PTN在電力通信網的應用論文

PTN在電力通信網的應用論文

　　摘要：人們的日常生活離不開電資源。為了保障電網的穩定性和安全性，電力通信網的建設和運行至關重要。隨著我國電力信息化建設的推進和配電自動化水平的提高，電網系統的傳輸業務朝著多元化和IP化方向發展，對電力通信網的要求也越來越高。傳統的EPON、以太網交換機等技術手段，相對帶寬的利用率較低，設備擴容的成本較高，而PTN技術的應用滿足了電力通信網的發展需求。因此，介紹PTN技術的特點和優勢，研究PTN技術在電力通信網中的工程應用，以期提供相關借鑒。

　　關鍵詞：PTN；電力通信網；利用率

　　引言

　　現階段，在城域網的業務發展過程中，不同的業務導致其運營成本居高不下。如何引入新的技術手段，在達成承載全業務的基礎上，有效降低業務承載的成本，成為相關科研工作者的研究重點。PTN技術的工程應用，有效滿足了現階段電力通信網的發展需求[1]。同時，分組傳送網的特點和優勢，對網絡的擴展和維護有著積極作用，推動了電力系統的建設與發展。因此，研究PTN技術在電力通信網中的工程應用具有重要的現實意義。

　　1PTN技術的簡介

　　PTN技術又稱分組傳送網，是一種光傳送網絡架構的技術。通過設置一個層面，將其放置于IP業務和底層光傳輸媒介之間，對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求進行設計。PTN技術的優點是以分組業務為內核，實現多業務承載。此外，還具備成本投入較低、光傳輸的優點[2]。

　　1.1PTN技術的主要特點

　　采用基于連接的技術形式。基于電信對業務的要求，PTN技術采用連接的技術方式，將業務劃分為不同的優先級順序，從而管理帶寬，并對各種客戶和高服務質量進行區分和管理。相較傳統的電路連接方式，這種技術更加靈活和豐富。管理能力（QAM）更豐富。通過對端到端的QAM管理能力提升，PTN技術手段豐富，具有環回、連接等不同的管理手段，還能夠滿足不同的分組設備要求。此外，PTN技術能滿足電信級的應用要求，加強對丟包率、時延測量等方面的管理，同時具備TCM的監視特點。網絡保護快速。PTN技術具有網絡的保護特點，短時間內可以實現連接通道內點對點倒換，從而起到環網保護和線性保護的作用。

　　1.2PTN技術的優勢

　　較強的生存性。這是PTN的重要優勢之一，一方面可以在傳輸平面上提供保護倒換技術，另外一方在控制平面上有著較強的恢復技術能力。在傳輸平面上，常見的相關保護技術包括線性保護、子網連接（SNCP）和環網保護。時鐘同步。在分組業務中，時鐘同步即頻率和時間同步，是組網的重要需求之一。現階段，時鐘同步主要借助于同步以太網來實現。業務的支持能力。通過分組交換的形式，滿足數據業務的相關要求。同時，具備端到端的偽線仿真技術，對傳統的電路型服務具有良好的兼容性，能夠支撐各種電路類型的各項業務。

　　2PTN與傳統MSTP的比較

　　PTN設備的主要構架（如圖1所示）基本上與MSTP（基于SDH）的設備構架類似，相當于在MSTP設備基礎上進一步的延伸與發展[3]。通過圖1可以發現，PTN設備和傳統的MSTP設備存在一定區別，尤其是在面對城域網需要接入大量IP業務時。由于傳輸效率和傳輸質量兩者不能兼顧，傳統的MSTP無法滿足電力通信網的需求。而PTN設備具備IP化的內核，完全可以滿足電力系統的大業務量、突發特點強的需求[4]。PTN與MSTP之間的具體區別，如表1所示。

　　3PTN在電力通信網中的工程應用

　　某市某地區，配電片區的地形以丘陵為主，區域內的住戶分布零散，但都居住在同一個管轄片區。由于區域經濟較為落后，電網終端設備已經出現老化，且智能化設備較少，尤其是在信息網絡資源方面，基本處于空白狀態。工程要求電力通信網可以抵抗惡劣天氣的影響，且具備良好的業務接口和安裝方式，同時具備較強的可擴展性，在未來進行檢修時方便相關維護人員開展工作。本工程將采用PTN設備對電力通信網進行組網搭建。

　　3.1電力通信網絡設計

　　（1）網絡拓撲：工程應用方面，一般將PTN定位在匯聚層或者接入層。本工程根據實際情況，對網絡建設的規模、帶寬容量進行測算規劃，最終選擇將PTN設置在匯聚層。（2）網絡架構設計：根據工程的特點，選用三層結構進行電力通信網的組網。心層：主要由中心站和220kV的變電站組成，利用核心路由器完成和匯聚層的連接。②匯聚層：由PTN和110/220kV的變電站組成，能夠承擔較大容量的多業務匯聚和傳送。③接入層：結構采用相切環，通過以太網交換機對各種配電終端設備進行連接。

　　3.2電力通信網的校時方案

　　相切環。傳統的電力通信網多采用直連環方式，缺點是導致時間孤島的出現，影響網絡的恢復能力。本工程在組建配電子站時，接入層和PTN設備之間形成相切環，以PTN設備為主時鐘，傳遞校時報文到BC交換機，杜絕了這一問題的產生。時鐘源備份。通過添加備份時鐘源的方式，可以有效確保當配電主站無法接收到上級網傳精確時鐘時，還有備用的時鐘源保障整個網絡的可靠性。本工程中采用GPS作為上級網傳精確時鐘的備份，有效降低了時鐘源備份的成本投入。校時方案。當網絡處于正常狀態時，PTN設備將接收處于最高優先級的上級時鐘換下來的時鐘信息。如果網絡發生故障，上級時鐘無法工作，系統將啟用GPS裝置中備份的時鐘源作為主時鐘。當校時信息被傳送到交換機時（接入網節點的交換機），BC模式的節點交換機會將校時信息發送給相鄰的TC節點設備，更新自身的時鐘，同時透傳相關信息，直到完成整個電力通信網的校時工作。

　　3.3PTN對電力通信網的保護倒換方案

　　通常情況下，PTN對電力通信網的保護倒換存在兩種方案。方案一：端到端保護。PTN技術的端到端保護在進行配置時操作簡單、靈活，無需進行較多電力系統業務的調度層次。但是，采用這種方法可能會導致電力通信網出現多點時效的問題。方案二：環網保護。該方案可以有效防治多點時效的問題，但實現和配置過程對技術和工程的要求較高。本工程在進行設計時，結合實際情況，選擇了端到端的LSP1:1的保護方式。利用LSP和PW的機制，建立主用和備用通道。電力通信網絡運行過程中，主用通道無法正常工作時，業務可以自動切換至備用通道進行正常的業務接收，確保業務在傳輸過程中的可靠性和安全性。

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