湖南主干微波电路在冰灾期间应用、分析与展望

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1、2 8 年 1 1 月 中南七省( 区) 电力系统专业委员会 第二十三届联合学术年会 江西 柘林 湖南主干微波电路在冰灾期间应用、分析与展望 蔡凌，邱爱军 摘要：本文对湖南电力通信网冰灾期间遭受的灾害及应急处置措施进行了 回顾，总结了微波通信在应急通信保障方面所起的作用；分析了微 波通信在提高电力通信网自愈能力和安全性方面的重要意义和具体 方式，提出微波通信作为光纤网络的有效补充，应继续加强建设和 应用。 关键字：冰灾微波通信通信网自愈能力 1 湖南电力通信传输网现状简介 湖南省网主干光纤通信电路是目前湖南电力通信网的主干传输网络，该网络始建于2 0 0 3 年，目前已建设形成由湘中1 0 G

2、 环、湘中、湘北、湘东、湘南、湘曲主干、吉首怀化地区 6 个2 5 G 核心环网为主，其余小环网、支线电路为辅的省级主干光纤通信网络，覆盖全省十 四个地区电业局、2 2 0 k V 以上变电站、主要电厂( 站) 及绝人多数省公司直属单位。光纤电 路总长7 7 1 8 0 7l ( M ，光纤通信站1 1 2 个，s D H 设备1 2 6 套，光传输设备采用日本N E C 公司设 备。目前7 个核心环网中，湘中2 5 G 环采用通道保护方式，其它6 个环均采用二纤复用段 保护方式；其他2 5 G 小环网2 2 个，6 2 2 M 环及支线电路1 7 条，1 5 5M 环及支线电路2 2 条，

3、分别采川通道保护方式。主干微波电路目前仍为省电力通信网络主要的备用传输方式，2 0 0 7 年在原电路基础上，改建了长常、岳郴两条微波电路，省网主干微波电路共1 0 条，电路容 量以3 4 M 为主，部分电路为8 I ，频段分别为8 G H z 和7 G H z ( 2 G H z 微波电路已基本退出) ，作 为省电力通信网重要业务的主要备用通道。电力线载波仍然是电力通信网的主要传输方式之 一，其担负着为主网调度、远动提供备用通道和为各变电站之间及变电站到电厂之间提供主 要联系电话通道和远切保护通道的任务。 2 冰灾给通信带来的影响及应对情况 2 0 0 8 年一月中旬至二月份，湖南遭遇有气象

4、记录以来最严重的冰东灾害。湖南电网1 1 0 千伏及以上线路倒塔( 杆) 2 2 4 2 基、断线2 8 1 7 处；3 5 千伏及以卜中低压线路倒塔( 杆) 3 8 8 9 万基、断线3 9 5 万处：6 座5 0 0 千伏、3 2 座2 2 0 千伏、1 2 0 座1 1 0 千伏、2 4 0 座3 5 千伏变 电站停运。在冰灾给湖南电网制造了一场巨大灾难的同时，为一次电网提供着强有力支撑的 通信网同样也到了崩溃的边缘，截l ：剑2 月2 9 日止，全省统计共有2 3 3 条光缆中断或受损， 省网6 个S D H 主干光纤环网先后发生湘中l O G 环、湘东2 5 G 环、湘两环、湘南环、

5、湘北环 的开环，其中湘中环有2 处及以上开断，给通信的正常运行造成巨大的困难。如果电力通信 网中断，将给电网调度指挥带米难以估量的灾难性影响：电网操作频繁，调度电话必须保持 畅通，否则电网事故不能及时处理会导致事故扩大，进而导致抗冰保网斗争的局部甚至整体 的失败；继电保护大量动作，为之提供传输通道的通信网络也不能有任何闪失，否则继电保 护无法起剑切除故障、防I ：事故扩大的作用；自动化为调度及指挥决策系统提供着电网的重 要实时数据，通信通道发生问题，这些数据会无法传送，调度员会无法掌握电网运行状况， 事故处理也难以进行，而这些都将严重的危及电网的安全、稳定运行，甚至造成电网瓦解等 重大事故。

