CN108574528A - 电力专用2m光接口复用保护通道及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种专用2M光接口复用保护通道及应用方法，所述2M光接口板的一侧设置有收光模块和发光模块，另一侧设置有LC型光纤插口，该2M光接口板固定安装在SDH光传输设备上，所述继电保护专业保护装置通过尾缆与2M光接口板一侧的收光模块和发光模块实现直连，所述SDH光传输设备通过LC型光纤插头插接在2M光接口板另一侧的LC型光纤插口内，本发明优点是：实现了2M光信号的统一封装，实现了直连，提高了通道可靠性，节约了投资，专业间运维界面更清晰；采用了２Ｍ光接口保护通道方式，增加了电力变电站间业务通道保障的灵活性，适用于电力优化、新建以及应急保障等各类应用场景。

Description

电力专用2M光接口复用保护通道及应用方法

技术领域

本发明涉及电力用继电保护信息的技术领域，更具体地说是涉及电力专用2M光接口复用保护通道的技术领域。

背景技术

传输继电保护信息的光纤通信通道有专用通道和复用通道两类。2Mbps 复用保护通道因占用纤芯资源少、传输距离不受限、运行方式调整灵活、支持远程监控，一般作为线路保护的迂回通道广泛使用。但这种通道下保护装置与SDH光传输设备之间需要通过2M光/电转换设备进行信息转换，造成这种应用方式缺乏统一接口标准，不同厂家间的保护装置与转换装置不可互相通用，存在技术壁垒，工程实施起来复杂，可维护性较差，投资大，由于工程复杂化，使得信息保护通道的稳定性和可靠性都较低。

发明内容

本发明为了解决上述问题之不足而提供一种可使各厂家之间保护装置实现有效互通，打破原有技术壁垒，提高通道可靠性，节约投资，专业间运维界面更加清晰，还可增加电力变电站间业务通道保障的灵活性，适用于电力优化、新建以及应急保障等各类应用场景的电力专用2M光接口复用保护通道及应用方法。

本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：

专用2M光接口复用保护通道，它包括有SDH光传输设备、2M光接口板和继电保护专业保护装置，所述2M光接口板的一侧设置有收光模块和发光模块，另一侧设置有LC型光纤插口，该2M光接口板固定安装在SDH光传输设备上，所述继电保护专业保护装置通过尾缆与2M光接口板一侧的收光模块和发光模块实现直连，所述SDH光传输设备通过LC型光纤插头插接在2M光接口板另一侧的LC型光纤插口内。

所述SDH光传输设备采用的是中兴ZXMP-S385型传输设备。

所述2M光接口板是中兴公司生产的OPE1Z单板。

搭建2M光接口复用通道测试平台，通过搭建此测试平台，将2M光接口保护通道直接置于实际运行环境中进行测试，能直接获取实际运行参数，数值与实际生产结合紧密，其测试内容包括光接口的参数测试、网管监测功能测试、互通性测试及稳定性测试，光接口的参数测试包括：对光接口的数字信号标称传输速率、工作波长、最大RMS宽度、发射功率、最小灵敏度和最小过载点进行测试；网管监测功能测试包括：保护装置告警及通信设备网管功能进行测试；互通性测试包括：对保护装置与通信设备光接口的互通性进行测试；稳定性测试包括：对保护装置与通信设备光接口长时间工作下的误帧数和误码数进行测试。

实现对现有复用保护通道的优化改造。

实现新建变电站保护通道的适应性调整。

实现紧急状态下变电站线路保护通道的应急保障。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、通过将最新研发的2M光接口板直接安装在SDH光传输设备内，实现了2M光信号的统一封装，确保2M光接口与继电保护专业保护装置互相匹配，实现了直连，去除了原有通道中的继电保护接口转换装置，提高了通道可靠性，节约了投资，专业间运维界面更清晰。

2、避免了原有方式中不同厂家间的继电保护专业保护装置与转换装置不可互相通用，存在技术壁垒。通过2M光信号的统一封装和与继电保护专业保护装置的直接对接，打破了原有壁垒，确保了各厂家间保护装置的互通性。

3、采用了２Ｍ光接口保护通道方式，增加了电力变电站间业务通道保障的灵活性，适用于电力优化、新建以及应急保障等各类应用场景。

说明书附图

图1为2M 光接口板的正面结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图，图中，Ｔ点是光发送模块的光连接器后跳纤上的参考点，R点是光接收模块的光连接起后跳纤上的参考点，图中约束了光接口板的收发端口以及插头类型；

