电力通信业务的恢复机制研究

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电力通信系统的特点

随着电网的发展，现有的通信手段及传输方式已不适应日益发展的电力网的要求。为提高大区域地区电力的信息化及管理水平，必须建立和完善先进的电力通信网以及电力通信业务快速恢复机制，为电网安全稳定运行提供有力保障。一般说来，电力通信业务可划分为生产实时控制业务和非生产实时控制业务两大类，生产实时控制业务包括继电保护、稳控、自动化EMS等;非生产实时控制业务包括行政电话、视频会议及其它管理信息业务。与公用通信网及其他专网相比，电力通信网有如下特点：(1)要求有较高的可靠性和灵活性电力对人们的生产生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重。电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。(2)传输信息量少但种类复杂、实时性强电力通信所传输的信息包括话音信号、远动信号、稳控及继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图象信息等。这些信息的量一般都较少，但一般都要求有很强的实时性。(3)具有很大的耐“冲击”性电力系统发生事故时，在事故发生及波及的变电站通信业务量会骤增，通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击。在发生重大自然灾害时，各种应急、备用通信手段应能充分发挥作用。(4)网络结构复杂电力通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类、不同类通信设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。(5)通信范围点多面广除调度大楼等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、供电所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。(6)机房无人值守通信站点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，全部站点都是无人值守。这一方面减少了费用开支，另一方面又给设备的维护维修带来了诸多不便，尤其是给电力通信业务快速恢复带来严峻的考验。

佛山电力通信业务现状、问题

为适应数字化变电站技术的发展，2008年开始在佛山电网开始开展数字化继电保护新技术研究和全数字化变电站的工程建设。佛山电网已完整地建立了覆盖各级调度自动化系统，实现了包括基于PMU相角测量单元在内的广域数据采集与监控、无功电压控制等功能,并系统地装设了安全稳定控制系统及装置以及备自投装置等各种类型的安稳和自动装置，建立起完整、有效的佛山电网安全稳定运行的第二道、第三道防线。上述二次防御设备领域的有效实行，很大程度上依赖于通信技术的进步，并且电网安全防御系统各站之间的传输通道的性能直接关系到其功能的发挥，电网的安全稳定运行需要一种高速、高可靠、高稳定性的通信方案，满足电力系统运行、控制以及管理实时通信要求，并适应电力通信网的发展。管理业务是属于安全区域III区和IV区的信息类业务，从企业经营管理的角度来看包括管理事务支持类、管理信息支持类和管理决策支持类。佛山电网信息化的目标是通过建设覆盖生产业务和管理业务的计算机管理信息系统，实现企业生产业务和管理业务的自动化以及管理决策的智能化，提高企业运行的效率和管理的质量，为实现企业持续发展的经营管理目标服务。经过多年的建设与改造，佛山电力通信网得到了快速发展，基本满足了电网发展对通信网络的需求。然而，目前不同区域通信网管理方式不一，管理模式亟待规范，与“创先”要求相比，仍然存在一定的差距。随着电网的发展，电力通信网承载的业务也越来越多，重要性不断提高。然而，目前国内的电力通信领域还没有针对电力通信业务快速恢复方面的研究和探讨，电力通信业务快速恢复是提供优质服务的重要渠道，所以开展该方面的研究并形成有效的机制，从而在生产运维中推行是势在必行。从以上分析来看，电力通信网的可靠性、业务快速恢复机制是保证电力生产业务稳定运行的关键因素，所以电力通信系统的存在的问题和不足就是我们课题研究解决和提高的重点，主要有以下几个方面：(1)通信网风险管控还在处在摸索阶段在电网规模和复杂程度的增加，电力通信网对电网的支撑作用日益凸显的背景下，通信网络规模和所承载业务种类及数量快速增长，通信网络的结构和运行方式日趋复杂，安全风险逐年提高。所以建立有效的风险管控体系、对电力通信网风险实行闭环管控是提高电力通信网可靠性、保障电力生产业务的稳定运行的基础。(2)通信网运行监控缺乏有效的手段设备状态化管理是提前发现设备隐患，防患于未然，把事故尽量消灭于萌芽状态的有效手段。佛山供电局在2010年就已经开始进行了通信设备状态化管理方面的探索，但状态评价的手段还不全面，评价后的应用方面也有待进一步探讨、推广应用。(3)通信调度管理流程有待完善、运行管理支撑手段比较落后，效率亟需提高通信调度是对通信网络运行进行监控、组织、指挥、指导和协调的机构，包括通信网络运行监视、资源调配、故障处理、检修管理等，佛山供电局已经在省内率先推行了通信调度管理模式，目前各项工作的运转也还在不断完善。从通信网络故障处理过程来看，通信调度是一个非常关键的环节，如何提高通信调度的受理故障、定位故障部位及组织、协调处理故障的效率，实现快速报告、快速定位、快速恢复、快速沟通是亟需解决的又一难题。(4)通信服务水平有待提高、标准体系有待完善电力通信是为电网运营和企业管理提高服务的，所以电力通信应树立“以用户为中心”的服务理念，全力提供全方位的优质服务。目前，国内外电力通信的服务标准体系并不健全，而结合电网的需求制定合适的电力通信服务标准是提高通信网运行管理水平，提高电力通信业务可靠性的基础。(5)应急通信方式不够成熟设备状态化管理是事前管理，即防患未然，而做好应急准备则是对状态化评价后的管理，在提前发现隐患，并提前做好应急准备的情况下，就可以将异常情况造成的影响降到最低。目前，电力领域的应急通信方式还不够成熟，应急通信网的建设尚处在探索阶段。

