深圳供電局有限公司 徐 瓊

本文主要探討了以業(yè)務(wù)為切入點(diǎn)的配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)規(guī)劃及管理工作。分析了隨著光纖項(xiàng)目的建設(shè)，逐漸上線的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用情況。提出了以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)現(xiàn)行的管理方法和完善手段以及增量配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)工作。通過(guò)規(guī)范業(yè)務(wù)分類逐漸規(guī)范其所在網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)層級(jí)；通過(guò)規(guī)范業(yè)務(wù)安全分區(qū)規(guī)范其對(duì)應(yīng)的故障處理等級(jí)。通過(guò)對(duì)增量業(yè)務(wù)的需求統(tǒng)計(jì)規(guī)范增量配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)工作，并在網(wǎng)絡(luò)管理和硬件改善方面提出工作思路，通過(guò)這些規(guī)范及改善工作使配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)穩(wěn)固可靠高利用率達(dá)到其建設(shè)初衷。

1 電力光纖通信網(wǎng)組成

電力光纖通信網(wǎng)是配電通信網(wǎng)的一部分。配電通信網(wǎng)是指覆蓋10kV/20kV 配電房、開關(guān)房、柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜等配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)，主要承載的業(yè)務(wù)包括配電自動(dòng)化（含一遙、二遙、三遙）、計(jì)量自動(dòng)化（包括配變監(jiān)測(cè)、負(fù)控、低壓集抄），線路差動(dòng)保護(hù)等并能滿足智能配電領(lǐng)域業(yè)務(wù)發(fā)展需求，相應(yīng)承載如智能配電房等配電網(wǎng)類業(yè)務(wù)[1]。

配電自動(dòng)化是以配電一次網(wǎng)架及設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息以及通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與控制，以保障配電網(wǎng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。計(jì)量自動(dòng)化主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站、電廠、專變大客戶、配變、低壓客戶供用電數(shù)據(jù)采集與管理的一體化應(yīng)用，在功能上實(shí)現(xiàn)負(fù)荷管理與負(fù)荷控制、廠站電能量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、配電監(jiān)測(cè)、低壓抄表、防竊電、預(yù)付費(fèi)、“四分”線損統(tǒng)計(jì)和需求側(cè)管理等于一體的業(yè)務(wù)管理，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、考核結(jié)算、報(bào)表打印以及信息發(fā)布。配電通信網(wǎng)由電力通信專網(wǎng)、公網(wǎng)通信（含公用通信運(yùn)營(yíng)商提供的公網(wǎng)通信資源和其他專網(wǎng)提供的通信資源等）共同組成，主要包括電力光纖通信網(wǎng)、無(wú)線專網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)等方式[2]。本文主要討論的是配網(wǎng)電力光纖通信網(wǎng)。

配網(wǎng)電力光纖通信網(wǎng)組網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)技術(shù)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為三層：核心骨干層、匯聚層、接入層組網(wǎng)。核心層和匯聚層是由P、PE設(shè)備組成的MPLS VPN 的骨干網(wǎng)絡(luò)，接入層是由PE 設(shè)備組成的用戶網(wǎng)絡(luò)：核心骨干層。兩個(gè)核心層節(jié)點(diǎn)之間采用半網(wǎng)狀或環(huán)狀互連，組成一個(gè)可靠的配網(wǎng)核心層。骨干交換機(jī)之間至少形成一個(gè)閉合物理回路，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性；匯聚層。每個(gè)變電站配置一臺(tái)匯聚交換機(jī)，匯聚交換機(jī)作為所有業(yè)務(wù)的網(wǎng)關(guān)站點(diǎn)。

接入層。一臺(tái)匯聚交換機(jī)下接入多個(gè)接入層子環(huán)，所有接入交換機(jī)都各自成環(huán)，從一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)出發(fā)，環(huán)中最后一個(gè)接入交換機(jī)接回到同一匯聚交換機(jī)。通常一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)下可以接多個(gè)接入層子環(huán)，一個(gè)接入層子環(huán)可以接多臺(tái)交換機(jī)，一個(gè)交換機(jī)下掛接多個(gè)不同類型業(yè)務(wù)。組網(wǎng)方式如圖1所示，圖中紅色圓柱體為第一平面設(shè)備及核心交換機(jī)，核心交換機(jī)互聯(lián)形成環(huán)網(wǎng)設(shè)備；紅色正方體為第二平面設(shè)備通過(guò)核心交換機(jī)形成環(huán)網(wǎng)；紅色扁平狀為第三層設(shè)備為末端組網(wǎng)設(shè)備。通常業(yè)務(wù)側(cè)設(shè)備掛接在第三層接入層交換機(jī)上，不允許跨層級(jí)掛接。如核心層設(shè)備不可以掛接接入層設(shè)備，匯聚層設(shè)備不可以掛接終端等。

