打造坚强的山西电力通信网

第２９卷第１９４期　电力系统通信　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．１９　・１２・　２００８年１　２月１　０　Ｅｔ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｃ．１０，２００８　打造坚强的山西电力通信网　高新中，吕　文　（山西省电力公司电力通信中心，山西太原０３０００１）　摘要：文章回顾了改革开放３０年山西电力通信网的成长历程，全面地介绍了山西电力各级通信　网各个系统的网络结构、技术特点、建网原则，总结了建设经验；针对自然灾害对电网的影响，提　出了行之有效的解决方案。　关键词：电力通信网；光纤通信网；光纤继电保护　中图分类号：ＴＮ９１５　文献标志码：Ａ　文章编号：１００５—７６４１（２００８）１２—００１２—０７　０　引言　专网的诞生。１９８５年山西第一条ＮＥＣ产４８０路太　原一北京数字微波电路的建成，使山西电力通信网　１９７８年以前，山西电网由太原、雁同、晋东南　开始迈向数字通信时代。１９９０－－１９９４年先后建成　和晋南４个尚未全部联网的１１０　ｋＶ区域电网组　太原一长治、平遥一柳林、侯马一运城等４８０路数　成，全省火电及水电总装机容量２１２．４８万ｋＷ，年　字微波干线电路。１９９６年山西省将已运行１３年　发电量１０６亿ｋＷ・ｈ，１１０　ｋＶ线路有ｌ　６００多ｋｍ、　的太原一运城模拟微波电路退出，建成太原一侯马　变电站不足３Ｏ个，２２０　ｋＶ线路有８００多ｋｍ、厂站　全省第一条ＳＤＨ／１５５　Ｍ微波电路。２０００年，建成　各３座，全省仅有为数不多的电力线载波通道，少　太原一长治一侯马和朔州一大同ＳＤＨ／１５５　Ｍ微波　量的音频电缆、特高频和纵横交换机等设备。　电路。至此，覆盖全省各地区的ＳＤＨ和ＰＤＨ微波　经过３０年的发展，尤其是近１０年来的高速发　干线电路全部建成，共有微波干线电路１　８７３　ｋｍ、　展，山西电网已发生了翻天覆地的变化。至２００７　站点６９个，微波接入支线电路５４４。ｋｍ、站点３９　年底，全省火电及水电总装机容量达３　１７６万ｋＷ，　个。　年售电量超过１　０００亿ｋＷ・ｈ，有１１座５００　ｋＶ变　在微波通信技术引入山西电力通信网２０多年　电站、线路长２　７２９　ｋｍ，有８９座２２０　ｋＶ变电站、线　后，微波通信网将完成其历史使命，山西电力通信　路长７　７５９　ｋｍ，有３２０座公用的１１０　ｋＶ变电站、线　网进入全光纤时代。　路长８　１９１　ｋｍ，有５３１座３５　ｋＶ农网变电站、线路　１．２载波通信网　长１０　０１６　ｋｍ。山西电力通信网随电网建设得到了　电力线载波通信是电力系统特有的通信方式，　迅猛发展，迄今为止，全省各级通信网已建成的　曾是电力调度电话、远动和继电保护通道的主要承　通信光缆线路超过２３　０００　ｋｍ，各类通信设备近　载平台。在山西电网电力线载波通信设备数量最　１０　０００台，通信站点共计２　０００多个，已成为支撑　多的２００２年，全网２２０　ｋＶ及以上系统共有主网载　山西各级电网生产和经营管理的核心平台。　波通信设备２６０多台，地区１１０　ｋＶ系统超过１　０００　１　２００２年前的山西电力通信网　台。随着电网快速发展和各类数据业务的应用，载　波固有的频带窄、音质差、噪音大、接续困难且频率　１．１微波通信网　资源枯竭等缺陷，使得电力线载波通信网无法再支　山西电力第一条太原一运城模拟微波电路始　撑发展下去。　建于１９７９年…，１９８３年１月全线投运，采用西安　２００２年５月，山西电网开始大力建设光纤网　微波设备厂生产的１２０／３００路模拟微波设备，全线　络。２００３年４月，２２０　ｋＶ及以上电网通信用电力　共１６个站，其中，太原一霍州３００路，霍州一运城　线载波设备全部退出运行，从此，全省５００，２２０，　１２０路。该微波电路的建成，标志着山西电力通信　１１０　ｋＶ电网的主备用通道均为光纤。山西省载波　保护全部完成光纤化改造后，山西电网包括保护在　收稿日期：２００８—１０—３１　内的所有载波通道将彻底退出历史舞台。　・改革开放３０年与电力通信之发展（一）・　高新中等打造坚强的山西电力通信网　・１３・　１．３光纤通信网　时山西电网５００　ｋＶ线路规模较小，主干光缆覆盖　１９８２年，山西建成第一条太原地调一亲贤４　ｋｍ　光缆。１９９０年，山西第一条太原一电厂一冶峪　ＯＰＧＷ光缆建成。１９９８年，第一条长距离神头一　侯村１７５　ｋｍ的ＯＰＧＷ光缆投产。山西省各市抓　住２０００－－２００１年城网建设和新兴运营商大力发展　光纤的机遇，共建成ＡＤＳＳ光缆５　０００多ｋｍ，配置　率严重不足且建设资金紧张，但省电力公司选择优　先发展２２０　ｋＶ线路ＯＰＧＷ光缆，即利用２２０　ｋＶ线　路将所有２２０　ｋＶ变电站串连起来，这样不仅可满　足为数不多的５００　ｋＶ线路对继电保护光纤通道的　需求，更有利于沿途各２２０　ｋＶ变电站及各市、县的　接入，同时为２２０　ｋＶ及以上线路继电保护构建双　光纤通道奠定了基础。