李澤宇 趙克明 王曉峰 宋陽 張之棟

（國電電網(wǎng)公司東北分部 遼寧省沈陽市 110180）

1 引言

繼電保護裝置是確保電力系統(tǒng)健康、平穩(wěn)運行的重要的手段與措施[1]。光纖通信憑借著傳輸容量大、距離遠、質量高、抗電磁干擾強等優(yōu)點成為繼電保護信號目前最理想的傳輸媒介[2-3]。而繼電保護裝置與SDH 光傳輸通信設備之間主要通過光電轉換設備實現(xiàn)接口匹配，并非全光通信[4-6]。而2M 光接口技術可以減少中間光電轉化器設備，有利于提高通信信道的可靠性以及運行維護的便利性[7-8]。

由于標準的不統(tǒng)一，導致測試的設備在不同廠家設備之間難以互通，不利于電網(wǎng)的統(tǒng)一運維與調配；另一方面，當前行業(yè)內適用于2M 光接口性能測試的儀器無法完成較為精確的測試任務，因此需要研發(fā)出適用于電網(wǎng)2M 光接口的新型專用儀器。

2 傳輸2M光接口方案

2.1 2M光接口總體框架

2M 光接口的應用場景如圖1所示，本裝置采用接口板+處理板的方式，將2M 光信號恢復成2M 時鐘信號，有助于減少傳統(tǒng)光電、電光轉換以及不必要的編碼過程。

2.2 2M光接口具體方案

（1）在SDH 設備的1:N 保護技術系統(tǒng)框架如圖2，所示，提供2M 光接口，并支持 1:N 保護。

（2）TPS 保護的優(yōu)化設計實現(xiàn)了基于硬件平臺的設備級保護，通過1:N 的熱備份保護方式，在不改變硬件架構的基礎上，縮減TPS 所需要的保護倒換時間。

（3）傳輸2M 光口方案和現(xiàn)有的通信傳輸設備完全融合，提供一體化的網(wǎng)管操作界面，軟硬件功能穩(wěn)定可靠，功能強大。當MSTP A 到MSTP B 方向的光纖損壞后，傳輸網(wǎng)管可以看到MSTP B 設備的2M 光板上報TU-AIS 告警，給故障的分析定位帶來極大的方便。

（4）MSTP 正確設備讀取2M 光口數(shù)據(jù)的前提是能夠從2M 光口中提取2.048M 的時鐘。傳輸2M 光接口設備采用先進的CDR 技術以及合理的模擬去抖設計，為2M 光接口數(shù)據(jù)的傳送保證高精度，高可靠。

3 測試方法與工作流程

3.1 測試方法

對2M 光接口進行測試時，將其如圖1 形式安裝好后，測試儀器為BER-1565 型2M 光接口誤碼儀如圖2所示。它能夠有效測量光接口中的信號格式、速率、誤碼等指標。當采用單誤碼儀時，可以通過環(huán)測方式測試，也可以使用兩個誤碼儀連接設備兩端，其連接方式如圖3所示。測試時，使用的設備主要包括南瑞繼保與北京四方。

圖1：繼電保護設備連接圖

圖2：光接口誤碼儀

3.2 測試流程

3.2.1 光功率與誤碼測試

該測試方案同時測量南瑞繼保與北京四方的設備，通信設備分別采用中心與華為的設備進行測試，測試結果如表1所示。

3.2.2 告警信號

表1：光接口基本參數(shù)測量結果

表2：光接口時延測試結果

圖3：誤碼儀連接

在設備連接中斷、時鐘錯誤、單板連接錯誤等故障發(fā)生時，連接2M 光接口的相應設備上會提示針對性的錯誤。它們包括以下幾個方面：

（1）VC12 告警。

當SDH 測試儀插入VC12-UNEQ 或設置V5（b5-b7）=000）并正常工作后，取消插送VC12-UNEQ，此時單板點亮告警燈，并上報VC12-UNEQ，同時單板上報VC12-UAS 性能。單板下插AIS，回送V5(b8)=1,K4(b5-b7)=110(E-RDI connective defect)。恢復正常后，告警燈熄滅，單板主動上報告警信息消失。

（2）TU12-AIS 與TU12-LOP 告警。

SDH 設備分別插入并取消插入TU12-AIS 與TU12-LOP 設備，單板都會點亮告警燈，并分別上報主動上報TU12-AIS、LOS，同時單板上報VC12-UAS 性能。

（3）光口報警。

在儀表下插光口LOS或者配了時隙但儀表不上業(yè)務，然后取消，初始不上報光口LOS 告警，取消后業(yè)務中斷，上報光口LOS 告警信息。

（4）背板告警。

在業(yè)務總線上選擇不在位的交叉板，然后切換到在位的交叉板，初始業(yè)務中斷并上報背板告警，然后業(yè)務恢復正常，告警燈熄滅，停止上傳告警信息。

（5）告警屏蔽。

屏蔽部分告警信息，則被屏蔽的告警信息。

3.2.3 可靠性與實時性

為全面驗證2M 光接口設備在實際環(huán)境中的可靠性，將該設備用于實際環(huán)境中連續(xù)運行超過800 個小時。本文使用不同的光纜長度，測量他們的時延，其結果如表2所示。

4 結論

本文針對轉換設備帶來的網(wǎng)管、供電、接地、布線、故障排查、調試等困難，提出面向繼電保護業(yè)務的通信設備2M光接口技術方案，該方案采用接口板+處理板的方式以及TSP 保護，提供成熟、穩(wěn)定的網(wǎng)管系統(tǒng)，并且使用業(yè)界領先的時鐘恢復功能進而降低抖動，保證高精度、高可靠。仿真與現(xiàn)場測試結果表明，該裝置不僅能夠減少光電/電光轉換過程的不必要開銷，還能夠簡化網(wǎng)絡結構，有助于進行維護和故障定位，實現(xiàn)對中間傳輸節(jié)點的一體化管理運維，有效避免了網(wǎng)絡管理盲點。