圖1 光纖通信網(wǎng)組網(wǎng)圖

2 配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)管理存在的問(wèn)題

配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段為配電自動(dòng)化三遙點(diǎn)改造同步建設(shè)工程，第二階段為光纖全覆蓋專項(xiàng)工程（主要為覆蓋配變臺(tái)區(qū)）和第三階段配網(wǎng)基建及業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目光纖同步建設(shè)工程。光纖通信網(wǎng)建立之初主要實(shí)施的是第一類配電自動(dòng)化三遙點(diǎn)改造同步建設(shè)工程。完成大約1300個(gè)配電自動(dòng)化三遙業(yè)務(wù)光纖化改造。光纖通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)框架初步建立之后實(shí)施的第二類光纖全覆蓋專項(xiàng)工程，對(duì)光纖覆蓋的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，包含所有的公變臺(tái)區(qū)及部分行政區(qū)的專變臺(tái)區(qū)。在此期間也在同步實(shí)施第三類配基及業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目光纖同步建設(shè)工程。

在經(jīng)歷了光纖網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)劃大建設(shè)階段后，后期則面臨用起來(lái)的問(wèn)題，逐步將現(xiàn)有業(yè)務(wù)傳輸方式轉(zhuǎn)至已建成光纖網(wǎng)。在上述三類工程類型中，第一類工程的業(yè)務(wù)類型主要是配網(wǎng)自動(dòng)化也就是三遙業(yè)務(wù)；第二類工程主要解決了將原來(lái)主要為公網(wǎng)傳輸方式的計(jì)量自動(dòng)化業(yè)務(wù)（包括配變監(jiān)測(cè)、負(fù)控、低壓集抄）變?yōu)楣饫w傳輸?shù)姆绞剑坏谌惞こ虅t兩者都有，為新增臺(tái)區(qū)及項(xiàng)目光纖同步建設(shè)工程。光纖通信網(wǎng)大片區(qū)建設(shè)完成后部分行政區(qū)也將線路差動(dòng)保護(hù)、智能配電房、精準(zhǔn)負(fù)荷控制等業(yè)務(wù)上線至光纖通信網(wǎng)。隨著配電通信工作重點(diǎn)由大規(guī)模建設(shè)逐步轉(zhuǎn)向精益化管理，配網(wǎng)通信運(yùn)維管理水平有待提高：

一是跨專業(yè)、跨部門的運(yùn)維管理責(zé)任及界面需要進(jìn)一步明確，同時(shí)隨著越來(lái)越多業(yè)務(wù)上線配電光纖通信網(wǎng)，同一子環(huán)不同業(yè)務(wù)混合組網(wǎng)問(wèn)題也掣肘了同一張光纖網(wǎng)絡(luò)的集中管理。

二是應(yīng)網(wǎng)公司對(duì)配電通信精益化運(yùn)維管理的要求，亟需建立科學(xué)、有效的考核體系和評(píng)價(jià)機(jī)制，同步打造和優(yōu)化滿足精益化管理需求的配網(wǎng)通信運(yùn)行管控系統(tǒng)等技術(shù)支撐平臺(tái)，持續(xù)提升配電通信網(wǎng)運(yùn)行管理水平。

三是配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)嚴(yán)峻。配電通信網(wǎng)海量設(shè)備及業(yè)務(wù)終端帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全壓力日益劇增，配電通信點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)正逐漸成為網(wǎng)絡(luò)安全的管理難點(diǎn)，對(duì)日趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)的響應(yīng)，和對(duì)交換機(jī)設(shè)備接入端口不正確或協(xié)議不匹配等情況引發(fā)通信子環(huán)廣播風(fēng)暴導(dǎo)致的大規(guī)模業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)的防范工作刻不容緩[3]。