“十五”期间，山西省建成　ＳＤＨ／１５５　Ｍ光设备３８０多台。其中，与运营商合　作，采用由电力提供杆塔，由运营商投资建设光缆，　电力无偿平均使用６芯的合作方式建成的光缆达　４　０００多ｋｍ，节约投资超过２亿元。　１．４程控交换及其他　１９８９年山西电力第一台省中心站北电ＭＳＬ一１　型行政程控交换机投产，１９９４年各地调行政程控　交换机陆续投运。１９９７年数字微波电路全部投运　后，实现了省一市行政程控２　Ｍ组网。目前，包括　９８个县调在内的全省行政程控设备共１６５台，并　于２００５年实现了省一市一县全程直拨。　山西电力调度程控网和行政程控网采用分层　组网的方式，行政程控网同时作为调度程控网的后　备网。１９８９年山西电力第一台省中心站挪威ＤＣＸ　一５型调度程控交换机投产，到２０００年实现了全　省调度程控组网，全部选用广哈ＭＡＰ型设备。目　前，全网作为系统枢纽交换节点的调度程控交换机　设备共有６４台，厂站端接人调度程控设备共１２０　台。全省调度程控网仅限于省、地调和２２０　ｋＶ及　以上厂站，各地区未建程控网，地调至各１１０　ｋＶ厂　站调度电话采用直通电路方式。　１９９２年全省建成４５０　ＭＨｚ数字信令集群移动　电话系统，在运营商移动通信普及前曾为电力生　产、经营管理带来许多方便，该系统于１９９８年退出　运行。１９９８年还建成各地区的区域一点多址微波　通信系统，地区光纤网建成后一点多址系统也逐渐　退出运行。　２　２００２年后山西电力光纤通信网的快速发展　２．１　山西省光缆网络　２００２年５月，省公司党组确定了大力建设电　力光纤通信网、全面推进省公司信息化应用的方　针。全省采用统一规划、分步实施的原则，结合基　建和专项工程，建成主干光缆１　４００　ｋｍ，实现了大　部分２２０　ｋＶ及以上变电站和省一市主干双光纤通　道。主干光缆建设有两大特点：全省主干光缆全部　采用ＯＰＧＷ；主要架设在２２０　ｋＶ线路上。虽然当　主干ＯＰＧＷ光缆３　６００　ｋｍ，其中５００　ｋＶ线路　ＯＰＧＷ仅６００　ｋｍ。　随着电网的不断发展，“十一五”全省将建成　５００　ｋＶ双环网，２２０　ｋＶ电网将解环分为几个区域　电网。同时考虑到“十五”建成的主干光环网较　大，５００，２２０　ｋＶ线路继电保护通道越来越多，可靠　性受到影响，山西省电力公司结合山西电网　“十一五”５００　ｋＶ双环网规划，及时调整建设思　路，将５００　ｋＶ线路ＯＰＧＷ作为省一市主要干线通　道，补充完善了全省５００　ｋＶ线路ＯＰＧＷ光缆的建　设，将２２０　ｋＶ线路ＯＰＧＷ作为地区骨干光缆使　用，完成了各地区２２０　ｋＶ线路ＯＰＧＷ环网建设，　同时将地区１１０　ｋＶ光缆降级仅接入２２０　ｋＶ枢纽　站和各相关县调作为区域接人光缆使用。　２００８年６月，山西省完成了全省农电通信网　改造工程，所有３５　ｋＶ变电站和供电局实现了光纤　化，共新建农网ＡＤＳＳ光缆６　０００多ｋｍ。　迄今为止，山西全省主干ＯＰＧＷ光缆超过　７　０００　ｋｍ；包括与运营商合建的４　０００　ｋｍ的ＡＤＳＳ　光缆，地区光缆８　０００多ｋｍ；农电通信网ＡＤＳＳ光　缆８　０００多ｋｍ；全省所有１１０　ｋＶ及以上厂站、所有　３５　ｋＶ变电站和供电局、营业所，全部实现了光纤　化。　为满足全省电力生产、经营管理等各类信息化　应用不断增长的需求，需在５００，２２０，１１０，３５　ｋＶ线　路甚至１０　ｋＶ配网等各电压等级线路上分层构建　电力光缆网。　２．２主干光传输网　２００３年５月，全省建成ＳＤＨ光传输三层网络，　第一层由ＮＥＣ／Ｕ—Ｎｏｄｅ主干ＳＤＨ／２．５　Ｇ光设备　组成，２个四纤复用段保护环构成网络核心，再延　伸至所有５００　ｋＶ变电站、部分２２０　ｋＶ枢纽变电站　和各供电分公司，最终形成区域成环、干线成网的　全省２．５　Ｇ光网络，主要传输省一市、５００　ｋＶ变电　站各类业务。第二层由ＮＥＣ／Ｃ—Ｎｏｄｅ集成型主干　ＳＤＨ／１５５Ｍ光设备组成，覆盖了所有５００，２２０　ｋＶ　・１４・　电　力　孽　伤　ｃ童　谨　２００８，２９（１９４）　厂站，主要为５００，２２０　ｋＶ线路光纤继电保护、调度　模式、电路方式不尽相同，跨地区手拉手１５５　Ｍ光　链路同步配合协调困难，增加了电路误码率超标的　几率。　为此，按照“十一五”规划，组建了承载２２０　ｋＶ　继电保护主、备用通道的区域ＳＤＨ／１５５　Ｍ光纤网，　数据网、数据通信等业务使用。在各２２０　ｋＶ站已　有地区网ＳＤＨ／１５５　Ｍ光设备基础上，扩容１５５　Ｍ　光口，利用ＯＰＧＷ光缆手拉手互连形成第三层网，　与第二层配合，组成２２０　ｋＶ电网光纤继电保护通　道的后备网　。　随着电网快速发展壮大，电网各类业务对主干　光纤网的稳定性、可靠性也提出更高要求，为满足　以替代现有第三层网，将各地区间手拉手连接的　１５５　Ｍ光链路解环退为地区专用，并陆续将集成型　Ｃ—Ｎｏｄｅ设备更新为具有双交叉、双电源的Ｖ—　全省５００　ｋＶ线路继电保护、５００　ｋＶ变电站调度数　据网、数据通信网通道可靠性以及２２０　ｋＶ电网解　环、省一市带宽扩容和组建全省主干ＳＤＨ／２．