电力系统综合数据业务通讯网络方案

1、电力系统综合数据业务通讯电力系统综合数据业务通讯网络方案网络方案公司介绍 本公司致力于进行最先进的数据通讯网络技术和产品的开发，以及在电力系统各级通讯网络应用方案的推广，拥有世界一流的技术开发团队，经过近十年的针对电力系统各级通讯网络发展方向的深入研究，以及相应技术和产品方案的研究开发，找到了最适合电力系统通讯网络发展方向的技术路线，开发完成了具有完全独立知识产权的系列产品，为电力综合数据业务通讯网络的建设提供了专用、完整、高效、面向未来的解决方案。1. 新型的数据传输环网技术 数据业务由于其较高的智能性、灵活性、可管理性以及通用性，已经成为电力系统各级通讯和信息网络应用的主流，并将确定成为未

2、来的发展趋势，可靠而高效地承载各类数据业务的通讯网络必然具有广泛而长远的应用潜力。本公司基于弹性分组环技术（RPR技术）自主开发了最新型的数据业务接入与传输的环网技术，具备以下特点和优势：高网络可靠性 最快可达百微秒级的线路接口故障监测，使得业务保护和环网切换的时间可以小于亚毫秒。高业务传输实时性 全网时钟同步、环网过环快速转发和高业务优先级的配置可以保证关键业务的传输实时性，即使经过较长的传输路径和较多的中间节点仍可以在确定的时间范围内送达。高传输效率和带宽利用率 环网双向同时传输业务，空间复用和统计复用技术使得网络带宽利用率比传统方案提高5-10倍，自动网络拓扑发现可以选择最佳业务传输路径

3、，环网快速转发提高业务转发效率。高组网灵活性 环网节点数量不受限制，可达上百个，既可以组建环网，也可以是链状网络（开环状态），还可以通过切环和交环等方式组成较大范围多级环网，无论何种网络结构都对关键业务的传输实时性没有影响，并可以动态改变网络结构，不影响其他正在运行的设备和业务。统一网络运行维护和管理提高智能性 可以实现全网统一管理，实时对网络及设备运行情况进行配置、监测、维护和管理，提高管理的智能化程度。高性价比的多业务平台 标准的业务接口可以直接接入通用的终端设备，还可以提供兼容传统业务的接口，实现多业务接入，结合传输和带宽效率及网络可靠性和实时性，为同时承载多种不同类型业务提供了优质的平

4、台，而网络建设、运行、维护和管理的综合成本很低。技术和产品2. 非常适合于电力通讯专网的系列产品 公司通过自主开发的基于弹性分组环技术的数据通讯环网技术，结合先进光传输、嵌入式系统、芯片设计等方面技术，独立开发了针对电力各级通讯与信息系统应用的系列产品，是有效满足电力各级通讯网络需求的最佳解决方案。2.1 现有网络数据化改造系列产品 目前电力系统广泛应用的基础承载网络是基于SDH设备的光传输网络，SDH网络不能直接接入终端数据业务，需要通过协议转换器或MSTP板卡等方式实现。而通过协议转换器或MSTP板卡等方式接入数据业务的带宽利用率很低，业务网络管理维护繁琐，可靠性较低，业务接入模式的灵活性

5、低，并可能受特定设备接口的限制，综合成本较高，不满足日益增长的终端数据业务的发展需求。 本公司开发的基于SDH网络的数据业务接入设备，双向线路接口采用标准的SDH设备接口，可以与SDH设备上多路E1接口、STM-1/-4接口、MSTP板卡的100M、1000M以太网接口等直接对接，能够通过单一一组通道资源组成共享的数据接入环网，提供一个高带宽、高效率、高可靠性、保证业务实时性、管理维护方便的数据业务接入平台，能够在现有任何级别和品牌的SDH网络上方便地实现多种数据业务的接入，是充分利用现有网络通道资源的最高效方案。技术和产品SDH网络数据化改造系列产品列表产品型号双向线路接口业务接口环网单向带

