助力电网智能化——中兴通讯固网电力解决方案

       随着能源资源消耗不断增加、温室效应加剧，能源问题已经成为全球问题。如何改变能源消费方式、降低能源损耗、提高能源企业利润成为所有能源企业必须面对的问题。电力行业作为国民经济的重要基础产业，在优化能源使用效率、改善能源问题中占有举足轻重的地位。许多国家和组织由此提出了具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网概念，并将智能电网视为未来电网的发展方向。

    智能电网是以物理电网为基础（中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

    电力通信网络是电力工业提供保障的重要基础设施，是实现智能电网的重要组成部分。中兴通讯是电力通信网络的行业主导者，提出的智能电网综合解决方案覆盖电力行业六大环节（发电、输电、变电、配电、用电、调度）以及企业信息化，其中固网电力解决方案目前聚焦于配电、用电、调度、企业信息化几个环节，主要提供配电自动化承载、用电信息采集、电力行政语音调度和电力大楼、小区智能化等方案。

配电自动化承载

    配电自动化对电力通信网络的可靠性、实时性要求很高，中兴通讯配网自动化承载方案在充分保证可靠性的前提下实现了配网控制、监测等信息的双向实时传送。

    在配电自动化承载解决方案（见图1）中，OLT（光线路终端）放置于变电站，各变电站位于SDH/MSTP传输环上，变电站通信层完成通信终端的汇聚并通过SDH/MSTP与主站系统通信。OLT可以出2个PON口组成2条链互为备份，各开闭所、环网柜或柱上开关处的ONU（光节点）可以通过双PON口分别连接到这2条链上，每条链上的分光器均采用1:2非等分分光器。双PON口可以提供高可靠性。

    为了进一步提高安全性、可靠性，重要站点还可以采用2个OLT各出1个PON口组成手拉手的2条链的组网方式，具有双PON口的ONU的两个上行PON口分别连接到这2条链上，这样任何一台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现故障都不影响ONU的正常使用。在手拉手保护方式下，切换时间小于50ms。

    终端信息层采用的ONU提供FE、RS232、RS485等接口与RTU（远程终端设备）、FTU（馈线终端设备）、TTU（配变终端设备）、DTU（开闭所终端设备）等设备互联，并能适应各种恶劣环境。主站系统控制层完成信息提取、分析以及优化等各种管理功能，并完成对通信汇聚设备、通信终端设备的管理。

用电信息采集

    用户信息采集即我们常说的电力抄表。电力抄表技术经过人工抄表、自动读表（AMR）的阶段，目前正在向自动计量系统（AMI）方向演进。AMI集成多种技术和应用，包括主站系统、通信网络、智能电表、用户区域网络（HAN）。

    AMI使用双向通信，既可以提供实时的用电数据，也可以为高级配电系统和高级资产管理系统提供数据。在中兴通讯固网用电信息采集解决方案中，主要提供AMI中的通信网络，实现实时双向通信。

    与配电自动化承载解决方案类似，用户信息采集解决方案（见图2）中的OLT放置于变电站，各变电站位于SDH/MSTP传输环上。OLT可以出1个PON口组成1条链，各个配电房集中器处的ONU可以通过PON口连接到这条链上，分光器采用1×2非等分分光器。如果集中器的位置比较集中，也可以采用等分分光器进行星型连接。

    为了进一步提高可靠性，也可以采用与配电自动化承载解决方案一样的手拉手组网方式，达到设备级的冗余保护，任何1台OLT出现故障都不影响ONU的正常使用。

    用电信息采集解决方案中采用的ONU可以提供FE、RS232、RS485等多种接口与集中器互联，并且能适应各种恶劣环境。

电力行政、调度

    传统的调度电话交换网采用程控交换机组网，已经无法满足电力专用调度系统高可靠性、调度业务多样性的要求。采用基于IP技术的软交换系统建设调度电话软交换网络，已经成为行业的发展趋势。

    在中兴通讯电信级软交换系统平台的基础上，通过设置ZXUN IDC调度业务平台，以及相应配套的ZXUN IDC系列调度台与调度终端，可以构建一个功能完善、协议接口开放的电力软交换调度系统。该方案业界应用广泛，技术成熟度高，利于后期的维护与扩容。软交换调度系统对原有程控调度系统的继承性、兼容性好，支持对现网汇接局（省调）、端局（地调、县调）调度机的分期、分批改造。

    电力行政、调度方案采用行调分离、省市两级组网模式（见图3），省公司考虑双归属容灾方案，并且进行业务上移，方便各项增值业务的部署和开通。

    特别的对于单独设置软交换的地市公司，除了办公区行政电话，还可以考虑把家属区的用户分步割接到软交换平台控制的接入网关下，在营销所、变电站等小规模的接入点设置小型综合接入设备（IAD）。同时，利用智能电网改造安装的EPON设备，也可以将语音接入点进一步延伸至开闭所、环网柜，以及配电房中，可避免无线手机信号覆盖不足的影响。

    软交换平台的构建可以根据各地情况、用户规模的不同由省电力公司或者市电力公司搭建，使电力公司内部通话完全“免费”，并且可以开展视频电话等多媒体业务，更多的定制化特色业务也可以灵活设置业务平台来实现，如彩铃、统一通信、一号通、即时消息、会议系统等。

    推荐省公司及大型地市公司使用双归属方案，在两个软交换之间实现容灾备份，可以进一步提升系统的安全性与可靠性。软交换系统与电信运营商语音网络、存网的程控端局以及调度交换机可以通过设置中继网关和信令网关实行互通。

电力大楼、小区智能化

    随着电力行业信息化办公需求的提升和家居互联网的不断发展，传统的接入技术已不能满足日益增长的智能化改造需求。中兴通讯EPON方案具有高带宽、长距离、灵活架构、节省主干光纤等特点，满足电力大楼、小区的智能化建设需求。

    变电站的OLT在承载配网自动化业务和用电信息采集业务的同时，也可以就近接入办公大楼、营业网点、电力住宅小区等，提供灵活的诸如FTTO、FTTH、FTTx+LAN、 FTTx+PLC、FTTx+DSL等多种组网模式，满足办公大楼、营业网点、电力住宅小区等多样化的实际应用需求，充分利用EPON多业务承载能力，高效、优质、安全地承载语音、数据、视频等多种业务。

    在电力大楼、小区智能化应用中还可以充分利用已有的电力光纤复合低压电缆（OPLC）入户，打造公共服务基础平台，高性价比地实现语音、数据、IPTV、CATV、智能家居等业务的融合。

    中兴通讯固网电力方案提供丰富的EPON产品系列和灵活的设备形态，适合各种业务接入和场景部署，支持网络平滑演进，最大限度保护现网投资。方案中的组件设备为电力行业量身定制，按照电力标准高要求设计，全部采用工业级芯片，超强密封、防水、绝缘设计，满足工业级、高可靠性要求，支持断电保护。所有主要板件均采用冗余设计，支持1:1、1+1等保护方式，支持完备的上联口保护方案；提供Type A/B/C/D以及手拉手全保护方式，实现ONU的双归属，进一步提高网络的安全性、可靠性。方案提供的综合网络管理系统部署快捷，开通简便，运维轻松，实现自动化和流程化的资源规划、设备开通、业务发放、性能监控和端到端故障诊断。