研究光纤通信在华北油田电网的应用



  

  摘要:介绍了光纤通信技术在华北油田电网的推广应用,讲述了项目的系统组成和规模、传输设备的功能特点、项目成效和应用价值等。
关键词:电力通信;ADSS光缆;SDH传输系统
0 引言
电力通信是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的,它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。因此,要求电力通信应具有很高的可靠性。目前,光纤通信在电力载波通信、微波通信、一点多址等诸多通信方式中日显优势,已成为电力通信网的主要传输方式。它是以光波为载体,以光导纤维为传输媒质,将信号从一处传输到另一处的一种通信手段。它具有传输的信息量大、距离远、频带宽、质量高、抗干扰及辐射性强等许多优点,是集语音、图像、数据通信为一体的综合传输系统。
随着华北油田变电站无人值守项目的实行,电网专业化管理的进一步深化,电力通信专网在整个油田电网运行管理中的地位越来越重要,积极采用新技术和新设备组建电力通信专网已是十分紧迫的任务。在此背景下,自2007年以来,华北油田进行了电力通信专网的统一规划和建设,建成了以光纤通信为主,微波和电力载波为辅的通信系统。
1 系统组成、规模及维护
1.1 系统组成
(1)全介质自承光缆――ADSS(All Dielectric Self Supporting)。ADSS光缆在输电线路上广泛使用,特别是在已建线路上使用较多。它能满足输电线跨度大、垂度大的要求。其特点是:①张力理论值为零;②为全绝缘结构,安装及线路维护时可带电作业,这样可大大减少停电损失;③其伸缩率在温差很大的范围内可保持不变,而且其在极限温度下,具有稳定的光学特性;④耐电蚀ADSS光缆可减少高压感应电场对光缆的电腐蚀;⑤ADSS光缆直径小、质量轻,可以减少冰和风对光缆的影响,其对杆塔强度的影响也很小。
(2)SDH传输系统。本项目SDH传输系统具有灵活的设备配置:STM-16/4兼容设备,支持网络设备从622M到2.5G的在线升级,具备高低阶20G全交叉能力。具有强大的组网能力支持Mesh组网,网络节点即插即用。支持SDH业务、PDH业务、以太网等多业务接口,单子架可实现1×STM-16四纤环或2×STM-16二纤环,可支持Mesh网络中多达40个光方向的组网;具有完善的网络生存机制和完备的设备保护机制。
(3)同步时钟系统。同步时钟源包括:线路时钟源、支路信号时钟源、2个外同步时钟源。每个站点可以从两个方向提取时钟,对这两个方向时钟设置优先级,当高优先级的时钟质量低于要求时,自动跟随另一个低优先级的时钟,以此对同步时钟建立起时钟保护自愈环。
(4)网管系统。本项目网络管理系统实现了对整个传输和接入设备的统一管理。网管放在电力调度中心,提供网络拓扑、配置、安全、系统维护等管理功能,支持软件在线升级。
(5)PCM接入系统。PCM接入系统具有集中网络管理能力,与SDH传输系统统一网管,具有大容量的交叉连接矩阵,是一种SDH设备延伸的业务接入。其接口丰富,极大丰富了业务的灵活接入,扩充了传输业务的特殊要求。
1.2 系统规模
华北油田现拥有变电站43余座,依据油田电网各变电站分布情况,以电调中心和四个集控中心为支点建立主干光纤环网通信网络,再经光缆向35kV变电站辐射,35kV变电站之间串联运行,力争实现双光纤环路,为集控化的智能电网建设提供通信保障。

  1.3 系统维护
SDH系统的维护主要是对光线路和设备的维护,具体如下:
(1)光缆线路情况:包括光缆的长度、芯数、接头、跳纤及光纤的衰耗值、备纤等各方面情况。
(2)设备情况:主要包括设备的型号、配置情况、机盘功能、接口情况、面板上各种告警灯和指示灯的显示情况及组网情况;光端机的各种测试指标;设备供电电源情况;ODF架、DDF架、VDF架及网管系统的应用情况。
(3)仪表、工具情况:SDH光传输系统常用仪表有:光功率计、误码仪等。要熟练掌握这些仪表的功能及使用方法。
2 项目成效
华北油田电网光纤通信规划建设为无人值守变电站的现代化自动化管理和运营提供了先进的通信手段,为油田电网的管理和运行提供了充足可靠的综合业务接口及传输通道。具体来讲:
(1) 满足了各站点调度电话对电路的需求。中心调度、各集控站调度、无人值守变电站之间的电力调度专用电话传输有了稳定可靠的通信电路来作为保障。
(2)满足了电力自动化系统对电路的需求。电网生产实时数据等电力自动化信息对通信系统的要求越来越高,本通信系统为其提供了标准和足够的数据接入接口,并保证了自动化数据信号的实时和无误传输。
(3)满足了监控系统对电路的需求。今后油田各个变电站将逐步向无人职守的方向发展,广泛采用变电站远程图像监控技术是变电站自动化建设的发展趋势,本通信系统为其预留了高速视频监控通道。
(4)满足了远程抄表系统对电路的需求。油田的电量远程抄表系统在不断建设和发展,本通信系统为其提供了相应的专用数据接口和通道。
3 结束语
光纤通信在华北油田电力系统的应用实现了油田通信网建设的低成本、大容量、多业务和智能化,满足了电力数据、语音、视频、宽带接入等多种业务的传输要求,并在网络通信的实时性、准确性和可靠性等方面为各用户提供了充分的保障,从而保证了油田电网生产的安全经济运行,并创造了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]韦乐平.光纤通信技术的发展与展望[J].电信技术,2006(11):13-17.
[2]许国良.现代光纤通信技术[M].北京:科学出版社,2005.