6、面对这一严峻的局面，全省通信专业人员在各级领导的统一指挥下，紧急行动，采取了 一系列强有力的措施，最大限度地确保重要电网调度指挥通信业务、继电保护和调度自动化 业务的畅通。通信专业人员及时启动应急预案，加强运行值班，果断的采用电路迂同和光缆 迂回办法恢复中断的业务；通信维护人员不畏艰险，踏冰卧雪剑一线现场进行光缆抢修；不 2 0 0 a 年 1 1 月中静鎏瞿篇螽善紫垂 扛西 拓林 惧山高路滑，翻山越岭及时处理微波设备故障并为通信站蓄电池充电；J 犬通信专业人员不 顾身体疲劳、发扬连续作战的精神，一次叉一次地成功消除了冰灾导致的众多通信故障，在 发生人量通道中断的情况下。通过及时地、有效的措施

7、确保了通信畅通，为湖南省电嚼夺取 抗冰保网战斗的胜利提供了强有力通信保障，作山了巨大的贡献。 3 冰灾期间利用徽波设备保障通信运行所采取的揞旌及效果 冰灾期间省网微波在作为应急通信的一种手段发挥了很大的作州。下面回顾一下微波在 冰灾期间运行情况：1 片1 1 日1 月2 3 日整个湖南电力主干传输网络的5 大环网和微波干 线均运行正常，各类通信业务来受影响，省调通信技术人员对于存在缺陷的微波干线电路进 行了一次全面的检查。1 月2 4 日2 月2 日I l 省网5 0 0 k v0 P G w 断缆线路共4 条、2 2 0 k v0 P G w 断缆线路= u 6 条、1 1 0 k vA D

8、 s s 断缆线路共5 条，冈光缆中断影响最严重的地区有：郴州地区 因省弼湘南环二处( 城烟、城桐、桐曲) 开断，与省网光纤电路解网，仅依靠南北干线( 郴 州一K 沙) 微波电路保证郴州地区的主要调度、通信业务通道。光纤电路在灾网前与冰灾时 电路通道情况分别如F 图1 、图2 所示： 图12 0 0 8 年冰灾前正常情况F 光纤电路结构幽 嚣年椭巢巽盏螽善薯寥会 扛西 柘林 图22 0 0 8 年冰灾期间光缆受损严重时的光纤电路结构图 在此期间，为重点保障南北干线微波通信电路畅通，对已停电的微波通信站采用柴油机 对蓄电池进行充电，同时加紧落实光缆修复的前期准备工作。2 月3 日天气转好，全省冰

9、冻 减弱。主干光纤网络未发生新的主干光缆、电路中断；但气温回升，冰雪开始融化，多个微 波站室外设备被冰块砸坏，造成长沙一郴州、长沙一湘阴、K 沙一常德三条重要微波干线电 路中断，郴州、乐江电厂与省网最后一条通道丧失，省调紧急联系开通电信2 M 通道，恢复 相关业务：省调继续指挥、组织各地区局对受损光缆进行测试，积极协助公司系统开展受损 光缆的抢修抢建工作。微波电路在灾网前与冰灾时电路通道情况分别如下图3 、图4 所示： 2 0 0 8 年 “月 中南七省( 区) 电力系统专业委员会 第二十三届联合学术年会 江西 柘林 图32 0 0 8 年冰灾前正常情况下光纤电路结构图 2 0 0 8 年 1

10、 1 月 中南七省( 区) 电力系统专业委员会 第= 十三届联合学术年会 江西 柘林 图42 0 0 8 年冰灾期间微波设备故障时的微波电路结构图 可以看出微波在冰灾期间发挥了非常好的应急通信作用，在光纤中断时替代其成为主要 通信手段，为光缆的抢修赢得了时间，但是由于我省的微波设备大多是九十年代初期建设的， 设备逐渐老化、备品备件严重不足。虽然是在运行的电路，但冈其上面传输的多为备用通道， 在平时难被人家所重视，另为其提供电源的设备如蓄电池等相关辅助设施同样也面临诸如此 类的问题。这也就造成了微波作为应急通信手段只坚持了9 天，而未能发挥其更大的作用。 而且微波通信网和光纤通信网是两个独立的通

11、信网，两网之间没有形成互补的网络结构，一 旦光纤网出现问题，只有靠检修人员赶剑为数不多的儿个通信站( 此通信站必须即是微波业 务F 话路站又是光纤2 M 通道落地站) 进行2 M 电缆手T 跳转来建立迂回通道。这种方法无形 中将业务恢复时间大大加K ，甚至可能冈为现场检修人员对微波或光纤2 M 配线架位置不熟 悉等人为因素造成不但该迂网的通道未迂网成功而且造成其他备用路由的中断。 2 8 l 2 0 0 8 年 1 1 月 中南七省( 区) 电力系统专业委员会 第二十三届联合学术年会 江西 柘林 4 冰灾对微波通信网建设和应用的启示 数字微波通信技术的优势主要包括：1 ) 麻用灵活、快速，组网

