一种智能变电站过程层光网络结构及重构方法技术

本发明专利技术公开一种智能变电站过程层光网络结构，分配节点、接入节点、间隔层设备、过程层网络设备一一对应，分配节点包括波分复用器和2个光交叉连接器，第一光交叉连接器的两侧分别连接波分复用器的复用端和接入节点；第二光交叉连接器的两侧分别连接间隔层设备与波分复用器的解复用端口；两个光交叉连接器均有一个控制端口直接与间隔层智能设备相连，间隔层智能设备经第二光交叉连接器控制端口，对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。此种结构可实现智能变电站过程层的网络结构配置和重构。本发明专利技术还公开一种智能变电站过程层光网络结构的重构方法。

A Process Layer Optical Network Architecture and Reconfiguration Method for Intelligent Substation

The invention discloses a process layer optical network structure of an intelligent substation. The distribution nodes, access nodes, spacer devices and process layer network devices correspond one to one. The distribution nodes include a wavelength division multiplexer and two optical cross connectors. The multiplexer and access nodes of the wavelength division multiplexer are connected on both sides of the first optical cross connector, and the two sides of the second optical cross connector are connected separately. Layer device and demultiplexer port of WDM; both optical cross connectors have a control port directly connected to the spacer intelligent device. The spacer intelligent device controls the port through the second optical cross connector, configures the connection state of optical cross connector in the allocation node, so as to construct or reconstruct the physical connection of the network. This structure can realize the configuration and reconfiguration of the network structure in the process layer of intelligent substation. The invention also discloses a method for reconstructing the process layer optical network structure of an intelligent substation.