图3为本发明中专用2M光接口复用保护通道的简单结构示意图；

图4为2M 光接口板的信号帧格式示意图；

图5为本发明中搭建2M光接口复用通道测试平台的应用结构示意图；

图6为本发明中图5的光接口板参数测试表；

图7为本发明中图5的保护通道性能参数测试表；

图8为本发明中实现对现有复用保护通道的优化改造的应用结构示意图；

图9为本发明中实现新建变电站保护通道的适应性调整的应用结构示意图；

图10为本发明中实现紧急状态下变电站线路保护通道的应急保障的应用结构示意图。

具体实施方式

由图1、图2和图3所示，专用2M光接口复用保护通道，它包括有SDH光传输设备、2M光接口板a1和继电保护专业保护装置，所述2M光接口板a1的一侧设置有收光模块a2和发光模块a3，另一侧设置有LC型光纤插口a4，该2M光接口板a1固定安装在SDH光传输设备上，所述继电保护专业保护装置通过尾缆与2M光接口板a1一侧的收光模块a2和发光模块a3实现直连，所述SDH光传输设备通过LC型光纤插头a5插接在2M光接口板另一侧的LC型光纤插口a4内，所述SDH光传输设备采用的是中兴ZXMP-S385型传输设备，所述2M光接口板是中兴公司生产的OPE1Z单板。

由图4所示，本发明专用2M光接口复用保护通道的应用方法中，需要统一信号帧格式，实现2M光接口与继电保护专业保护装置的对接。双方信号编码均符合ITU-T G.703规范，光信号速率为2.048±50×10^-6Mbit/s，并且信号中必须包含时钟信息，且不能出现 3个以上（不包括3个）的长连“0”或长连“1”。光纤类型采用 G.652 单模光纤。光接口的线路码型为 NRZ码，可从该NRZ码提取时钟信息。 光信号标识：有光为 1，无光为0。通信设备侧光接口支持光功率检测，优选使用 SFP 光模块，光模块支持热插拔，光接口采用非成帧光信号。

由图5、图6和图7所示，搭建2M光接口复用通道测试平台的应用：

设备装置安装关系：继电保护专业保护装置1安装于变电站2，光传输设备SDH A、光传输设备SDH B以及继电保护专业保护装置2均安装于变电站1，光传输设备SDH C安装于变电站3，光传输设备SDH 4安装于变电站4；

设备端口连接关系： b1口、b2口为现有保护装置传统型FC型跳纤连接口，b3口、b4口为新增OPE1型板卡（针对中兴ZXMP-S385型传输设备）的2M光接口，跳纤接口类型为LC型。b5口、b6口、b 7口、b8口、b9口、b10口、b11口、b12口均为现有传统型SC型跳纤接口；

网络连接关系：光传输设备SDH A、光传输设备SDH B、光传输设备SDH C、光传输设备SDH D组成现有电力通信网，网络带宽622M，继电保护专业保护装置1与继电保护专业保护装置2通过光纤和2M光接口板直接接入电力通信网，接入带宽2M；

保护装置信息传输通道：继电保护专业保护装置1——光传输设备SDH A——光传输设备SDH D——光传输设备SDH C——光传输设备SDH B——继电保护专业保护装置2的端口及时隙连通。通过设备内的2M时隙配置（传输设备网管配置），构造通信网内2M光接口保护通道业务，双向，带宽2M，形成保护装置1与保护装置2的信息传输通道；

测试方法：保护信号传输的2M通道测试方法，将继电保护专业保护装置1与继电保护专业保护装置2通过2M通道调通后，直接从继电保护专业保护装置中读取通道测试参数。对应位置为继电保护专业保护装置中纵联通道状态，读取通道的测试参数包含：纵联通道当前收信功率、本侧主从机状态、通道投运收信功率、同步调整基准通道、通道对侧通道号、通道对侧识别码、延时、误帧总数、报文异常数、无有效帧数、对侧无有效帧数、严重误帧秒；

光接口板的参数测试：通过网管（中兴传输E300）15分钟数字量性能：正指针调整PJC，不可用秒UAS；15分钟模拟量性能：探测点温度，激光器偏流、输出光功率dBm，输入光功率；

通过搭建此测试平台，将2M光接口保护通道直接置于实际运行环境中进行测试，能直接获取实际运行参数，数值与实际生产结合紧密；

对继电保护专业保护装置与通信２Ｍ光接口板互连的测试包括光接口的参数测试、网管监测功能测试、互通性测试及稳定性测试，其中光接口参数测试：对光接口的数字信号标称传输速率、工作波长、最大RMS宽度、发射功率、最小灵敏度、最小过载点等进行测试；网管监测功能测试：包括保护装置告警及通信设备网管功能进行测试；稳定性测试：测试保护装置与通信设备光接口长时间工作下的误帧数和误码数；互通性测试：测试保护装置与通信设备光接口互通性。通过2M光接口板构建的保护通道，对板卡进行挂网测试。

由图8所示，实现对现有复用保护通道的优化改造的应用：

因变电站的主控室与通信独立机房位置相距较远，超过了2M线缆的传输距离，因此目前该通道的2M光/电转换装置安装在通信机房。在变电站内，该复用通道经历如下多个线缆跳接点：主控室保护机柜内的继电保护专业保护装置－主控室保护机柜内的光配单元（通过跳纤）－通信机房光纤配线柜内的光配单元（通过尾缆）－通信机房继电保护接口柜内的光配单元（通过尾缆）－通信机房继电保护接口柜内的接口转换装置（通过跳纤）－通信机房数字配线柜内的数配单元（通过2M线缆）－通信机房传输设备屏内的SDH光传输设备（通过2M线缆）。使用本方案后，通过一根尾缆从主控室保护机柜内的保护装置直接连接至通信机房传输设备屏内的SDH光传输设备，避开了中间多个跳转环节。

