通信网规划设计技术导则

1适用范围 22规范引用 23术语、定义和缩略语 24通信网组成 55总则 56规划目标 67需求预测 78技术原则 99技术经济分析 16附录A变电站业务及可靠性要求 17调度机构及备调、各级直调厂站。3.1.10通信数据网主要承载调度管理、办公自动化、企业信息化、电力营销、视频监控等安全III、IV区业务，覆盖公司各级厂站、各类办公场所。3.1.11业务断面两个通信实体节点间所有传输业务的总和，包括到两个节点终结的业务和经过两个节点传输的业务。每个业务断面都有两个相关的通信实体节点，每个业务断面包括所有类型的传输业务。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。ADSS：AllDielectricSelf-SupportingOpticalFiberCable全介质自承式光缆OPGW：OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire光纤复合架空地线OTN：OpticalTransportNetwork光传送网SDH：SynchronousDigitalHierarchy同步数字体系MSTP：Multi-ServiceTransferPlatform多业务传送平台EPON：EthernetPassiveOpticalNetwork基于以太网方式的无源光网络OLT：OpticalLineTerminal光线路终端ONU：OpticalNetworkUnit光网络单元IP:InternetProtocol互联网协议VPN：VirtualPrivateNetwork虚拟专网MPLS：Multi-ProtocolLabelSwitching加强多协议标签交换MULTICAST：Multicast组播TE：TrafficEngineering流量工程MCU：MultipointControlUnit多点处理单元,也叫多点会议控制器GPS：GlobalPositioningSystem全球定位系统4通信网组成公司电力通信网由骨干通信网、终端通信接入网组成。4.1骨干通信网4.1.1骨干通信网包含国网骨干通信网、省网骨干通信网、地县骨干通信网三个层级，涵盖35千伏及以上电网厂站及公司系统各类生产办公场所。4.1.2骨干通信网按照功能分为：传输网、业务网和支撑网。4.2终端通信接入网终端通信接入网由10千伏通信接入网和0.4千伏通信接入网两部分组成，涵盖10（20、6）千伏和0.4千伏电网。5总则5.1通信网规划设计应采用先进、成熟、适用的通信技术，满足电网安全生产和公司经营管理的业务需求，并保持适度超前。5.2通信网规划设计应作为一个整体进行规划，各层级间协调发展、资源共享，防止网络重复建设和资源浪费。5.3通信网规划设计应遵循统一的技术体制与接口标准，减少信号转换环节，提高通信网运行效率。5.4通信网规划设计应遵循经济性原则，充分挖掘现有通信技术和资源潜力，提高资产的使用效率，统筹考虑建设和运维成本，实现设备资产全寿命周期内整体成本最小化。5.5通信网规划设计应实行差异化原则，充分考虑不同区域的电网发展水平、业务需求差异，合理确定通信网建设标准和目标。5.6通信网规划设计应满足国家对电力企业信息安全的相关要求，采取必要的安全防护措施。6规划目标6.1总体目标通信网应全面覆盖公司各级厂站、各类办公场所，满足电网安全生产和公司经营管理各类业务对通信带宽及可靠性的要求，支撑智能电网发展及企业管理信息化、现代化。6.2指标体系通信网规划的指标体系包含覆盖率、带宽和可靠性三个主要维度，主要指标如表1所示：表1主要规划指标建议名称计算公式覆盖率光缆覆盖率某类厂站（办公场所）光缆覆盖率=该类厂站（办公场所）电力光缆覆盖站点数量/该类厂站（办公场所）总数量。