6、宽TN50A100M以太网电接口100M以太网电接口2M-100MTN100A1000M以太网光接口100M以太网电接口、1000M以太网光接口100M-1000MTN50B4-32路E1接口100M以太网电接口8M-64MTN80ASTM-1接口（155M）100M以太网电接口150MTN80BSTM-4接口（622M）100M以太网电接口600M技术和产品本系列产品的特点和优势包括：- 通用性强，适用于改造各种级别和品牌的现有SDH网络，并可以同时接入大量的通用终端数据业务- 网络通道利用率和带宽效率比传统产品方案高近10倍- 保证网络可靠性和关键业务传输实时性，业务保护时间小于50毫秒-

7、 组网方式简便灵活，环网节点数量不受限制，可达上百个，可通过切环、交环或支线组成多级网络- 直接接入各类数据业务，业务可以实现通道隔离，保证安全性，多种类型业务可以同时传输- 网络建设、运行、维护、管理简便，统一网络管理可以保证网络运行状态监测、配置和管理的高度智能化和实时性技术和产品2.2 通用数据通讯光传输系列产品 由于电力系统通讯网络承载的业务已经基本都采用数据方式，即以报文的方式交互信息，因此可靠而高效承载数据业务的通讯网络平台将是最佳方案。目前电力采用的基于数据传输的通讯网络技术，包括基于SDH的PTN技术、以太网技术、路由技术等，都在网络可靠性、带宽效率、组网灵活性、业务多样性、维

8、护管理智能性、综合成本等方面存在各类问题。 本公司开发的基于弹性分组环技术的数据交换与光传输环网通讯系列产品，可以通过光纤接口组成省、市、县各级数据通讯网络，为电力系统的调度自动化数据、故障信息与继电保护、安防监控、办公信息、运营管理、配电自动化等多种类型应用提供统一的载体，可以满足所有应用的网络可靠性、业务实时性、维护管理智能性等各方面要求，是电力通讯专网组建各级和各类数据通讯网络的最佳解决方案。技术和产品数据光传输通讯环网系列产品列表产品型号双向线路接口业务接口环网单向带宽TN50100M光接口10/100M以太网电接口100MTN1001000M光接口100M以太网电接口、1000M以太

9、网光接口1000MTN100010G光接口100M/1000M以太网电接口/光接口、10G以太网光接口10G技术和产品本系列产品的特点和优势包括：本系列产品的特点和优势包括：- 网络可靠性高，环网故障时业务保护时间可达亚毫秒级- 业务传输实时性高，即使经过几十个节点，仍然可以保证关键业务的确定范围的传输延时- 业务安全性高，传输通道的隔离保证数据的安全性- 带宽效率高，与数据业务无缝接合，环网双向同时传输业务，空间复用和统计复用的共享通道能够使 传输通道的利用率最大化- 组网方式简便灵活，环网节点数量不受限制，可达上百个，可通过切环、交环或支线组成多级网络- 网络建设、运行、维护、管理和配置方

10、便，统一网络管理可以保证网络运行状态监测、配置和管理的高度智能化和实时性技术和产品2.3 智能变电站专用光通讯产品 智能变电站的发展已成为智能电网发展的既定政策，目前采用的网络方案仍以工业以太网交换机为主，由于以太网交换机在网络可靠性和业务传输实时性方面无法满足核心业务的要求，目前传统的点对点的业务传输方式仍然是不可缺少的应用模式。点对点传输没有智能化的信息交互，业务通道的建设、维护、管理和配置复杂繁琐，可靠性很低，已经成为智能变电站大力发展的阻碍。 本公司针对智能变电站业务的特点，基于弹性分组环技术专门开发了智能变电站业务专用工业级光通讯设备，能够完全满足所有变电站内数据业务的通讯需求，通过

11、统一的承载网络接入所有业务，为智能变电站的大力发展铺平道路。产品规格参数产品规格参数接口属性级联接口双向1000M光接口，SFP通用接头业务接口8-16路100M以太网光接口、可选的1000M以太网光接口机箱电源标准工业级设计，220V双电源交直流供电技术和产品智能变电站专用数据环网设备是专门针对智能变电站业务的特点开发的国际领先的光通讯设备，具有以下特征和优势：- 网络可靠性高，环网业务保护时间小于500微秒，线路或设备故障时，采样值业务不会造成闭锁中断- 全网时钟同步，采样值业务传输时延抖动可达微秒级，对时精度可达百纳秒级，完全满足业务实时性要求- 环网结构，双向同时传输业务，带宽效率高，