５　Ｇ　四纤复用段自愈保护环的需要，在现有第一层主干　ＳＤＨ／２．５　Ｇ光网络基础上，在５００　ｋＶ站和地调各　站再补充配置主干第二套ＳＤＨ／２．５　Ｇ光设备，形　成第二层２．５　Ｇ光网络的方案，与第一层主干　ＳＤＨ／２．５　Ｇ系统配合，共同组建全省主干ＳＤＨ／　２．５　Ｇ四纤复用段自愈保护环。目前，主干２．５　Ｇ　第二层网已建成，山西与河北５００　ｋＶ电网互连的　５００　ｋＶ变电站第二套主干ＳＤＨ／２．５　Ｇ设备均接入　了华北电网光传输系统的网管。　“十五”期间全省建成的三层光纤网中，由于　投资等原因，第三层光纤网由各地区ＳＤＨ／１５５　Ｍ　光设备手拉手组成，主干第二层与第三层网主要用　于全省２２０　ｋＶ线路及厂站的光纤继电保护、数据　通信及调度数据网业务，为快速提升山西电网继电　保护光纤化应用水平以及变电站通信、自动化可靠　性起到了巨大作用。　经过几年的运行及通信网的快速发展，主干第　二层和手拉手组成的第三层光纤网逐渐暴露出如　下的问题和隐患。　１）集成型主干光设备均为单交叉、单电源板，　不能满足快速发展的大电网对设备高可靠性的要　求。　２）设备扩容能力较差，经过几年发展，许多枢　纽点光设备槽位已满，新的站点接入困难。　３）２２０　ｋＶ厂站通信、自动化和光纤继电保护　通道数量较多，对地区电路资源冲击较大。　４）由于光纤继电保护通道特性要求光纤网不　得使用二纤自愈环保护方式，地区光纤网运行可靠　性受到影响。　５）地区光缆主要为ＡＤＳＳ，电路一般需经过与　２２０　ｋＶ电网无关的１１０　ｋＶ或３５　ｋＶ站，其光缆、光　端机、电源等设备故障将直接影响到主网可靠性。　６）各地区ＳＤＨ／１５５　Ｍ光设备选型、运行管理　Ｎｏｄｅ设备。　全省主干光传输网最终形成了主干ＳＤＩ－Ｉ／２．５　Ｇ　两层网和主干ＳＤＨ／１５５　Ｍ两层网的网络结构，分　别为５００　ｋＶ电网和２２０　ｋＶ电网服务，从而大大提　高了５００　ｋＶ和２２０　ｋＶ电网的可靠性。　２。３　能抵御自然灾害的主干光纤宽带网　山西电力公司在山西电力主干ＤＷＤＭ系统建　设的基础上，提出了主干光纤宽带网要能抵御自然　灾害的要求。　１）主干ＤＷＤＭ系统不应仅为满足省一市数据　通信业务带宽的快速发展而建设，它应同时承担起　全省电网生命线运行的基本保障作用，在电网遇到　Ｎ一１、Ｎ一２甚至Ｎ一３的恶劣环境下，仍应具备快　速恢复主要电路保证电网及全省主要业务正常开　展的能力。　２）从湖南、贵州严重冰灾和汶川大地震等重　大事件分析，严重冰灾对架空线路损害较大，对变　电站、调度楼等站点的直接影响较小，而大地震对　高电压线路损害相对较小，对变电站、调度楼等站　点的直接损害较大。在冰灾、地震来临时微波站的　外接电源、铁塔、天线或机房也可能直接受到损害，　而卫星、微波等无线通信手段仅可补充解决部分站　点的调度电话、应急通信等窄带接入业务，最终解　决问题还需依靠光纤通信网。　３）５００　ｋＶ枢纽站ＯＰＧＷ往往有许多方向，利　用全省５００　ｋＶ网架并辅以２２０　ｋＶ线路ＯＰＧＷ，建　设一张多方向、多路径、途经多气象区、甚至可经外　省迂回的光缆网状网，是抵御严重自然灾害最佳的　选择。　建设全省网状网的ＤＷＤＭ全光网络，采用　ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍｕｌｔｉ－Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｌｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，　通用多协议标记交换）技术，当１条、２条甚至３条　干线光缆相继中断时，仍能快速自动地恢复光路，　真正实现自动光交换网络。同时，将ＤＷＤＭ系统　和现有主干ＳＤＨ／２．５　Ｇ、地区骨干光传输网ＳＤＨ／　１０　Ｇ（ＭＳＴＰ）系统互连，还可调度大颗粒业务作应　・改革开放３０年与电力通信之发展（一）・　高新中等打造坚强的山西电力通信网　・１５－　急迂回使用。　４）地区以后新上设备，全部接入ＭＳＴＰ新系　统，２２０　ｋＶ站采用６２２　Ｍ，１１０　ｋＶ站采用１５５　Ｍ接　４）为满足全省生产和经营管理信息化应用的　需要，省公司建成许多大集中式数据库，不论是数　据中心的全省营销、财务、办公ＯＡ、生产ＭＩＳ、输电　ＧＩＳ、ＳＧ１８６等各类数据库，还是调度自动化ＥＭＳ、　入系统。结合新建或扩建的工程，将地区原有光传　输网集成型光设备均更新为ＭＳＴＰ设备。　５）作为县调接人地调的后备通道，始终保留　地区原有６２２　Ｍ／１５５　Ｍ光系统，以保持各县调～　地调原有光系统的独立平台，形成地区双层网，主　ＯＭＳ、ＷＡＭＳ、保护故障录波、雷电定位以及主干通　信网各种设备网管、通信资源管理等系统的各类数　据库，均按大集中数据库模式建设，这也是当今信　要用于市一县营销及ＮＧＮ业务和集控站后备通　息化应用的发展趋势。　上述系统是各分公司生产、经营管理的重要数　据库系统，其数据备份尤其是重要数据库的异地灾　备工作显得极为重要。