传输网覆盖率某类厂站（办公场所）传输网覆盖率=该类厂站（办公场所）传输网已覆盖站点数量（含租用方式）/该类厂站（办公场所）总数量。通信数据网覆盖率某类厂站（办公场所）通信数据网覆盖率=该类厂站（办公场所）通信数据网已覆盖站点数量（含租用方式）/该类厂站（办公场所）总数量。调度电话覆盖率某类厂站调度电话覆盖率=该类厂站调度电话覆盖站点数量/该类厂站总数量。行政电话覆盖率某类厂站（办公场所）行政电话覆盖率=该类厂站（办公场所）行政电话覆盖站点数量/该类厂站（办公场所）总数量。会议电视覆盖率某类厂站（办公场所）视频会议终端覆盖率=该类厂站（办公场所）硬视频终端覆盖站点数量/该类厂站（办公场所）总数量。10千伏线路通信覆盖率10千伏线路通信覆盖率=通信覆盖的10千伏线路条数/10千伏线路总条数。10千伏站点通信覆盖率某类10千伏站点通信覆盖率=该类通信覆盖的10千伏站点数量（含租用方式）/该类10千伏站点总数量。10千伏站点通信光纤化率某类10千伏站点通信光纤化率=该类光纤通信方式覆盖的10千伏站点数量/该类通信覆盖的10千伏站点数量。带宽传输网带宽计算公式：某传输网带宽=该传输网主干环（链）线路侧光接口速率。可靠性光缆双路由率光缆双路由率=某级厂站（某类办公场所）光缆双路由覆盖数量/某级厂站（某类办公场所）光缆双路由应覆盖总数量。传输设备双重化率体传输设备双重化率=某类厂站（办公场所）传输网双设备覆盖站点数量/该类厂站（办公场所）总数量。6.3目标确定各地区应按照差异化原则，根据通信网需求预测，结合本地区通信网现状，对不同类别的供电区域，分别提出本地区通信网在规划期内应实现的总体目标，并根据总体目标提出到规划期末应达到的相关指标。7需求预测7.1预测要求7.1.1通信网需求预测是电力系统通信网规划设计的基础，包括业务需求分析和带宽需求预测两部分内容。7.1.2通信网需求预测需要收集的资料一般应包括以下内容：a)主网架、配电网、电网智能化规划与营销、信息化等规划以及电力通信网网架结构的相关资料。b)各通信站点需要传送的典型业务及各类业务所占带宽。c)各类业务的数据峰值流量实测记录等。7.1.3规范通信业务的分类、预测、统计标准，积累电网发展及通信网发展相关资料，为通信网规划的滚动修编提供准确、完整的历史数据，提高通信网规划的准确性。7.2业务分类7.2.1通信网所承载业务分为生产控制类业务和管理信息类业务。7.2.2承载生产控制类业务和管理信息类业务的通道之间要求物理隔离。7.2.3根据在生产、管理中的不同作用，电力通信网覆盖的站点分为办公场所和电网厂站两个类别。a）办公场所包括总部（分部）、省、地市、县公司机关，调度机构，直属单位，和供电所、营业厅。b）电网厂站包括0.4千伏-1000千伏各级直调电厂、变电站、开关站、环网单元、柱上开关、配电变压器等。各类变电站典型业务及可靠性要求见附录A。7.3预测方法7.3.1带宽需求预测方法采用直观预测和弹性系数结合的方法，在预测中一般可采用式（1）估算：B＝Σ（B′×N×φ1×φ2）（1）式中：B—带宽需求；B′—业务净流量；N—链路数量；φ1—冗余系数(φ1>1)指为业务预留备份通道和发展空间所需弹性系数，计算中除数据网φ1＝1外（主要考虑数据网本身具有自动的路由选择功能，保护性能较强，且数据网已充分考虑了冗余空间），其余业务φ1＝2（主要考虑其它业务实时性、可靠性要求较高，一般配置电路时已为其开通了冗余通道）；φ2—并发比例系数，对于专线业务、实时性要求高的业务，并发比例均取100%。注：本方法适用于单个站点带宽测算和网络断面带宽预测。各单位可根据自身实际情况，对业务净流量、链路数量、冗余系数、并发比例系数进行适当调整计算。7.3.2带宽冗余度是电力通信传输网规划的重要参考指标，冗余度过低将不能满足电力通信业务快速发展和通道可靠性保障的需求，过高则会造成资源浪费，总体宜控制在0.3左右。