12、可同时承载智能变电站内包括采样值（SV）、GOOSE、MMS、1588对时业务在内的所有数据业务- 统一网络管理，高度智能化业务配置和管理技术和产品解决方案1. SDH网络改造方案 采用本公司的SDH网络数据业务接入产品可以方便地在现有SDH网络上同时实现多种类型数据业务的接入，使SDH网络的通道带宽得到最高效的利用，满足业务对网络可靠性、安全性、传输实时性等方面的要求，并且组网方式灵活简便，可以实现全网统一管理，网络运行、配置、维护和管理简便，降低网络建设、维护和管理的综合成本。1.1 基于协议转换器或MSTP板卡的数据接入方案 目前电力通讯网络采用的SDH设备都需要接入大量数据业务，即带有

13、以太网接口的业务终端（如计算机、服务器、交换机等），因此将以太网接口转换为SDH接口的协议转换器或MSTP板卡已经在广泛使用。这两种方式都是基于SDH网络点对点通道将以太网业务经过转换之后传送到对端，在组成网络时需要在局端另外添加以太网交换机连接接入的不同业务，对通道资源的浪费严重，带宽效率很低，并且不利于统一维护管理。 本公司的TN50A、TN100A系列产品具有标准的以太网线路接口，可以和现有SDH网络设备通过协议转换器或MSTP板卡直接连接，并通过配置与临近SDH设备的点对点传输通道为无保护链路，形成只占用SDH网络一组通道的环网，双向同时传输业务，可以使通道带宽的利用率提高超过10倍，

14、并且业务接入点更多，接入方式更灵活，网络配置、管理和维护更方便。TN50A系列产品与SDH设备连接方式TN50A系列产品组网方式解决方案TN50A典型应用案例与传统MSTP方案比较TN50A方案MSTP方案SDH环网设备数量1515选用SDH网络E1通道数量3030环网总带宽120M60M平均每个站点接入业务数量202单点最大可用带宽100M2M接入业务点总数30030增加环网接入业务节点设备方便不可以解决方案TN50B设备与SDH设备连接方式解决方案1.2 基于标准SDH接口的数据业务接入方案 TN50B、TN80系列产品可以通过标准的Nx2M、STM-1（155M）和STM-2（622M）

15、接口与SDH设备连接，再将临近节点设备间对应的通道配置为无保护链路方式，可以在SDH网络上组成数据接入环网。TN80A设备与SDH设备连接方式解决方案TN80A设备组建环网方式2. 数据传输光纤环网方案 基于光纤传输的系列产品具有双向100M/1000M/10G数据接口作为线路接口（级联接口），可以根据用户需求通过光纤组成环形传输与交换网络，能够提供高带宽的数据通讯网络，实现传统方案无法有效实现的多种业务并行传输和对实时业务的有效传输等功能。这些产品包括TN50、TN100、TN1000等系列产品，其线路单向带宽分别为100M、1000M、10G，提供的业务接口可以根据需求进行配置。解决方案R

16、PR设备组建环网方式RPR设备组建多级网络方式3. 环网接入业务的方式和特点 公司的系列产品配置有多种数据业务接口，100M/1000M以太网接口为基本配置，可以与以太网交换机、路由交换机、服务器主机和计算机主机直接相连，也可以与带有以太网接口的其他终端设备连接，使数据业务能够在RPR网络上高效地传输与交换。业务通讯的模式可以灵活地设置成汇聚、点对点连接、网状连接等，还可以根据业务的属性设置业务的传输等级，使实时业务和重要业务的通讯得到可靠性和实时性保证。同时，不同类型乃至不同接口接入的业务都可以通过动态网络设置实现带宽配置和数据通道隔离，不同业务传输不会相互影响。 光纤传输的系列产品同时可以

17、选择配备标准的E1接口（2M）、RS232/485串行接口等，兼容了传统业务的接入需求，可以根据用户要求进行灵活配置。 本系列产品组建的工业级数据通讯网络可以为办公终端、生产控制设备、通讯设备等互相通讯提供数据传输通道，满足人与人、人与机器、机器与机器之间的通讯需求，网络上直接可以接入的终端设备（或业务）包括：解决方案安防图像监控和视频安防图像监控和视频办公信息交流与通讯办公信息交流与通讯调度自动化业务终端调度自动化业务终端故障与继电保护信息终端故障与继电保护信息终端营销业务网络设备营销业务网络设备IP语音终端设备语音终端设备综合信息采集、监测与控制终端综合信息采集、监测与控制终端配电自动化信