全省ＤＷＤＭ的建成，为构　建全省各类重要数据库系统异地灾备存储网络奠　定了基础，即采用ＤＷＤＭ设备光纤通道接口，可方　便地将异地的各个数据库服务器和磁盘阵列连接　起来，满足数据库远程异地灾备的需要。例如，省　公司营销大集中数据库目前采用太供同城异处备　份方式，对大地震灾害防备能力较差，如改为数据　灾备常采用的两地三中心方式，可在现有太供数据　备用中心基础上，将异地灾备服务器及磁盘阵列放　置在具有ＤＷＤＭ设备的任一个分公司或５００　ｋＶ　站机房，采用光纤通道接口互连即可实现异地实时　复制和备份。同样，也可将某地调ＥＭＳ数据库异　地灾备磁盘阵列放置在其他任一个地调自动化或　５００　ｋＶ站机房，采用光纤通道接口互连完成连接。　２．４地区光传输网　２００７年１２月，按山西电力“十一五”地区通信　网规划，采用统一设计、统一标准、统一选型、统一　组织施工、统一安装调试的方式，共投资１．７亿元，　建成各市的地区骨干光传输网ＳＤＨ／１０　Ｇ（ＭＳＴＰ）　系统，全省配置大小光设备共３００多台，建网原则　主要有以下几点。　１）以地调为核心站、２２０　ｋＶ枢纽变电站为骨　干节点，主要利用２２０　ｋＶ线路ＯＰＧＷ光缆，各市　组建一个ｌ０　Ｇ光环网，设备选用ＭＳＴＰ均按１＋１　冗余配置，交叉板和槽位同时应满足今后再扩容　１０　Ｇ带宽的要求，本工程１Ｏ　Ｇ环全部采用四纤复　用段自愈环保护方式。　２）１０　Ｇ环外若干２２０　ｋＶ站、１１０　ｋＶ枢纽站组　成２．５　Ｇ光环网嵌入１０　Ｇ环，采用１＋１方式，要　求采用四纤复用段保护方式。　３）县调以６２２　Ｍ全带宽接入骨干网，６２２　Ｍ光　口按１＋１保护方式，采用２条光缆就近接人１０　Ｇ／　２．５　Ｇ骨干节点。　道。为保证调度数据网通道的隔离度，集控站调度　数据网ＦＥ口不得采用汇聚方式接入，只能采用点　对点透传方式。　２．５农电通信网　２００７年８月一２００８年６月，按山西电力　“十一五”农电通信网规划，同样采用统一设计、统　一标准、统一选项、统一组织施工、统一安装调试的　方式，共投资３．６亿元，在各市新建的地区骨干光　传输网ＭＳＴＰ基础上向下延伸，建成各县农电光传　输网和数据通信网，建网原则主要有以下几点。　１）所有尚未开通光纤电路的３５　ｋＶ变电站、农　网１０　ｋＶ开闭站和接入距离１０　ｋｍ左右的供电局　全部自建ＡＤＳＳ光缆，全省仅有３２个接入距离较　长的供电局采用租用运营商２　Ｍ电路方式。　２）独立于县一市骨干光传输网ＭＳＴＰ／６２２　Ｍ　（１＋１）光链路，以各县调及相关２２０　ｋＶ站、１１０　ｋＶ　枢纽站为节点，组成各县６２２　Ｍ（１＋０）二纤复用段　自愈光环网，以利于本县各３５　ｋＶ站、供电局　ＭＳＴＰ／１５５　Ｍ光电路接人。　３）全省所有３５　ｋＶ变电站（含站所合一站）、　农网１０　ｋＶ开闭站、独立乡镇供电局均配置与地区　骨干光传输网同型号的ＳＤＨ／１５５　Ｍ（ＭＳＴＰ）光设　备，共９００多台，其中１１０　ｋＶ站为标准型、３５　ｋＶ站　为集成型，供电局为紧凑型。　４）３５　ｋＶ站、供电局光设备网管均采用ＤＣＣ　通道接人各县调，县调采用ＩＰ带外网管方式利用　骨干数据通信网路由器专用ＶＰＮ，接入地调区域　网管中心，并利用省公司为地区光纤网开发的第三　方网管系统，实现了对全省所有３５　ｋＶ站、供电局　全部ＳＤＨ光设备的实时监控和管理，大大提高了　农电通信网光设备的可控、可管及可靠性。　５）所有３５　ｋＶ站和供电局全部配置了４８　Ｖ通　信开关电源和蓄电池组，共１　２００多套，所有开关　电源均采用ＩＰ方式，统一接人省中心站大集中通　信电源网管系统，采用全省数据集中、分级运行管　理的模式，既解决了所有电源设备监控、告警信号　・ｌ６・　电　力　系　锈　通　信　２００８，２９（１９４）　接入问题，又简化了网络，节约了投资。　６）所有县调、３５　ｋＶ站和供电局、营业所全部　配置了地区数据通信网路由器，全省配置路由　器１　５００多套，组成市一县一乡地区数据通信网，　实现了山西电网ＩＰ化无缝隙覆盖目标。　７）供电局通信首次采用了全ＩＰ模式，所有供　电局均未配置ＰＣＭ设备，不仅营销自动化、ＭＩＳ、视　频监控全部采用ＩＰ方式接人系统，供电局作为全　省大集中ＮＧＮ系统首批用户，实现了所有供电局　的ＩＰ电话接入，全省放号１１　３８０个。　８）各３５　ｋＶ变电站、供电局的光传输、电源、路　由器、ＰＣＭ或ＩＡＤ等设备，统一采用一柜式设计。　该专项通信工程投资３．６亿元，新建光缆　６　０００多ｋｍ，新安装和扩容设备及扳件１３　０００　多个，涉及省、地、县调及变电站、供电局、营业所　共１　７００多个。　３光纤继电保护应用　３．１　继电保护通道方式　光纤继电保护在国内开发、应用已有２０年的　历史，但光纤通道方式始终缺乏一个统一的标准，　山西２２０　ｋＶ及以上电网采用的光纤保护通道方式　主要有以下几种。　１）线路距离较短，设计有２２０　ｋＶ及以上　ＯＰＧＷ且具备第二备用光缆条件时，优先采用专用　纤芯方式。　