yè)務(wù)量、業(yè)務(wù)類(lèi)型不斷發(fā)展的需求。規(guī)劃為骨干層和接入層兩層結(jié)構(gòu)。在骨干層共設(shè)七個(gè)核心節(jié)點(diǎn),分別為:渤三變、新孤變、鹽鎮(zhèn)變、九分場(chǎng)、城中變、電廠變和電力總公司。采用STM-16等級(jí)的2.5Gbit/S光傳輸系統(tǒng),構(gòu)成兩纖保護(hù)環(huán)。