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網(wǎng)也在不斷發(fā)展,已形成了具有數(shù)字程控交換機、光纖、數(shù)字微波、電力載波、無線擴頻通信和有線傳輸?shù)榷喾N通信方式并存以及擁有近百個通信站點的規(guī)模。然而,由于歷史的原因,網(wǎng)絡(luò)正在運行的許多設(shè)備在設(shè)計和技術(shù)上已經(jīng)十分落后,運行可靠性逐步降低,在很大程度上影響了電力通信和電力生產(chǎn)的安全運行。為了滿足勝利油田電網(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)完善和擴建電力專用通信網(wǎng)已是十分緊迫的任務(wù)。在此背景下,自2000年以來,在勝利油田電網(wǎng)的幾十個站點采用光纖通信技術(shù)進(jìn)行了通信專網(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。從長遠(yuǎn)來看,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、分步實施的原則,按照科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)實用的指導(dǎo)思想來進(jìn)行,充分保障網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)先進(jìn)和穩(wěn)定可靠,滿足用戶的各種需求,并盡可能節(jié)省項目投資。
一、光通信網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)和原則
1.光通信現(xiàn)狀
從2000年開始,電力專用光纖通信項目開始在勝利油田電網(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、河陽變電站、河口區(qū)調(diào)電站、新孤變電站、孤北電廠、孤東一號、孤東二號、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、辛四變電站、凈化變電站、大院變電站等。
2.規(guī)劃目標(biāo)
勝利油田電力專用光通信網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)是要構(gòu)筑成一個高可靠性、高安全性、高智能性以及具有強大可管理性的通信網(wǎng),并利用先進(jìn)的計算機網(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)控的及時性和有效性,實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和決策支持,并同時實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、視頻會議、辦公自動化和其它信息業(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">電信運營商合作的可能,以增加工程項目規(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)、語音、視頻、寬帶等多種業(yè)務(wù)需要,更好地滿足用戶需求;(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),同時也是一個運營級的傳輸網(wǎng),在這個傳輸網(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)性和開放性原則:系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用開放式系統(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)擴展性原則:在用戶業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下,系統(tǒng)應(yīng)可不斷升級和擴充,保證系統(tǒng)未來的可用性。
(3)經(jīng)濟(jì)性原則:系統(tǒng)在保證性能強大、先進(jìn)的同時應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性,選用具有最佳性價比的產(chǎn)品來組建。
二、 通信網(wǎng)規(guī)劃方案
1.傳輸業(yè)務(wù)類型
勝利油田電力專用光通信網(wǎng)將來的主要傳輸業(yè)務(wù)類型可分為以下幾個部分。
(1)語音業(yè)務(wù):分為行政電話系統(tǒng)和調(diào)度電話系統(tǒng)。行政電話系統(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。調(diào)度電話系統(tǒng)主要服務(wù)于各級電力調(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)自動化業(yè)務(wù):主要包括繼電保護(hù)信息、電網(wǎng)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息等,此類信息速率要求不高,數(shù)據(jù)流恒定,但實時性強,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)的專用數(shù)據(jù)接口和通道。
(4)管理信息業(yè)務(wù):各個通信站點對計算機和辦公自動化聯(lián)網(wǎng)的需求越來越大,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):今后油田各個變電站將逐步向無人職守的方向發(fā)展,廣泛采用變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)是變電站自動化建設(shè)的發(fā)展趨勢,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
勝利油田電力專用光通信網(wǎng)的傳輸光纜的規(guī)劃建議繼續(xù)選用無金屬自撐式架空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)展起來的一種非金屬型特種光纜,是目前我國電力系統(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度芳綸紗作為抗張元件,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,對桿塔增加的額外負(fù)荷很小。由于光纜全部采用無金屬材料,絕緣性能好,能避免雷擊,電力線出故障時,不會影響光纜的正常運行,光纜的外護(hù)套經(jīng)過了中性離子化浸漬處理,使光纜具有很強的抗電腐蝕能力。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,與電力線同桿架設(shè),大大降低工程造價。
3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計
勝利油田電力專用光通信網(wǎng)將來的網(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)七個核心節(jié)點,分別為:渤三變、新孤變、鹽鎮(zhèn)變、九分場、城中變、電廠變和電力總公司。采用STM-16等級的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)各個變電站的實際需求,選用STM-1等級的155Mbit/S光傳輸系統(tǒng)。
勝利油田電力專用光通信網(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2Mbit/s電接口,用于語音、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2Mbit/s,160路電話和160路RS232接口。4套設(shè)備總共提供64個2Mbit/s、640路電話和640路RS232接口。110kV站配置1套PCM設(shè)備,提供2個2Mbit/s,8路電話和8路RS232數(shù)據(jù)接口。35kV站配置1套PCM設(shè)備,提供2個2Mbit/s,4路電話和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)字程控交換機為同步中心,交換機內(nèi)的時鐘設(shè)備向通信網(wǎng)提供基準(zhǔn)定時信號,各站從業(yè)務(wù)內(nèi)碼流提取時鐘。因為現(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)種類不多,對同步的要求也并不高,因此采用上述方式可以滿足近期各站設(shè)備對同步性能的要求。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,必須建立一個獨立于業(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)來支撐整個通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。數(shù)字同步網(wǎng)可以實現(xiàn)準(zhǔn)確地把同步信息從基準(zhǔn)時鐘向同步網(wǎng)內(nèi)做同步節(jié)點傳遞,從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時鐘,建立并保持同步,從而避免數(shù)字網(wǎng)內(nèi)的信號傳輸因時鐘頻率問題引起的誤差,滿足通信網(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)計任務(wù)是通過分級別、分層次的管理,完成對整個光傳輸和接入系統(tǒng)的故障、性能、配置、安全等方面的管理、維護(hù)及測試功能,并可以根據(jù)用戶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)能通過網(wǎng)絡(luò)級的管理軟件來管理不同的網(wǎng)元級網(wǎng)管系統(tǒng),并通過各網(wǎng)元級網(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)管理人員通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)即可對系統(tǒng)的功能和參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,并實現(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)。針對勝利油田電力專用光通信網(wǎng)的特點,建議采用二纖通道保護(hù)自愈環(huán),對整個環(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。這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單,保護(hù)倒換方式僅涉及通道AIS,切換時間短,在業(yè)務(wù)量較大情況使用成本較低,尤其對于電力通信網(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)越的價格性能比。
7.通信系統(tǒng)維護(hù)體制
勝利油田電力專用光通信網(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設(shè)置,通信總中心負(fù)責(zé)全線通信設(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)要求通過培訓(xùn)后上崗。
勝利油田電力專用光通信網(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,滿足電力數(shù)據(jù)、語音、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,而且在將來很長一段時間內(nèi)能滿足用戶業(yè)務(wù)量、業(yè)務(wù)類型不斷發(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)七個核心節(jié)點,分別為:渤三變、新孤變、鹽鎮(zhèn)變、九分場、城中變、電廠變和電力總公司。采用STM-16等級的2.5Gbit/S光傳輸系統(tǒng),構(gòu)成兩纖保護(hù)環(huán)。