２）其他均为光纤复用通道方式，２００３年改造　的光纤差动保护通道均采用６４　ｋｂｉｔ／ｓ复用通道；　２００４年以后光纤差动保护通道采用２　Ｍｂｉｔ／ｓ复　用，光纤距离保护通道仍采用６４　ｋｂｉｔ／ｓ复用；２００７　年以后均为２　Ｍｂｉｔ／ｓ复用。不论是６４　ｋｂｉｔ／ｓ复用　还是２　Ｍｂｉｔ／ｓ复用，均采用了由通信专业提供的２　个独立的２　Ｍ通道进行自动切换的运行方式。　采用２个独立的２　Ｍ通道进行自动切换具有　诸多优点。　１）当光缆、光端机、电源设备突然故障时，可　在１５　ｍｓ内将主用通道切换至备用通道，在极短的　时间内即可恢复正常，使每条２２０　ｋＶ线路仍具备　２条光纤通道，保证了通道的可靠性、安全性。例　如２００７年山西北部冰灾，虽然有的ＯＰＧＷ中断，　仍保证了继电保护１９次动作全部成功。尤其是具　备３个方向光缆的变电站，可在一条光缆故障时仍　能保证每条线路继电保护具备独立双通道的条件。　２）可避免当光缆、光端机、电源等故障时造成　多条继电保护通道同时中断，从而使许多２２０　ｋＶ　线路同时成为单通道。２００７年底运城临晋２２０　ｋＶ　站一河津方向导引光缆被挖断，但近２０条保护通　道及时准确切换成功，避免了运城电网中２Ｏ条　２２０　ｋＶ线路继电保护同时成为单通道的情况发　生。　３）通过切换装置网管系统，可随时掌握全网　继电保护通道的运行工况，便于通道的运行维护及　管理。　４）采用切换装置方式的继电保护通道，自动　改切电路并可全程在网管监控下工作，大大减轻了　劳动强度。　由于比继电保护光电转换装置直接接人ＳＤＨ　设备多一个环节，会存在切换装置本身故障或与保　护光电转换装置同步配合有误等引起的通道故障，　但这类由通信切换装置引起的故障仅是单一事件，　且概率较低。　３．２继电保护通道专用切换装置的应用　山西电网继电保护专用通道切换装置采用了　主一备用通道模式，具有双２　Ｍ切换、双４８　Ｖ电源　以及基于ＴＣＰ／ＩＰ的大集中网管，特点如下。　１）分别利用独立的２条光缆、２套光设备及２　套电源，组织２条独立的２　Ｍ通道，采用主一备方　式进行自动切换，平时工作在主用通道，当主用通　道故障１５　ｍｓ后即可自动切换至备用通道，主用通　道恢复正常２０　ｓ后，自动由备用通道切回主用。　２）切换装置还具备Ａ—Ｂ切换功能，即在光缆　改接或设备检修前，利用切换装置网管将相关通道　由主一备模式改为Ａ—Ｂ模式，当光缆改接或设备　检修影响Ａ通道时，自动切换至Ｂ通道，直至工作　完成改回主一备模式，才自动由Ｂ通道切回Ａ通　道，避免了主一备模式下通道时好时坏引起的频繁　切换对保护的影响。　３）基于ＴＣＰ／ＩＰ采用ＭＰＬＳ—ＶＰＮ技术，将所　有切换装置采用ＩＰ带外方式接入省中心站大集中　网管系统，方便了运维管理，解决了继电保护通道　无法组织“０”时隙网管接人的难题。　４）切换装置设备全部采用双４８　Ｖ电源接入，　大大提高了系统的可靠性。　目前，全省运行的继电保护通道专用切换装置　设备共１　０７０台。其中，５００　ｋＶ保护通道使用２　Ｍ　型１０４台、６４　ｋ型４台；２２０　ｋＶ保护通道使用２　Ｍ　型５０２台、６４　ｋ型４６０台，并陆续随保护装置升级　将６４　ｋ型改造为２　Ｍ型。其余还有１２０条光纤保　・改革开放３０年与电力通信之发展（一）－　高新中等打造坚强的山西电力通信网　・１７・　护通道使用专用纤芯方式。山西电网计划在２００９　的传输，如图１所示。　年初将现有万家寨水电站相关的３条２２０　ｋＶ线路　共６条载波保护通道完成光纤改造后，将在全国率　先实现继电保护通道１００％光纤化的目标。　４　山西电力数据通信网　４．１　骨干数据通信网　２００４年初，建成山西电力骨干数据通信网，网　络结构采用了核心、骨干和接人３个层次，省中心　站２台核心路由器组成核心层，地调的骨干路由器　组成骨干层，全省所有２２０　ｋＶ及以上的变电站、电　厂以及县调按地区分别接入地调骨干路由器组成　的接人层　，该方案网络结构简单、布局合理、层　图省阿已有核心路由器　固市网核心路由器——ＧＥ口方式　＿省阿已有骨干路由器‘ｐ市网汇聚路由器——ｌＯ／１０ｏ　Ｍ　次清晰。　田省网已有接入路由器　●市网接入路由器　…一２　Ｍ　根据电力骨干数据通信网的网络特征和条件，　图ｌ　山西电力骨干及地区数据通信两层网结构　同时考虑到山西电力主干光纤通信网全部采用了　Ｆｉｇ．１　Ｔｗｏ　ｌａｙｅｒｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ＳｈａｎＸｉ　Ｐｏｗｅｒ　ｔｒｕｎｋ　ＯＰＧＷ光缆，传输的可靠性较高，经反复研究探讨，　＆ａｒｅａ　ｄａｔａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ０ｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　提出了省一市骨干电路采用环形双归结构的解决　方案，即每２个地区的骨干节点路由器以ＳＴＭ一１／　地区数据通信网各县均采用ＧＥ口方式，捆绑　ＰＯＳ手拉手互备，分别接入省中心站２台核心设备　２个１５５　Ｍ组成地调核心路由器一县调汇聚路由　的环形双归方案。