带宽冗余度（δ）=（断面允许的带宽-开通业务的带宽）/断面允许的带宽断面允许的带宽为该断面所有线路侧光接口速率之和；开通业务的带宽为该断面所有开通通道的带宽之和，在规划计算中等于本级网络的预测断面带宽。8技术原则8.1光缆8.1.1光缆以光纤复合地线（OPGW）和非金属自承式光缆（ADSS）为主，光缆纤芯宜采用ITU-TG.652型。表2光缆选型建议电压等级光缆主要敷设形式光缆型号纤芯型号220千伏及以上架空OPGW光缆ITU-TG.652型为主110千伏、66千伏架空OPGW光缆35千伏架空、沟（管）道或直埋OPGW或ADSS光缆10千伏架空、沟（管）道或直埋ADSS光缆或普通光缆8.1.2骨干通信网环网节点光缆芯数以48芯为主，支线、终端节点光缆芯数以24芯为主，10千伏线路光缆芯数不宜小于24芯。8.1.3一次线路同塔多回路区段，多级通信网共用区段，以及入城光缆、过江大跨越光缆等，应适度增加光缆纤芯裕量。8.1.4对于一次线路走廊是单路由的重要电厂、220千伏及以上终端变电站、B类及以上供电区域所属35-110千伏终端变电站，可同塔建设两条光缆。8.1.5各级调度机构和通信枢纽站光缆应具备至少2个路由，且不能同沟道共竖井。省级及以上调度机构（含备调）所在地的入城光缆应不少于3个独立路由。8.1.610千伏（20千伏/6千伏）线路光缆应与配电网一次网架同步规划、同步建设，或预留相应敷设位置。8.2传输网8.2.1国网骨干传输网国网骨干传输网按GW-A、GW-B双平面架构。生产控制类业务承载以GW-A平面为主，管理信息类业务承载以GW-B平面为主。a）GW-A平面采用SDH技术体制，设备双重化配置，主要满足生产控制类业务可靠传送要求，覆盖总（分）部、数据中心、灾备中心、省级公司、省第二汇聚点、公司直属单位、国调及分中心直调厂站。b）GW-B平面采用OTN技术体制，主要满足管理信息类业务大带宽传送需求，覆盖总部、分部、数据中心、灾备中心、省级公司、省第二汇聚点等管理信息业务汇集节点。8.2.2省网骨干传输网省网骨干传输网按SW-A、SW-B双平面架构。生产控制类业务承载以SW-A平面为主，管理信息类业务承载以SW-B平面为主。省级骨干传输网通过省公司及省第二汇聚点两点接入国网骨干传输网。a）SW-A平面采用SDH技术体制，核心及汇聚站点设备双重化配置，主要满足生产控制类业务可靠传送要求，覆盖省级公司、省第二汇聚点、省直属单位、地市公司、地市第二汇聚点、省调直调厂站。b）SW-B平面采用OTN技术体制，主要满足管理信息类业务大带宽传送需求，覆盖省公司、省第二汇聚点、地市公司、地市第二汇聚点等管理信息业务汇集节点。8.2.3地县骨干传输网地县骨干传输网宜按DW-A单平面架构。地县骨干通信网通过地市公司及地市第二汇聚点两点接入省网骨干通信网。DW-A平面采用SDH技术体制，核心及汇聚站点设备双重化配置，满足生产控制类业务和管理信息类业务传送需求。覆盖地市公司、地市第二汇聚点、所属县公司、地调直调发电厂和35千伏及以上变电站、供电所及营业厅等。8.2.4光传输平台带宽容量等级主要包括155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s、10Gbit/s、N×10Gbit/s（OTN平台）。不同规模的网络平台及设备选型参考如下：表3光传输设备选型建议表传输网分类平台选择设备选型建议主干环网节点分支环网、支链节点国网骨干传输网GW-B平面：N×10GOTNOTN设备OTN、2.5-10GSDH、1-10G数据网设备GW-A平面：10GSDH10GSDH设备2.5GSDH设备省网骨干传输网省内变电站数量≥500座SW-B平面：N×10GOTNOTN设备OTN、2.5-10GSDH、1-10G数据网设备SW-A平面：10GSDH10GSDH设备622M-2.5GSDH设备省内变电站数量＜500座SW-A平面：10GSDH地县骨干传输网地市变电站数量≥100座DW-A平面：10GSDH155M-2.5GSDH设备地市变电站数量＜100座DW-A平面：2.5GSDH2.5GSDH设备155-622MSDH设备注1：“省变电站预测总数”指规划期内全省范围内35千伏及以上厂站数量总和。