建立电力通信业务快速恢复机制的途径根

据电力通信网特点，结合现状管理中存在的问题和今后发展目标，为全面建立电力通信业务快速恢复机制，主要是在管理模式、标准体系、信息系统、技术支持等领域采取以下措施：通信网风险管控是实现对通信网运行安全的不确定性，即可能影响电网运行安全的因素、事件或状态发生的可能性及后果组合的闭环管理。因此，借鉴电网风险管理的成功经验，开展通信网风险管理的探索和尝试，通过制定风险评估方法、定义风险等级、动态开展风险评估、建立风险档案及动态风险预警、回顾并实时跟进检验风险预控效果等一系列措施，最终形成电力通信网风险闭环管理模式，大大提升电力通信网风险管控水平，为提高电力通信网的稳定性、提供优质的电力生产服务奠定基础，也为电力生产业务快速恢复提供有力支撑。为实现通信调度快速报告、快速定位、快速恢复、快速沟通，佛山供电局结合实际情况，制定了通信调度管理规定，并编制了通信调度管理流程、表单，确保每一位调度员都能够按照规定的要求完成缺陷报告、定位、组织恢复、资源调配等工作，有效提高了通信调度环节的处理效率。电力通信业务通道的特点决定了通道的维护需要多方协作，所以维护界面一定要清晰，各专业之间需加强沟通，密切配合。以专业间的交流会、培训讲座、联合应急演练的方式，进一步实现专业知识在不同领域的渗透，为电力通信业务通道的运行维护奠定基础。为了给电网运营和企业管理提高全方位的优质服务，电力通信必须树立“以用户为中心”的服务理念，完善通信服务标准体系，从而促进通信运行管理及服务水平的提升，为电力通信业务的快速恢复奠定了基础。服务标准体系主要包括：提升电力通信服务水平、完善服务标准(1)定期交流机制建立与电力通信用户的定期交流机制，如定期与自动化、保护、信息等专业进行技术交流，收集用户意见和新增需求及满足情况，评价通信服务质量，并不定期组织开展通信服务满意度调度，对通信服务进行评价、考核，从而不断提升通信服务水平。(2)用户报障和投诉受理通信调度应设立通信服务热线，统一受理用户报障和投诉。通信调度值班员需经过严格培训，确保在最短时间内帮助用户定位故障并组织处理，同时建立回访机制，及故障处理后需回访用户是否满意处理结果。(3)服务档案为提升通信服务质量，应建立通信服务档案，推行“一业务、一规划、一方案”，全面规范服务标准，提高服务质量。有了管理规定、流程、表单的支撑，须继续采用各种技术手段、强化信息系统支持来进一步提升通信调度管理水平。其中，建设智能通信网全程管控系统并推广应用就是最有效的手段之一，通过这个系统平台，可以实现与上级通信调度的快速沟通、故障信息的快速传递，以及运行方式安排、资源调配等工作的高效运转;同时，该平台还包含了各种运行资料、系统图纸等电子资源共享，如“一缆一册”、“一通道一册”等精细化管理成果都可以在该平台共享，这为通信调度快递定位故障提供了有力支撑。实现通信网络状态化检测管理通信网络状态化检测是提升通信运行管理水平的重要手段。通过建立通信网络状态化检测模型，利用通信网管系统实现对通信网络进行状态化检测管理，并不断积累运行数据，建立通信设备状态数据库，远期引入光缆在线监测、设备性能自动分析、告警信息报送等技术，建设通信网络状态检测系统。