由图9所示，新建变电站保护通道的适应性调整应用：

概况介绍：变电站A为新建变电站，变电站A与变电站B和变电站C的一次线路为Л接关系，线路上的光缆分别为c1和c3两条。变电站A和变电站B之间设计为专用光纤保护，利用新建的光缆c1；

变电站工程问题：因变电站建设中的外部原因，变电站A与变电站B之间的光缆c1暂时未架设，导致继电保护专业保护装置1与继电保护专业保护装置2之间依照设计进行直达保护通道的条件不具备，二者之间无法实现继电保护专业保护装置的信息互通；

其他变电站及光缆现状：变电站B、变电站C、变电站D为既有变电站，且互相之间已经存在光缆c4和光缆c5，变电站A与变电站C之间设计的光缆c3已在工程中建成；

迂回方式：通过在变电站A增添2M光接口板，通过光缆c2实现继电保护专业保护装置1与SDH变电站A直连，然后利用光缆c3、光缆c4、光缆c5、光缆c6迂回方式到达继电保护专业保护装置2；

这种迂回路径应用提前了继电保护专业保护装置1与继电保护专业保护装置2之间的联调时间，不必非要等到光缆c1建成后才能实现互通，缩短了变电站建设工程的工期。

由图10所示，紧急状态下变电站线路保护通道的应急保障的应用：

现状说明：（1）正常情况下业务通道方式：Ａ电厂与变电站Ｂ之间光缆全长约180km，因距离过长，收光强度超过了保护装置板卡的收光灵敏度，所以只能采用2M复用保护通道方式。继电保护专业保护装置1通过光路d1，再利用光路d2到达变电站D经过光路d3，实现与继电保护专业保护装置2的2M光接口信息通道的互通。（2）光缆及网络情况：电厂A与临近变电站B间无光缆，但变电站B、变电站C以及变电站D间有光缆d5、光缆d6，变电站内SDH设备组成电力通信传输网。

应急下保护通道保障方式：现若因雷击或其他外破原因导致Ａ电厂与变电站D间线路上光缆d2中断，导致该保护通道中断。作为临时紧急抢修措施，在Ａ电厂附近变电站B架设临时光缆d4，在变电站B的SDH光传输设备上增添2M光接口板，实现电厂Ａ的继电保护专业保护装置1与变电站B的SDH光传输设备直连，再通过光缆d5、光缆6到达变电站D后，经过光缆d3实现与继电保护专业保护装置2的信息互通。

与传统保障方式不同，该种方式不必等光缆修复后保护业务通道才能恢复。极大的提高了抢修时间与效率。而且与上述新建变电站保护通道的适应性调整中迂回方式不同的是，继电保护专业保护装置1与其直连的SDH光传输设备并不在同一变电站内，这也极大的提高了保护通道保障方式的灵活性。目前的2M复用保护方式因为采用的是２Ｍ电信号方式，无法实现此种灵活应用。

Claims (7)

1.专用2M光接口复用保护通道，其特征在于：它包括有SDH光传输设备、2M光接口板和继电保护专业保护装置，所述2M光接口板的一侧设置有收光模块和发光模块，另一侧设置有LC型光纤插口，该2M光接口板固定安装在SDH光传输设备上，所述继电保护专业保护装置通过尾缆与2M光接口板一侧的收光模块和发光模块实现直连，所述SDH光传输设备通过LC型光纤插头插接在2M光接口板另一侧的LC型光纤插口内。

2.根据权利要求1所述的专用2M光接口复用保护通道，其特征在于：所述SDH光传输设备采用的是中兴ZXMP-S385型传输设备。

3.根据权利要求1所述的专用2M光接口复用保护通道，其特征在于：所述2M光接口板是中兴公司生产的OPE1Z单板。

4.根据权利要求1、2或3所述的专用2M光接口复用保护通道的应用方法，其特征在于：搭建2M光接口复用通道测试平台，通过搭建此测试平台，将2M光接口保护通道直接置于实际运行环境中进行测试，能直接获取实际运行参数，数值与实际生产结合紧密，其测试内容包括光接口的参数测试、网管监测功能测试、互通性测试及稳定性测试，光接口的参数测试包括：对光接口的数字信号标称传输速率、工作波长、最大RMS宽度、发射功率、最小灵敏度和最小过载点进行测试；网管监测功能测试包括：保护装置告警及通信设备网管功能进行测试；互通性测试包括：对保护装置与通信设备光接口的互通性进行测试；稳定性测试包括：对保护装置与通信设备光接口长时间工作下的误帧数和误码数进行测试。

5.根据权利要求1、2或3所述的专用2M光接口复用保护通道的应用方法，其特征在于：实现对现有复用保护通道的优化改造。

6.根据权利要求1、2或3所述的专用2M光接口复用保护通道的应用方法，其特征在于：实现新建变电站保护通道的适应性调整。

7.根据权利要求1、2或3所述的专用2M光接口复用保护通道的应用方法，其特征在于：实现紧急状态下变电站线路保护通道的应急保障。