系统运行正常时与双归方案一　器专用通道。其余均采用ＦＥ口方式，２２０　ｋＶ站和　样，各骨干路由器全部数据流量均选用各自主用最　集控站基于ＩＰ的视频监控专用通道为８×２　Ｍ带　短路由直达省中心站核心路由器，当主用光传输或　宽，ｌ１０　ｋＶ站接入采用４×２　Ｍ带宽。农网３５　ｋＶ　路由器故障时，其数据经相邻的节点至第二台核心　变电站接入县调为２×２　Ｍ，供电局接人县调为５×　路由器，既提高了可靠性、减少了环节、保证了故障　２　Ｍ带宽。　时的带宽，又节约了电路、端口及投资。　４．３数据业务应用　为满足省公司信息化应用快速发展的需要，　迄今为止，山西电力通信网已建成基于ＩＰ的　２００９年上半年全省ＤＷＤＭ系统投产后，骨干数据　骨干数据通信网和地区数据通信网两层平台，各类　通信网省一市骨干电路将由现有的主用１５５　Ｍ／　路由器设备在山西电网各个站点无缝隙覆盖，覆盖　ＰＯＳ、备用５×２　Ｍ电路，升级为主用１　０００　Ｍ／ＧＥ、　率达１００％，可对全省包括营销、财务、ＮＧＮ等重要　备用１５５　Ｍ／ＰＯＳ电路，市一县接入电路由现有４×　业务实现基于ＭＰＬＳ的ＶＰＮ部署。　２　Ｍ升级为２０　Ｍ。　目前，仅通信专业内部基于ＩＰ采用的ＭＰＬＳ　４．２地区数据通信网　技术已实施或规划建设的ＶＰＮ业务就有１６项之　２００８年６月，建成山西电力各市的市一县一　多：全省主干ＮＥＣ光传输设备网管系统；全省各站　乡地区数据通信网，各地调配置核心路由器２台、　通信电源设备监控网；全省继电保护专用通道切换　县调配置汇聚路由器１台，引擎和电源板均按冗余　装置设备监控网；全省数字同步设备监控网；全省　配置，全省所有的１１０　ｋＶ站、营业所、各生产单位　地区数据通信网设备监控网；全省调度程控交换设　以及农网３５　ｋＶ站和供电局全部配置了地区数据　备监控网；全省多业务接人平台设备监控网；全省　通信网接入路由器，实现了地区网和农电通信网　ＧＰＴ／ＳＤＨ设备ｘ接人终端监控网；全省无人值守　ＩＰ化１００％覆盖。全省各市、县地区数据通信网共　变电站视频监控及营业所、供电局视频监控系统；　配置路由器设备１　６３０台。与原有的省一市一县　全省ＮＧＮ系统；全省地区骨干光传输网管及第三　骨干数据通信网分别在地调和县调互连，共同组成　方网管系统；全省主网通信ＰＣＭ网管系统；全省调　山西电力骨干和地区数据通信网两层网，可满足　度程控ＩＰ录音采集系统；全省供电局二层以太网　市一县营销及ＮＧＮ重要业务在主、备用两层网中　交换机网管系统；全省ＮＧＮ系统ＩＡＤ接人终端设　・１８・　电　力　季　锈　ｃ萋　僧　２００８，２９（１９４）　备网管；小区宽带等。　其他已实现或可实现的ＶＰＮ业务还有：１）省　公司与国网公司、华北电网有限公司、各供电公司、　各相关直属单位、各县局的Ｉｎｔｒａｎｅｔ互连；２）组建　网主要设备网管信号接人系统。随着时间推移，该　系统已远不能满足现代山西电力通信网快速发展　的需要，拟结合省中心站网管中心改造重新构建　“山西电力各级通信网大集中式综合监控系统”。　６）视频监控系统应用。２００７年底，按省公司　统一规划，建成基于ＩＰ的全省视频监控统一数据　全省大集中模式的专用电力营销系统；３）组建全　省大集中专用电力财务管理信息系统；４）组建山　西电力省一市ＩＰＴＶ系统等。　５其他通信系统及应用　１）全省数字同步网。２００３年５月，山西建成　电力数字同步网，分设在省中心站和１１个地调。　省中心站配置了双ＧＰＳ、双铷钟、双ＢＩＴＳ设备，各　地调初期配置单ＧＰＳ、双铷钟、双ＢＩＴＳ设备。２００７　年，地调均升级为双ＧＰＳ。同时，将时间同步信号　以ＩＰ方式接人内联网，个人办公电脑采用ＮＴＰ网　络时间协议均可享用高精度时间同步信号服务。　２）通信电源。２００３年５月，全省２２０　ｋＶ及以　上变电站完成了通信专用电源设备双套配置，５００　ｋＶ　站均按２套４　ｘ　３０　Ａ开关电源和各２组３００　Ａｈ蓄　电池配置；２２０　ｋＶ站按２套２×３０　Ａ开关电源和各　１组１００　Ａｈ蓄电池配置，２００７年升级为３×３０　Ａ　和各１组２００　Ａｈ蓄电池配置。电源设备选用中兴　产品，全部采用ＩＰ方式接人中心站网管系统。　２００７年，农电通信网通信电源设备选型时增加了　新泰达产品，采用基于ＩＰ的大集中网管模式。　３）会议电视系统。２００２年底，全省建成基于　Ｈ．３２０协议的高清会议电视系统，设备选型为中兴　设备。省一市均采用４×２　Ｍ电路，后延伸至县调，　配置了会议电视终端。　４）一体化通信资源管理系统。２００３年７月一　２００５年１２月，完成了山西电力一体化通信资源管　理系统一期项目，解决了主干通信网的通信资源管　理。２００７年１２月，完成了二期项目，范围扩大为　地区通信网。　２００９年将完成三期项目，统一解决农电通信　网通信资源管理。本系统全部采用了Ｂ／Ｓ（浏览　器／服务器）结构，采用ＳＶＧ实现对各类设备和电　路等通信资源进行多层次管理。