状态检测可以成为通信专业常规巡视技术，结合性能数据分析、告警报送等功能，实现实时准确掌握设备状况。状态化检测模型如表2：根据电力通信业务通道的特点，结合现状管理中存在的问题和电力通信网的未来发展方向，为全面提高电力通信业务通道可靠性，必须建立完备的应急通信体系，通过建立多方协作机制，采用备用路由、无线扩频、卫星通信、租用运营商资源等多种应急方式，构筑“一体化全方位”的应急通信管理体系。下面以佛山供电局为例，介绍一下通过采用卫星通信、公网通信方式建立应急通道：(1)卫星通信方式佛山供电局已经配置了一台应急卫星通信车，该系统具备信息采集、视频会议等功能，具有使用灵活、快速机动等特点，可以保障突发事件现场与调度中心及其他重要站点的通信畅通。当电力通信网受到严重破坏，造成调度电话等网运营商资源也是一种有效的应急手段。例如租用电信运营商资源，电信运营商是面向社会提供公共通信服务的公司。由于公网的特性，他们的光缆网络覆盖率高，并形成多个超大容量的光缆环。租用电信运营商的2M数字通道资源，作为我局单光缆站点的备用通道，当唯一的一条电力通信光缆中断时，切换到备用的运营商2M链路上，快速恢复业务。通过这种方式，可以有效弥补电力通信网的个电力生产业务中断时，可以采用卫星通信车实现机动、灵活的通信通道补充。卫星通信车实现通信通道补充的示意图如下：(2)公网通信方式而当电力通信网受到严重破坏时，采用租用公别隐患与不足，从而构建更加稳定可靠的电力通信网，确保生产实时业务安全、稳定、可用。利用公网资源的技术方案如图5所示。从图5显示可知，当电力通信网发生严重故障时，通过电信通信网即可恢复变电站EMS等电力通信业务，从而避免业务长时间中断。

建立电力通信业务快速恢复机制是一个系统工程，恢复机制需在实践中不断检验、完善、固化，并最终为电网提供全方位优质服务。尤其是随着具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等诸多优势的智能电网的快速发展，电力通信迎来了前所未有的发展机遇和挑战。智能电网对通信网络的需求就是建设一个与电网同覆盖的电力泛在、双向、实时、互动的通信网络。这个网络是要在现有电力通信网络中不断发展、完善，是现有电力通信网络的继承与发展。智能电网对电力通信战略需求有如下几点：(1)优化骨干通信网，提高网络资源利用率;(2)扩充通信系统容量,解决信息传输瓶颈问题;(3)建立灵活互动的配用电通信体系，提升配用电通信服务能力;(4)延伸到户，实现多网融合，拓展电网服务范围，提升资源共享能力。无论是现在还是未来发展的智能电网，电力通信战略地位首先是为电网服务。就发展来看，通信网要统筹考虑，按照普遍服务原则，采用最新电信网技术和设备，高起点、高标准，加快发展。为适应电网高速发展的需求，我们要加快通信网建设，不断提供网络的可靠性和稳定性;同时不断提升运行管理水平。电力通信将以智能电网为契机，积极为电力生产各个环节提供人性化、自动化、智能化的通信网络支撑平台，为实现电力安全生产和落实“为民服务”积极发挥电力通信的服务作用。

本文作者：丘奕林李小波李希宁工作单位：广东电网公司佛山供电局