四是同一子環(huán)不同廠家交換機(jī)混合組網(wǎng)問(wèn)題導(dǎo)致子環(huán)協(xié)議不兼容，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)不穩(wěn)定問(wèn)題愈發(fā)凸顯。

圖2為變電站一個(gè)接入層子環(huán)業(yè)務(wù)應(yīng)用情況（圖2只做簡(jiǎn)單示例說(shuō)明，只給出了部分點(diǎn)位的業(yè)務(wù)接入情況），可看出一個(gè)子環(huán)中既有配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)、又有計(jì)量自動(dòng)化業(yè)務(wù)，且各分布在主干點(diǎn)和分支點(diǎn)。有些子環(huán)還存在配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、線路差動(dòng)保護(hù)、智能配電房等業(yè)務(wù)同時(shí)存在的情況。對(duì)于光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，目前的運(yùn)維模式是光纖通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)部門實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)某一點(diǎn)位或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，為了保障光纖通道的可用率，維護(hù)部門需立即啟動(dòng)故障處理流程。這種業(yè)務(wù)混合組網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致故障初期無(wú)法判斷受影響業(yè)務(wù)級(jí)別，由于支撐系統(tǒng)受限更是無(wú)法判斷影響的業(yè)務(wù)有哪些，所有業(yè)務(wù)均按緊急故障要求處理。

圖2 接入層業(yè)務(wù)情況

3 以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的光纖通信網(wǎng)管理思路

針對(duì)以上問(wèn)題建議可從存量規(guī)范運(yùn)維、增量明確規(guī)劃的角度入手，逐步將配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)建設(shè)成為可觀、可測(cè)、可控的智能化網(wǎng)絡(luò)。這里需先明確業(yè)務(wù)的安全等級(jí)，根據(jù)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全區(qū)域的安全防護(hù)要求，確定其安全等級(jí)和防護(hù)水平。生產(chǎn)控制大區(qū)的安全等級(jí)高于管理信息大區(qū)，根據(jù)《電力行業(yè)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)工作指導(dǎo)意見》、國(guó)能安全[2015]36號(hào)文件要求，電力業(yè)務(wù)主要分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)兩大類業(yè)務(wù)。其中生產(chǎn)控制大區(qū)又分為實(shí)時(shí)類控制業(yè)務(wù)（安全I(xiàn) 區(qū)）和非實(shí)時(shí)類非控制業(yè)務(wù)（安全I(xiàn)I 區(qū)）。安全I(xiàn) 區(qū)系統(tǒng)直接實(shí)現(xiàn)對(duì)電力一次系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，安全I(xiàn)I 區(qū)只檢測(cè)一次系統(tǒng)，無(wú)控制功能；管理信息大區(qū)主要包含電力生產(chǎn)管理（安全I(xiàn)II 區(qū)）和電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部管理（安全I(xiàn)V 區(qū)）的相關(guān)支撐系統(tǒng)。

某公司典型業(yè)務(wù)應(yīng)用、安全分區(qū)及數(shù)據(jù)的采集頻次情況如下：配網(wǎng)自動(dòng)化（三遙）/生產(chǎn)Ⅰ區(qū)/實(shí)時(shí)，計(jì)量自動(dòng)化/生產(chǎn)Ⅱ區(qū)/大客戶1次/15分鐘、普通客戶1次/天，智能配電房/管理Ⅲ區(qū)/實(shí)時(shí)，配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)/生產(chǎn)Ⅰ區(qū)/實(shí)時(shí)。

3.1 存量規(guī)范運(yùn)維方面

一是理順配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)運(yùn)維職責(zé)分工體系，保障配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。加強(qiáng)跨專業(yè)、跨部門間的協(xié)同和配合，明確各業(yè)務(wù)終端光纖通道運(yùn)維責(zé)任，根據(jù)項(xiàng)目是否驗(yàn)收來(lái)區(qū)分運(yùn)維責(zé)任單位，誰(shuí)運(yùn)維誰(shuí)負(fù)責(zé)，共同推進(jìn)各項(xiàng)工作有序落實(shí)。

二是要加強(qiáng)配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的安全管理。做好分區(qū)隔離和閑置端口關(guān)閉等工作，持續(xù)防范因通信原因?qū)е碌倪吔缡?、系統(tǒng)被控、敏感信息泄漏等網(wǎng)絡(luò)安全事件。