该系统为数据库　大集中模式，采用数据集中分级维护管理的方式，　将山西电力主干通信网、１１个地区通信网，并拟将　全省９８个县级农电通信网的所有通信资源数据，　集中统一放置在省中心站一套数据库服务器中。　５）通信网综合监控系统应用。２００５年建成了　主干通信网综合监控系统，初步实现了将主干通信　平台，数据库服务器分设在省中心站和１１个地调，　可实现全省所有无人值班变电站的视频监控信号　接入，目前，有２７０多个１１０　ｋＶ及以上的变电站已　接人视频监控系统。　７）ＮＧＮ系统应用。２００８年初，山西建成全省　大集中式ＮＧＮ系统，设备选用阿尔卡特产品，省中　心站和地调与现有行政程控网采用信令网关互连，　实现了ＮＧＮ系统与行政程控网的有效协同。现已　为农电通信网各供电局放号，今后随着系统的升级　将取代行政程控网。　８）ＩＰＴＶ系统应用。２００７年底，山西建成省中　心站ＩＰＴＶ系统，目前仅为省公司机关服务，今后　将推广至全省电力用户。　６　结束语　经过３０年的发展，山西电力已建成主干、市级　和农电完整的三级通信网。尤其是２００７年，省公　司分别投资通信专项工程１．７亿和３．６亿元改造　了地区和农电通信网，包括随基建工程通信投资的　２亿元，通信网一年投资共约７．３亿元，足以使山　西电力各级通信网设备资产翻一番。山西电力的　目标是：主干通信网任一条光缆、任一台光端机、电　源设备故障，均不影响调度通信、光纤保护、调度数　据网、数据通信网等重要业务的正常开展。　（ｗ）　参考文献：　［１］　调度史编委．山西电网调度史［Ｍ］．北京：中国电力　出版社，２００８．　［２］　高新中，张丽霞．山西电力主干光纤通信网的演进　［Ｊ］．山西电力，２００７（增刊）：６７—７Ｏ．　［３］　高新中．山西电力骨干数据通信网研究及应用［Ｊ］．　电力系统通信，２００４，２５（１Ｏ）：ｌＯ—ｌ４．　高新中（１９５４～），男，山西离石人，高级工程师，从事　电力系统通信规划、工程和技术管理工作。　吕　文（１９６６～），男，山西太原人，高级工程师，从事　电力系统通信工程、技术、运维及行政管理工作。　（下转第３２页）　－３２・　电　力　虿　饶　ｃ薹　谨　２００８，２９（１９４）　将防火墙、加密、入侵检测和蜜网结合在一起，可以　有效防止非授权访问、入侵和恶意破坏；２）采用混　沌序列加密算法加密数据，加密和解密操作对用户　透明；３）设计的时间间隔检测模块可以有效防止　重放和篡改攻击。实验证明该安全网关满足了电　力二次系统安全防护的要求。　（Ｗ）　整体设计［Ｊ］．华东电力，２００７，３５（２）：２８—３１．　［８］　高宗和，戴则梅．基于统一支撑平台的ＥＭＳ与ＷＡＭＳ　集成方案［Ｊ］．电力系统自动化，２００６，３ｏ（１６）：４１—４５．　　［９］　洪宪平．建设电网动态安全防御系统［Ｊ］．华东电力，２００７，３５（３）：４１—４４．　［１Ｏ］　邹盟军，翟志强．电能量计量计费系统的工程实现　［Ｊ］．电力系统自化，２００３，２７（１）：８３—８５．　张晶，林俐．电网继电保护综合自动化系统的研究　参考文献：　［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｈｉｎａｐｏｗｅｒ．ｃｏｒｎ．ｃｎ／ａｒｔｉｃｌｅ／　［１］　宋磊，罗其亮，罗毅，等．电力系统实时数据通信加密　１０６０／ａｒｔ１０６０６４７．ａｓｐ．　方案［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（１４）：７６—８１．　［１２］　黄太贵．电网调度员培训模拟系统架构与功能探讨　［２］　张王俊，唐跃中，顾立新．上海电网调度二次系统安全　［Ｊ］．电网技术，２００５，２９（１８）：８２—８４．　防护策略分析［Ｊ］．电网技术，２００４，２８（１８）：２０—２４．　［１３］　赵全习，胡明志，郑连清．一种流加密方案的设计与　［３］　刘静芳，陈赤培，罗杰．电力监控自动化系统中信息　分析［Ｊ］．计算机应用研究，２００７，２４（１２）：１９１—１９２．　安全防护的设计与应用［Ｊ］．继电器，２００４，３２（２０）：　［１４］　邓绍江，李传东，廖晓峰．基于耦合Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射的　３３—３５．　伪随机发生器及其在混沌系列密码算法中的应用　［４］　王先培，熊平，李文武．防火墙和入侵检测系统在电　［Ｊ］．计算机科学，２００３，３０（１２）：９５—９８．　力企业信息网络中的应用［Ｊ］．电力系统自动化，　２００２，２６（５）：６０—６３．　王保义（１９６４一），男，山东栖霞人，教授，主要研究方　［５］杜雨，李涛．一种基于Ｌｉｎｕｘ的复合安全网关［Ｊ］．计　向为信息系统与系统安全。　算机工程，２００６，３２（１６）：１５３—１５４．　扬　丽（１９８１一），女，河北石家庄人，硕士研究生，主　［６］　国家电力监管委员会．电力二次系统安全防护总体　要研究方向为数据库与管理信息系统。　方案［Ｒ］．２００６．　［７］　储真容．