胡曉卉

（國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司，福建 寧德 352000）

高效P圈保護(hù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

胡曉卉

（國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司，福建 寧德 352000）

本文主要論述高效P圈保護(hù)技術(shù)的內(nèi)涵，并就該技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的運(yùn)用流程及效應(yīng)進(jìn)行分析，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)單位的電力通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及運(yùn)行工作提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

高效P圈；保護(hù)技術(shù)；電力通信網(wǎng)

近年來，我國科學(xué)技術(shù)獲得了長足的發(fā)展以及廣泛的推廣應(yīng)用。在此背景下，電力通信網(wǎng)發(fā)展迅速，而各設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的互通度逐步增大。目前，傳統(tǒng)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)保護(hù)措施已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)階段網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)需求?；诖?，為了大幅度提升電力通信系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，電力單位及技術(shù)人員加強(qiáng)了對于效P圈保護(hù)技術(shù)的研發(fā)及推廣應(yīng)用，取得了多方面效益。

1 高效P圈保護(hù)技術(shù)概述

1.1 高效P圈保護(hù)技術(shù)內(nèi)涵

作為一種類似網(wǎng)格狀的保護(hù)技術(shù)，高效P圈保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠?qū)Ω黝愲娏ο到y(tǒng)的保護(hù)資源進(jìn)行預(yù)先配置，并以此為基礎(chǔ)促進(jìn)跨連環(huán)鏈路與環(huán)上鏈路保護(hù)作用性能的提升。

不同于常用的SDH保護(hù)技術(shù)，高效P圈保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不僅能對圈上鏈路進(jìn)行保護(hù)作業(yè)，還能進(jìn)一步促進(jìn)跨連接路保護(hù)性能的提升，進(jìn)而確保整個電力通信網(wǎng)絡(luò)具有較高的保護(hù)功能，促進(jìn)其運(yùn)行質(zhì)量及效率的提升［1］。

1.2 高效P圈保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.2.1 借助專業(yè)通道進(jìn)行電力通信網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。一般電力部門在對電力通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳送功能進(jìn)行考量的過程中，往往借助阻礙率的數(shù)值進(jìn)行相關(guān)的衡量作業(yè)。所謂的阻礙率，指的是電力通信網(wǎng)中被阻礙的業(yè)務(wù)數(shù)量與業(yè)務(wù)總數(shù)的比值。這一比值若比較高，往往表示電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行效率低下。

作為專用通道保護(hù)技術(shù)，高效P圈保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中往往能夠降低電力通信網(wǎng)負(fù)荷業(yè)務(wù)開發(fā)性，而促進(jìn)整個系統(tǒng)的安全性及保護(hù)性得到提升。不僅如此，該技術(shù)由于借助專用通道對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，故而降低了系統(tǒng)的阻礙率，促進(jìn)了電力通信網(wǎng)性能的穩(wěn)步提升［1］。

1.2.2 運(yùn)用最短的路徑進(jìn)行運(yùn)算。高效P圈保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠借助最短路徑算法促進(jìn)業(yè)務(wù)路由的形成，并以此為基礎(chǔ)促進(jìn)鏈路狀態(tài)通告數(shù)目的增加，降低電力通信網(wǎng)阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率。

2 P圈設(shè)備擴(kuò)展模型與啟發(fā)式算法改進(jìn)

近年來，P圈保護(hù)技術(shù)憑借著其高效、快速的特點(diǎn)而獲得了各部門及技術(shù)人員的青睞，并以此為基礎(chǔ)促進(jìn)單鏈路（多鏈路）保護(hù)算法、節(jié)點(diǎn)保護(hù)算法、網(wǎng)絡(luò)自動控制協(xié)議等方法的構(gòu)成。

一般技術(shù)人員在進(jìn)行P圈的研究及開發(fā)過程中，主要著重關(guān)注系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量需求降低方面，并在實(shí)際的操作過程中將其與生存性算法進(jìn)行比較，促進(jìn)高效P圈保護(hù)技術(shù)得到不斷完善。

事實(shí)上，在傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)構(gòu)造過程中，往往500kV電站周邊的光纜纖芯資源較為豐富。但是，在實(shí)際作業(yè)過程中，由于帶寬資源分配不科學(xué)，進(jìn)而導(dǎo)致某些區(qū)段的纖芯資源處于空閑狀態(tài)，而部分區(qū)域則會出現(xiàn)緊缺的問題。在此背景下，傳統(tǒng)的P圈生成算法在運(yùn)行過程中往往是依托鏈路容量進(jìn)行操作，進(jìn)而導(dǎo)致算法設(shè)計(jì)以及技術(shù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)容量不足的現(xiàn)象。為此，在進(jìn)行P圈設(shè)備擴(kuò)展模型以及算法改進(jìn)、優(yōu)化作業(yè)的過程中，技術(shù)作業(yè)人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)對瓶頸帶寬問題的分析，規(guī)避資源分配不合理而造成的網(wǎng)絡(luò)資源不足等問題的出現(xiàn)。

基于此，需要技術(shù)人員依據(jù)業(yè)務(wù)類型設(shè)定通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)斷面的流量分析及業(yè)務(wù)規(guī)劃對網(wǎng)絡(luò)的生存性設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在此過程中，作業(yè)人員加強(qiáng)了對具備P圈保護(hù)能力的ADM擴(kuò)展系統(tǒng)的構(gòu)建，關(guān)于該系統(tǒng)的原理圖，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體見圖1。