三是制定配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)事故事件定級(jí)，依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)將故障處理等級(jí)劃分為緊急、重大、一般。如將實(shí)時(shí)控制類業(yè)務(wù)中斷定為緊急故障，將實(shí)時(shí)控制類業(yè)務(wù)可靠性降低定義為一般故障。

四是推進(jìn)配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支撐系統(tǒng)建設(shè)、改造及應(yīng)用，持續(xù)提升配電通信網(wǎng)運(yùn)行管理水平。將業(yè)務(wù)可視功能融入現(xiàn)有技術(shù)支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障處理時(shí)的業(yè)務(wù)可視化。將各個(gè)設(shè)備的接入地點(diǎn)錄入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障位置實(shí)時(shí)追蹤功能。將業(yè)務(wù)故障等級(jí)固化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障處理時(shí)限清晰化。

3.2 增量明確規(guī)劃方面

一是根據(jù)各業(yè)務(wù)終端接入需求，從纖芯的使用上劃分不同的纖芯使用計(jì)劃。目前配網(wǎng)光纖通信網(wǎng)主要承載的是兩大類業(yè)務(wù)配網(wǎng)自動(dòng)化和計(jì)量自動(dòng)化?？蓪⒐饫|一、二芯規(guī)劃為承載配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)，將三、四芯規(guī)劃為承載計(jì)量自動(dòng)化業(yè)務(wù)。在設(shè)備的組網(wǎng)上，可根據(jù)業(yè)務(wù)的分類將生產(chǎn)類業(yè)務(wù)接入主干點(diǎn)，嚴(yán)格控制分支點(diǎn)的規(guī)劃選點(diǎn)。

二是將運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)及業(yè)務(wù)特點(diǎn)等因素考慮進(jìn)前期配網(wǎng)光纖類項(xiàng)目可研編制上，定期開展新增業(yè)務(wù)終端通信通道需求收資，發(fā)揮光纖組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)公網(wǎng)彌補(bǔ)光纖的劣勢(shì)“以光纖通信為主、無(wú)線公網(wǎng)為輔”的配電通信配置策略，靈活組網(wǎng)。

三是廣泛收集各業(yè)務(wù)部門及設(shè)計(jì)單位對(duì)配網(wǎng)光纖類項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工的意見和建議。對(duì)無(wú)法滿足實(shí)際建設(shè)需求的或設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)不明確、不完整的，尤其是涉及重大安全隱患的問(wèn)題進(jìn)行專題討論，修編配網(wǎng)光纖項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

四是修編配網(wǎng)光纖類項(xiàng)目物資技術(shù)條件書，根據(jù)故障的梳理分析將故障率高的設(shè)備剔除，并試驗(yàn)不同設(shè)備廠家混合組網(wǎng)模式下整個(gè)子環(huán)的數(shù)據(jù)包傳輸情況，將此條件下數(shù)據(jù)包的丟包率作為設(shè)備招標(biāo)的必要條件。

4 結(jié)語(yǔ)

目前某市已建成并投入使用的配網(wǎng)通信光纜總規(guī)模已超過(guò)8000公里，在網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備將近20000臺(tái)。配電光纖網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不僅在網(wǎng)公司范圍內(nèi)穩(wěn)居第一，更已成為某市第二大光纖網(wǎng)絡(luò)。推進(jìn)配電通信規(guī)范化精益化及業(yè)務(wù)側(cè)分級(jí)管理，不僅是對(duì)網(wǎng)公司的工作承接，更是提升配電側(cè)通信業(yè)務(wù)管理水平的機(jī)遇。配電光纖通信網(wǎng)的建設(shè)初衷是為業(yè)務(wù)服務(wù)，而業(yè)務(wù)是為生產(chǎn)服務(wù)。

在第三屆職工代表大會(huì)第四次會(huì)議暨2021年工作會(huì)議上，南方電網(wǎng)公司進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“2025年基本建成具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流企業(yè)，到2035年全面建成具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流企業(yè)，成為引領(lǐng)發(fā)展、業(yè)績(jī)卓越、廣受尊敬的數(shù)字電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商”的總體發(fā)展要求。助力公司達(dá)到這一發(fā)展目標(biāo)，建設(shè)及管理好配電光纖通信網(wǎng)工作刻不容緩。