12、方便，抗自然灾害能力 强；2 ) 数字微波容量较大、集成度高、稳定性能强；3 ) 在一个通信网中，微波、光纤互为 补充，可以提高网络的生存性：4 ) 由于受到跨江河、湖泊等自然条什的限制，光缆不能到 达的情况下，微波可以发挥其独特的优势：5 ) 数字微波设备的体积小，移动方便，建立通信 迅速，在遭遇重大自然灾害时，可以刚于快速恢复通信，可以成为电力通信网虑急预案的重 要技术手段；6 ) S D H 微波和S D I 光纤通信体制相同可以很方便地实现互联互通。从此次冰 灾中可以看出S D H 微波网是光纤网不可缺少的补充和保护手段，其作为三大传输手段之一在 通信网中起着总要重川。 为了适应电力系

13、统生产管理的需要电力系统建设了大量的S D H 光传输网，但由于受到 电力线路的杆塔分布、站点分布等的限制，一些S D H 光传输网没有形成闭环。这样的通信网 不能充分发挥S D H 光传输网强大的自愈保护功能。特别是电力系统光纤通信电路依托于输电 杆塔和电力沟道进行建设，光缆路由受剑一定制约，往往形成一些光纤电路的关键区段，类 似枢纽通信站至调度通信中心区段、光纤环网相交的区段、及承载了非常多的线路保护、安 自装置等关键业务的区段等，这些都是电力光纤网络中的关键电路，若采用微波通信作为备 用和补充是十分有效的，也是非常必要的。 5 微波通信在提高电力通信网自愈能力和安全性方面的应用分析 S

14、D H 微波网可以利用现有模拟或在P D H 微波网的基础设施上进行建设，来完善电力通信网 的应急和自愈能力。其主要方法有卜列儿种： 1 ) 用s D H 微波系统使光纤通信网形成闭合环路，如图5 所示 S D H 站点S D H 站点 图5 利用s D H 数字微波系统使光传输网闭环 例如：根据网络特点分析，有选择地建设部分l 捌定的或部分移动的应急容灾微波电路， 对于光纤传输系统在遇剑自然灾害以及紧急修复时能发挥重要作用。如：点对点的S D l l 微波、 P D H 微波等，设备可做剑集成度高、体积小、重量轻，建立连接迅速，并具备光纤接口，在 O P G w 、A D S S 光缆断缆情

15、况下，便携式微波设备可立即运至现场，连接中断处的纤芯，迅速恢 复通信，满足电力生产业务的通信需要，从而给光缆修复提供充足的时间。 2 ) 与s D H 光纤系统串接使用，如图6 所示 固雌卜9 母P 1 k 鲑吾娟 S D H 站点S D H 站点s D H 站点 S D H 站点 图6S 阴微波与S 阴光纤串联使用 例如：部分省级无输电线路投资建设光缆电路的，建设2 3 个微波站即可建设联络电 路，或者从光纤通信网络整体结构进行优化分析，建设联络电路，这些联络电路建设能更好 地完善电力光纤传输网。 2 0 0 8 年 1 1 月 中南七省( 区) 电力系统专业委员会 第二十三届联合学术年会

16、江西 柘林 3 ) 作为s D H 的保护，以解决整个通信网的安全保护问题，提高光纤网的白愈能力。如 图7 所示 S 点 S D H 站点 图7 利用S D H 微波加强光传输网的自愈能力 例如：各级电力调度通信中心或其他通信枢纽站是电力通信网络的核心节点，也是电力 通信服务的最主要对象，省级以上的凋度中心除了2 条以上光纤通信电路外，还可以配置1 条 S D I 数字微波电路与主干光纤环网相连，作为电力调度控制中心的接入电路备用；对于较为 偏远、只有单同或同塔双同输电线路的变电站、水电站或火电厂等，可随输电线路建设1 条 O P G w 光缆电路作为主用，另建设l 条S D H 微波通信电路作为备用。 6 结束语 遇到市政建设、外力破坏、遇剑洪水等自然灾害而维修困难时，如果有微波作为光纤系 统的备用迂同路由，或两者互为备用将大大改善传输网的自愈能力。所以利用S D I l 微波来完 善电力系统S D H 传输网的方法是可行的，可以解决因电力线路等原因而无法构建具有强人自 愈功能的电力系统s D H