注2：西藏地区可根据电网现状适当调整变电站和中心站的通信设备配置。8.2.5骨干传输网宜形成环网，合理选择网络保护方式，提升网络生存能力及业务调度能力。8.2.6SDH传输系统单个环网节点数量不宜过多，采用复用段保护时不应超过16个。8.2.7各级骨干传输网电路应共享使用，原则上220千伏变电站配置的光传输设备不宜超过2套。8.2.8220千伏及以上变电站内承载生产控制业务的SDH传输系统应满足双设备、双路由、双电源要求。8.2.9对A+类、A类供电区域的110千伏变电站以及处于网络枢纽位置的站点宜按双路由建设。8.2.10对经济发达地区和自然灾害高发地区的B类、C类供电区域所属110千伏变电站可按双路由建设。8.2.11对于通信站间距离较长的站点，可采用超长距离传输技术，避免建设通信中继站，降低建设和运维成本。8.2.12电力线载波通信是电网特有的通信技术，是电力系统继电保护信号有效的传输方式之一，应因地制宜，合理利用。8.2.13微波通信作为光纤通信的补充，具有电路备份及应急通信的作用。应充分利用现有频率、铁塔、设备和机房等资源，通过适当改造建设，加强运行维护，继续发挥微波通信系统的应急作用。8.2.14在电力通信传输网覆盖和延伸能力不足的地区，可租用电信运营商资源或采用资源置换的方式，利用公网光纤或电路作为电力通信专网的补充。租用公网电路时必须符合国家电网公司关于信息通信安全的相关准则和规定。8.3业务网8.3.1数据网数据网应采用IPv4/IPv6技术体制，建设基于三层MPLSVPN技术的广域网。加强MPLS、VPN、MULTICAST、TE等技术的应用，全网逐步由IPv4向IPv6过渡。数据网规划应充分考虑带宽容量需求大、覆盖面要求广、集中部署业务需纵向贯通等因素，网络层级不宜过多，建设和管理宜采用集中部署。公司数据网宜承载在传输网上，包括调度数据网、通信数据网。通信数据网分国网通信数据网和地区通信数据网两级。国网通信数据网覆盖总部、分部、数据中心、灾备中心、省级公司、公司直属单位、省第二汇聚点、地市公司、地市第二汇聚点、省级及以上直调厂站，地区通信数据网覆盖地市公司、地市第二汇聚点、县公司、供电所、营业厅、地市及以下直调厂站。数据网建设应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，符合电力二次系统安全防护规定，生产控制大区和管理信息大区应实现物理隔离。在网络边界应部署满足相关要求的网络安全防护设备，同时应加强防止黑客及病毒攻击、访问控制、数据传输加密等安全策略的部署。管理信息大区中的通信数据网和信息外网应物理断开或逻辑强隔离（可采用正、反向隔离装置或信息安全网络隔离装置）。8.3.2调度交换网调度电话交换网现阶段采用电路交换技术体制，在充分发挥现有设备和系统作用的基础上，按照渐进、共存、互补的原则逐步由电路交换向IP交换演进。调度交换网组网方式和路由策略应充分考虑备调系统要求，在主调失效情况下，应能保证调度电话交换网的正常运行。行政交换网与调度交换网原则上相互独立，行政交换网可兼作调度交换网的备用，调度交换网用户可呼叫行政交换网用户，行政交换网不允许进入调度交换网。调度、行政合一的方式时应采用虚拟分区隔离。8.4支撑网8.4.1同步网总部、分部设置自主基准时钟（PRC），省级公司及省级第二汇聚点设置非自主基准时钟（LPR），同步区内采用主从同步方式。PRC以铯钟基准源为主用，北斗卫星或GPS基准源为备用，LPR以北斗卫星或GPS时钟基准源作为主用，同时接受经地面传输的PRC基准时钟源的同步。