18、息终端配电自动化信息终端PCM/PDH终端终端3.1 接入业务方式 终端业务在接入环网设备时，可以根据业务分类和特征进行数据传输通道的划分，使不同业务的通讯可以有效隔离，在统一通讯平台上承载多种类型终端业务。接入业务网络的方式包括虚拟子网方式、中心汇聚方式和数据专线方式等，可以在整个网络上对业务网络进行配置。中心汇聚方式接入业务解决方案虚拟子网方式接入业务虚拟子网方式接入业务3.2 业务接入特点- 对数据业务兼容性强，可以直接承载以太网终端业务- 网络带宽利用率和效率高，可以同时接入大量终端业务- 包括E1（2M）等多种类型业务同时接入并传输，保证业务安全性- 保证关键业务传输实时性，可以接入

19、实时性要求高的通讯业务- 业务接入配置灵活简便，即插即用，业务网络管理方便实时解决方案4. 智能变电站专用通讯网络方案 智能变电站的概念主要是指在变电站内基于IEC61850通信标准，将二次设备之间的业务通讯平台统一起来，以便方便、灵活、可靠地实现对电网及变电站运行的智能化监控、测量、数据采集及分析等管理流程。因此智能变电站内应用的主要通信业务即IEC61850数据业务，包括对电能电量的采集（采样值报文，简写SV或SMV），面向通用对象的变电站事件（GOOSE报文），以及其他通用的TCP/IP报文，如MMS管理信息等。这一类通讯业务对于通讯的可靠性和实时性有着很高的要求，例如SV业务通常为一个

20、采集点每隔250微秒采集一组数据，并通过组播发送一个SV报文，而不同SV报文的传输时间抖动一般要求在几个微秒以内，并且在网络故障时业务中断不能超过500微秒（单路SV业务连续丢包数量超过两个或三个后造成闭锁，业务中断），才能使得主控装置和设备完成准确的分析和处理，这对业务承载网络提出了严格的要求。 智能变电站业务的传统通讯方式主要包括两类：一、点对点的方式，即将所有装置上的业务通过不同的接口传送，通过独立的传输线路将信息传送到主控装置或其他需要的设备上。优势是传输通道独占，传输实时性有绝对的保证；弊端是需要大量连接接口和线路，可靠性低，建设、维护与管理复杂繁琐，并且由于没有网络，无法有效实现智

21、能化管理。二、基于信息采集与监控装置的以太网传输接口，通过工业级交换机网络将所有业务连接起来。这种方式引入了网络的概念，提高了智能化程度，方便了维护管理，但工业级以太网交换机的传输机理无法保证业务传输的实时性，可靠性也不高，无法满足变电站业务需求。 因此目前智能变电站业务的承载网络方案仍主要以点对点方式为主，工业以太网交换机也有小范围的应用。随着智能变电站的建设的大力发展，应用业务的迅速增加，现有方案的弊端已经成为发展的瓶颈。解决方案 本产品方案针对智能变电站业务特点开发了一个全新的通讯网络方案，可以完全满足所有智能变电站业务的通讯需求，为智能变电站的建设的大力发展铺平道路。本方案采用TN20

22、0工业数据环网交换机组网，其核心是：以基于弹性分组环技术（RPR）的环网通讯模块为传输平台，采用专门处理智能变电站业务的接口功能模块接入并汇聚各类业务，在统一的网络平台上实现所有智能变电站业务的通讯。 TN200设备方案与工业以太网交换机方案的比较:解决方案智能变电站业务需求智能变电站业务需求传统工业以太网交换机传统工业以太网交换机可以实现的最好情况可以实现的最好情况TN200设备可以实现设备可以实现的情况的情况环网结构环网结构提高业务通讯可靠性提高业务通讯可靠性可以组建环网，但逻辑可以组建环网，但逻辑结构为链型，效率低结构为链型，效率低环网结构，双向同时环网结构，双向同时传输业务，效率高传输业务，效率高业务保护时间业务保护时间核心业务核心业务SV要求业要求业务保护时间小于务保护时间小于500微秒微秒大于大于2毫秒毫秒小于小于200微秒微秒业务传