关键词：双向复用；传输；保护电路；收发双倒换；光纤通道
随着电力系统装机容量不断增大，电力系统网架结构的不断扩大，电压等级不断升高，大功率、远距离输送电能的超高压交、直流输电线路对继电保护可靠性要求越来越高。
一、计算机网络通信中的路由技术概述
1.1路由功能
路由作为网络通信过程中的关键环节，是一种连接多个网络或者网段的网络设备，其主要目的在于将信息从信源段传送到目的端。具体而言，当信息数据到达路由之后，路由便会启动内部机制，从而实现不同网络或者是网段的互联互通，并构建为一个更大的网络。数据通过传输层到达网络层，并形成一定的IP数据报，然后对比权值后，确定最佳的路由路径，然后IP数据报从选定的最佳路径中进行传输。在一个互联网之中，当存在多个路由器时，其传输路径也必然存在多条，每一条路径均可以用于数据传输，然而哪一条才是最佳路径则是业界高度关注的问题。现实中，在计算机网络通信中，多通过一定的算法来确定最佳路径。路由的主要功能有两个方面：其一为进行最佳路径的选择；其二为实现信源端相关信息数据的有效传输，亦可以称之为数据的交换。路由器的工作原理就是为所有途径路由器的数据帧探寻到一条最为适宜的传输路径，并高效的传输该信息数据到目的地，实现数据转发的相关功能。
1.2路由算法
1.2.1距离向量路由算法
该算法的核心在于距离矢量算法，对路径进行研判后确定最佳路径。相邻的路由器进行周期性的路由表交换。每一张路由表均有每一个路由器予以维护，并确定网络中的路由器为索引，路由表中明确了最佳传输距离和线路。在相邻路由器的相互信息交换中，路由器能够对其内部的路由表进行更新完善。目前较为常见的最短路径算法为F算法和D算法。
1.2.2链路状态路由算法
该算法亦可以称之为最短路径优先算法，其要求每一个路由器均保存着关于整个网络的最新网络拓扑。路由器需要将复杂的网络状态数据库予以维护，路由器借助交换链路状态的通告（LAS）来对网络拓扑数据库进行建立和更新，最终借助最短路径优先算法来对最优路径进行计算，并最终将路由表予以更新。
二、保护业务光纤通道的选择
2.1专用光纤通道方式
光纤通道方式具备很多的优点，比如：它能够满足在进行双向通道传输的时候系统要求的对称以及它所用到的设备较少而且对于故障的定位非常准确。但是也具备有一定的缺点，比如：它的耗资量大且占用的光纤资源多，此外，由于受到光功率的影响，导致其传输的距离比较短。
2.2数字复用通道方式
数字复用通道方式，通常是在光纤通信传输网络的基础之上，通过将复用方式与其他的业务共享通信的方式来实现保护信息的传输。这种方式的优点在于不仅减少了光纤的资源的占用而且能够保证一定距离的传输，同时还能够保证通道的信息传输的可靠性。期缺点在于：具体的设置环节当中的设备较多，所以其故障点势必会有所增加，而且对于一些继电保护业务是有一些局限性的。
三、光环网传输存在问题分析
3.1目前光纤通信网传输保护信息存在的问题
一般情况下，双向通道倒换在进行信息传输时，尤其是作为线路纵差时，是无法启动自我修复功能的。此外，由于一些地区缺乏相应的电网光纤的传输设备所以，更加难以启用双向通道倒换的方式来实现保护信息的传输，为了能够避免在双向通道环之中发生故障，从而导致双向通道延时，就要保证信号传输的路由的一致性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦双向通道发生故障时，它就会切换成单向倒换，就可能会引起纵差保护，形成传输时延差。
3.2光传输网传输纵差保护未出现问题
（1）光纤环网双向通道传输基本采用同缆不同芯，光纤环网故障多数是由于光缆开断引起，既收发双向基本是同时开断，所以对于双向通道倒换环的收发保护会同时倒向另外方向光缆，即满足了收发路由一致的要求，所以不会引起保护的误动作。（2）在电网光传输环网传输网络中，目前没有出现某站的收或者发单向故障而引起的传输路由分离的情况。（3）对于保护通信通道单向传输时延小于10ms，目前光传输网络结构满足此指标要求。经过测试2M业务在现网运行的SDH中映射和去映射时间为0.35ms，跨节点延时为50us/节点，光纤传输时延为5us/km，以一个经过20个节点的传输链路长度按照600km计算，其延时约为4.35ms,远小于技术要求中的10ms，而目前现网中的保护业务均没有超出这一使用条件，所以都能满足保护传输时延要求。
四、保护信息传输网络优化方案
4.1利用双向复用段保护倒换环实现保护信息的传输
4.1.1双向复用段环在环网任意段故障时可以完成业务的自愈，其采用APS倒换协议，在网络故障时，实现收发双倒换，将通信工作路由自动保护路由，并保证业务收发路由仍然一致。可满足上述保护信息传输对光纤通道的要求的第4条的要求。
4.1.2有些地区电力通信网络使用爱立信设备可以实现双向复用段环网保护设置，但是复用段保护环节点数量受最大16个环路节点的限制，并且对于电网拓扑结构经常开断环路增减节点情况，复用段环网操作难度和风险远高于SNCP保护。依据现网情况，建议考虑根据网络具体情况适当采用复用段环路保护。
4.2利用2M切换设备实现保护信息的传输
依据目前电力通信网络具体情况，网络优化原则尽量保护现有网络配置，减小网络配置改造的风险以及运维工作量。本文建议利用2M切换设备实现保护信息的传输，利用现有传输网络的工作和保护通道独立传输，从而满足保护双路由一致的技术要求，满足10ms传输时延要求，满足50ms切换要求。
4.3保护提供双2M接口利用复用设备传输
保护装置内的两路并行方式，继电保护制造厂家将保护装置出两路2M口信号，装置的接口和控制部分为两套，两路相互独立并同时工作，彼此间不需要切换，一路异常不会影响另一路的运行，相当于在保护装置考虑了通道异常时所谓“切换”。综上所述，本文建议根据继电保护信号所在接入传输环网结构可以考虑采用以下两种方式：一、继电保护信号提供双2M接口利用复用设备传输。使用条件：继电保护装置提供两路2M信号，传输网主备通道时延、穿通节点环境基本相同。优势：（1）充分利用传输设备结构实现保护；（2）保护信号无需增加额外保护切换装置；二、采用2M切换设备实现继电保护信号传输的方式。使用条件：不受传输网络结构限制。优势：（1）不改造现传输网络拓扑及配置；（2）不改造现保护设备；（3）可分步实施；（4）保证网络的安全运行，减少运维成本；（5）满足传输继电保护信息的通道技术要求。
结束语：
光纤通道保护的运行、维护对电网系统稳定有着重要的意义。本文对于电力通信网络中光纤通道的保护信息如何进行传输优化展开了研究。鉴于继电保护信号的重要性及利用2M实现复用传输的必要性，充分实现传输网络2M通道的安全性尤为重要，因此，针对现有传输网络设备大部分未配置2M保护板的情况，通过运用2M复用传输以及增设传输网络设备等方式，从而实现其通道的安全性。
参考文献：
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[3]高会生.孙逸群.冉静学.电力光纤保护通道安全风险评估指标的研究.继电器，2017，35（3）：61-65.
论文作者:张林
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：通道论文; 路由论文; 光纤论文; 网络论文; 双向论文; 复用论文; 路径论文; 《当代电力文化》2019年第15期论文;