省级公司LPR应至少接收来自两个不同区域PRC的基准定时信号，实现多基准互备；逐步利用北斗卫星替代GPS卫星作为主用卫星基准信号源。逐步建立具备独立双路由的地面时钟信号传输链路，实现各级通信系统时钟源天地互备。通信网时间同步系统可采用NTP技术组网，时钟精度达到毫秒级。8.4.2网管系统通信网管系统分为设备网管和公司统一通信管理系统（SG-TMS）。SG-TMS采用总部、省公司两级部署，全面覆盖公司各类通信设备。设备网管应逐步实现省级集中部署，并提供北向接口，统一接入SG-TMS。8.5终端通信接入网终端通信接入网可分为有线和无线两种组网模式，组网要求扁平化，终端设备宜选用一体化、小型化、低功耗设备。8.5.110千伏通信接入网有线组网可采用光纤（工业以太网、EPON）、中压载波等通信技术。无线组网可采用无线公网和无线专网方式。采用无线公网通信方式时，应选用专线APN或VPN访问控制、认证加密等安全措施；采用无线专网通信方式时，应采用国家无线电管理部门授权的无线频率进行组网，并采取双向鉴权认证、安全性激活等安全措施。配电自动化“三遥”终端宜采用光纤通信方式，“二遥”终端宜采用无线通信方式。在具有“三遥”终端且选用光纤通信方式的中压线路中，光缆经过的“二遥”终端宜选用光纤通信方式；在光缆无法敷设的区段，可采用电力线载波、无线通信方式进行补充。电力线载波不宜独立进行组网。用电信息采集远程通信在光缆覆盖的区域宜选用光纤方式，其它区域以无线为主。采用EPON设备时，OLT设备宜部署在变电站，10千伏站点部署ONU设备，线路条件允许时，采用“手拉手”拓扑结构形成通道自愈保护，或采用星形和链形拓扑结构；采用工业以太网设备时，宜用环形拓扑结构形成通道自愈保护。当10千伏站点要同时传输配电、用电、视频监控等多种业务时，可根据业务需求实际情况，通过技术经济分析选择光纤、无线、载波等多种通信方式。表410千伏通信接入网推荐通信方式站点类型供电区域通信方式备注10千伏配电自动化站点、用电信息采集公变专变A+光纤为主光缆无法敷设的“三遥”站点载波作为补充；无线主要采用无线公网A、B光纤或无线C无线或光纤D、E无线为主用电信息采集站点/光纤、无线、中压载波光缆已覆盖区域优先采用光纤通信，其余采用无线公网，继续保留已有230MHz无线专网。电动汽车充换电站/光纤为主接入10千伏的分布式电源/无线公网8.6其他8.6.1应急通信系统电力应急通信系统是紧急突发事件发生时在骨干通信网局部失效情况下，能够迅速组建临时通信通道，保障重要业务和现场指挥通信。电力应急通信系统可采用有线与无线技术相结合、专网资源与公网资源相结合、移动设备与固定设施相结合的灵活组网方式。应根据各地区自然灾害情况、地理环境，综合考虑应用场景、灾害的程度、应急业务系统需求、各种应急通信技术的特点与实际资源可利用条件等情况来选择合适的通信技术和设备配置。应急通信系统可选用无线通信技术，包括且不限于卫星、微波、短波、集群、无线宽带等，系统宜具备语音、视频、数据的综合通信能力。应充分利用已有电力通信系统资源，合理利用公网有线、无线、卫星通道等资源。应急通信设备应在一定地域范围内相互支援、统筹使用，实现资源共享和互补。8.6.2电源系统及运行环境220千伏及以下变电站宜采用一体化电源系统供电，电池供电后备时间不小于4小时。重要枢纽通信站、地理位置偏远的无人值班变电站、330千伏及以上变电站宜配置两套独立通信电源，电池供电后备时间不小于8小时。9技术经济分析9.1技术经济分析是指在评估期内对规划项目各备选方案进行技术比较、经济分析和效果评价，其目的是评估规划项目在技术经济上的可行性和合理性，为投资决策提供依据。9.2技术经济分析需确定覆盖规模、可靠性、带宽容量与全寿命周期内投资费用的最佳组合，一般有两种评估方法，一是给定投资额度条件下选择配置最优方案，二是在给定网络条件下选择投资最小方案。9.3技术经济分析的过程主要包括，对规划项目各备选方案的技术经济指标进行评估，根据指标对备