“十一五”期间省级电网调度自动化系统的　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｇａｔｅｗａｙ　ＷＡＮＧ　Ｂａｏ—ｙｉ，ＹＡＮＧ　Ｌｉ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７１００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｒｅａ　Ｉ　ａｎｄ　ＩＩ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｙｓ・　ｔｅｒｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ．Ｉｔ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｅｎｅｒｙｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｙｐｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｈａｏｔｉｃ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｌｇｏ－　ｒｉｔｈｍ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｉｍｅ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｇａｔｅｗａｙ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｉｆｒｅｗａｌｌ，ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｏｎｅｙ　ｎｅｔ　ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｂｏｔｈ　ａｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｐａｓｓｉｖｅ　ｄｅｆｅｎｓｅ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘ—　ｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｈａｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｇａｔｅｗａｙｓ　ｈａｖｅ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｄｅｓｉｒｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｙｓｔｅｍ；ｇａｔｅｗａｙ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｃｈａｏｓ；ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｈｏｎｅｙ　ｎｅｔ　（上接第１８页）　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ａ　ｓｔｒｏｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ＧＡＯ　Ｘｉｎ－ｚｈｏｎｇ，ＬＯ　Ｗｅｎ　（Ｓｈａｎｘｉ　ｅｌｅｃｔｉｒｃ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｃｅｎｔｅｒ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｈａｎｘｉ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　３０　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｏｐｅｎｉｎｇ　ｕｐ．Ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｔ　ａｌｌ　ｌｅｖｅｌｓ　ｉｎ　Ｓｈａｎｘｉ　ｐｏｗｅｒ　ｓｎｄ．Ｂｙ　ｓｕｍｍｉｎｇ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｉｔ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｃｏｐｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｄｉｓａｓｔｅｒｓ　ｉｎ　ｐｏｗｅｒ　ｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｒｅｌａｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