圖1 具備P圈保護(hù)能力的ADM擴(kuò)展系統(tǒng)原理圖

圖1中，W、S分別表示為工作光纖及備用光纖。此外，該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，為了進(jìn)一步促進(jìn)P圈保護(hù)能力得到充分的發(fā)揮，需要作業(yè)人員借助ADM進(jìn)行相關(guān)跨接鏈路接口的擴(kuò)張（見圖1中紅線）。事實(shí)上，通過對上述P圈保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的分析，可以進(jìn)一步促進(jìn)P圈設(shè)備擴(kuò)展模型的構(gòu)建，其模型的數(shù)據(jù)表達(dá)式為：

在上述模型中，ek指代的是在鏈路k上剩余容量所能接納的工作通道數(shù)，而S則表示為該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的通信鏈路集合。事實(shí)上，該模型在實(shí)際計(jì)算運(yùn)用過程中往往存在運(yùn)算速度慢、實(shí)時調(diào)整困難的缺點(diǎn)，故而無法促進(jìn)各項(xiàng)保護(hù)作業(yè)效率的提升?；诖耍鳂I(yè)人員加強(qiáng)了對原有模型算法的改進(jìn)，并提出了啟發(fā)式資源迭代算法（HRIA）。在實(shí)際的優(yōu)化、改進(jìn)作業(yè)的過程中，需要作業(yè)人員借助SLA計(jì)算備選圈集合，并借助Dijkstra最短路徑路由算法進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)路由計(jì)算，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行業(yè)務(wù)容量分布表的制定。在這一過程中，需要作業(yè)人員假定每個鏈路的初始權(quán)值為M，并以此為基礎(chǔ)對所對應(yīng)的通信鏈路的權(quán)重動態(tài)修正，具體如下：

3 實(shí)例分析與驗(yàn)證

在論述P圈保護(hù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用時，筆者以福建區(qū)域500kV線路建設(shè)管理作業(yè)為例，對P圈保護(hù)技術(shù)的使用效益及功能性進(jìn)行全面、科學(xué)的驗(yàn)證及評價。在分析論述的過程中，設(shè)定業(yè)務(wù)到達(dá)服從泊松分布，并隨機(jī)分布在各個站點(diǎn)中。不僅如此，該業(yè)務(wù)的粒度以VC-4為基本單元。在進(jìn)行業(yè)務(wù)路由的計(jì)算過程中，主要借助Di kstra最短路徑路由算法進(jìn)行具體的操作。此外，該系統(tǒng)的業(yè)務(wù)倒換協(xié)議采用布式P圈預(yù)先配置協(xié)議，并在已有的承載網(wǎng)絡(luò)平臺引入HRIA配置算法，而網(wǎng)絡(luò)故障位置則是過隨機(jī)模擬器產(chǎn)生，故障類型為線路故障。

在實(shí)際的分析及操作過程中，筆者就借助ILP模型對備選圈集合及其有效權(quán)重與容量效率進(jìn)行了計(jì)算，并將其進(jìn)行了匯總。事實(shí)上，隨著該電網(wǎng)預(yù)配置保護(hù)環(huán)規(guī)模的日益擴(kuò)大，導(dǎo)致相關(guān)的權(quán)重數(shù)值進(jìn)一步提升。據(jù)悉，在福建東部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置的不存在跨接鏈路的P圈共計(jì)4組，平均有效權(quán)重約為6.25。不僅如此，隨著各項(xiàng)作業(yè)的不斷開展，對應(yīng)P圈的容量效率將上升至2.33，成為容量效率最高的保護(hù)圈，促進(jìn)電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性的穩(wěn)步提升。

總體而言，P圈保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有諸多優(yōu)點(diǎn)。基于此，福建電網(wǎng)在實(shí)際的作業(yè)過程中加強(qiáng)了對各類資源的優(yōu)化配置，進(jìn)而防止了資源浪費(fèi)狀況的出現(xiàn)。并以此為基礎(chǔ)，促進(jìn)P圈保護(hù)技術(shù)獲得了廣泛的運(yùn)用，確保電力單位獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國電力通信網(wǎng)必將獲得長足的發(fā)展，并由此獲得各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)利潤及社會效益，促進(jìn)電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性及安全性穩(wěn)步提升，最終促進(jìn)電力事業(yè)蓬勃發(fā)展，保障我國社會生產(chǎn)、生活活動正常開展。

［1］呂軍，李春平，張葆剛，等.智能復(fù)合保護(hù)組網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.電氣應(yīng)用，2013（S2）：244-248.

Application of High Efficiency P Protection Technology in Electric Power Communication Network

Hu Xiaohui
（Ningde Power Supply Company,State Grid Fujian Electric Power Co.，Ltd.,Ningde Fujian 352000）

This paper mainly discussed the efficient P ring protection technology connotation，and analyzed the application process and effect of the technology in the power communication network，in order to provide experience for the construction and operation of the power communication network of the related units.

high efficiency P ring；protection technology；power communication network

TN915.853

A

1003-5168（2017）07-0142-02

2017-06-06

胡曉卉（1984-），女，本科，工程師，研究方向：通信運(yùn)檢。