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站过程层光网络结构及重构方法
本专利技术属于电力系统通信
，涉及电力应用光通信网络，特别涉及一种智能变电站过程层光网络系统结构配置。
技术介绍
智能电网的建设是我国电力自动化发展的重要任务。目前，变电站中的继电保护正由常规的“直采直跳”方式，向“网采网跳”发展。基于光通信技术的变电站网络具有传输性能好、可靠性高、网络扩展性好，易于升级等优点。目前已有基于波长互组播技术的智能变电站过程层网络方案提出，其可以实现不同业务流量的物理隔离及组播功能，但其网络配置和重构的灵活性不足，限制了其应用，同时为了实现冗余保护及信息共享，其对光源谱宽宽度的要求较高，相应的节点端口数目也要求为无保护情况下的两倍，不容易实现。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种智能变电站过程层光网络结构及重构方法，其可实现智能变电站过程层的网络结构配置和重构。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种智能变电站过程层光网络结构，包括顺序连接的站控层、间隔层和过程层，其中，间隔层包含i个间隔层设备，过程层包含i个过程层网络设备，i为自然数；各间隔层设备均包含有保护设备、测控设备、智能设备；还包括i个分配节点和i个接入节点，分配节点、接入节点、间隔层设备、过程层网络设备一一对应，分配节点包括波分复用器和2个光交叉连接器，第一光交叉连接器的数据端口一侧连接波分复用器的复用端，另一侧连接接入节点；第二光交叉连接器的数据端口一侧与间隔层设备相连，另一侧与波分复用器的解复用端口相连；两个光交叉连接器均有一个控制端口直接与间隔层智能设备相连，间隔层智能设备经第二光交叉连接器控制端口，对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。上述第一光交叉连接器的数据端口数为2×3或2×4，2端口侧连接波分复用器的复用端，3端口或4端口的一侧连接接入节点。上述第二光交叉连接器的数据端口数为m×n，m和n均为正整数，且m≥n+2；m端口侧与间隔层设备相连，n端口侧与波分复用器的解复用端口相连。基于如前所述的一种智能变电站过程层光网络结构的重构方法，根据站控层指令或间隔层智能设备对过程层网络故障的判定结果，通过间隔层设备对分配节点内部光路的控制实现网络的重构，实现过程层光网络的智能重构。网络结构配置或重置的过程中，由站控层发送指令给间隔层智能设备，间隔层智能设备根据指令，通过分配节点中的光交叉连接器控制端口，对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。间隔层智能设备保存2个光交叉连接器的连接状态，以及分配节点端口与间隔层设备端口之间的连接状态。采用上述方案后，本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：(1)相比现有的基于波长互组播的过程层光网路实现方案，该网络不仅可以保持光通信质量优势，而且可以灵活的实现网络结构配置和重构、及智能保护倒换；(2)相比现有的基于波长互组播的过程层光网路实现方案，该网络实现方案可以基于更少的波长资源、WDM端口数及波长相关器件、和更少的光纤冗余，实现对过程层网络链路、间隔层网络设备、光分配节点端口等的保护。附图说明图1是本专利技术所提出的过程层光网络结构示意图；图2是过程层网络链路故障情况下本专利技术所提出的过程层光网络分配节点结构重置示意图；图3是有冗余的间隔层网络设备故障情况下本专利技术所提出的过程层光网络分配节点结构重置示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种智能变电站过程层光网络结构，包括顺序连接的站控层、间隔层和过程层，其中，间隔层包含i个间隔层设备，过程层包含i个过程层网络设备，i为自然数；各间隔层设备均包含有保护设备、测控设备、智能设备，此为现有结构，不再赘述。本专利技术的改进点在于，还包括i个分配节点和i个接入节点，分配节点、接入节点、间隔层设备、过程层网络设备一一对应，分配节点由波分复用器和2个光交叉连接器(OXC)组成，其中一个光交叉连接器(OXC2)的数据端口数为2×3或2×4(图中上下两侧)，2端口的一侧接波分复用器的复用端，3端口(或4端口)的一侧连接接入节点；另一光交叉连接器(OXC1)数据端口的一侧与间隔层设备相连、端口数目为m，数据端口的另一侧与波分复用器的解复用端口相连、端口数目为n，这里m和n均为正整数，且m≥n+2；两个光交叉连接器均有一个控制端口直接与间隔层智能设备相连，间隔层智能设备经该光交叉连接器控制端口、对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。本专利技术还提供一种智能变电站过程层光网络结构的重构方法，根据站控层指令或间隔层智能设备对过程层网络故障的判定结果、通过间隔层设备对光分配节点内部光路的控制实现网络的重构，利用两个光交叉连接器的线路倒换实现对网络故障的智能保护和恢复，实现过程层光网络的智能重构。具体地：网络结构配置或重置的过程中，由站控层发送指令给间隔层智能设备、间隔层智能设备根据指令，通过光分配节点中的光交叉连接器控制端口、对光分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接；网络故障的情况下，间隔层智能设备根据对过程层网络故障的判定结果、通过光分配节点中的光交叉连接器控制端口触发光交叉连接器的线路倒换，实现对网络故障的智能保护和恢复。为了实现对过程层连接状态/故障的判断，间隔层智能设备需保存交叉连接器的连接状态，以及光分配节点端口与间隔层设备端口之间的连接状态。图2所示为过程层网络中连接分配节点和接入节点的一条光纤链路故障的情况下，分配节点结构重置的示意图。通过修改2×3OXC的连接状态，使分配节点和接入节点之间正常的光纤所接的OXC端口与其另一侧的2个端口相连，可以实现对网络链路故障的恢复。这里需要指出的是，如该方案中两个节点之间只使用3根光纤进行连接，即可实现对所有信号的冗余备份(2:1)，相比光纤直连的方案(需>12根光纤)大大减少了所需长距离光纤的数量，简化了网络建设过程中的连接和配置。如图3所示为过程层光网络中连接分配节点与间隔层设备的光纤(或与其相连的间隔层设备或光分配节点端口)故障时，分配节点结构重置的示意图。在存在冗余端口的情况下，通过修改m×nOXC的连接状态，使分配节点和间隔层设备间正常的光纤链路所连接的分配节点端口(这里为3端口)与故障光纤链路原来连接的OXC另一侧端口(这里为2’)相连，可以实现对上述网络链路故障或端口故障的恢复。这里需要指出的是，该方案所需波长信道数目仅为需连接的间隔层设备类型数目，由于使用了OXC，不需要增加波长资源即可实现对上述故障类型的冗余保护。综合上述，本专利技术公开了一种变电站过程层光网络结构及重构方法，其过程层网络设备和间隔层设备通过中间光节点实现按组对应互联，所述中间光节点包括接入节点和分配节点，所述接入节点为过程层侧的光节点，所述分配节点为间隔层侧的光节点，由具有状态读出功能的光交叉连接器和波分复用器组成，根据站控层指令或间隔层智能设备对过程层网络故障的判定结果、通过间隔层设备对光分配节点内部光路的控制实现网络的重构，实现过程层光网络的智能重构。本专利技术相比现有的方案，不仅可以保持光通信质量优势，而且可以灵活地实现网络结构配置和重构及智能保护倒换，在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变电站过程层光网络结构，包括顺序连接的站控层、间隔层和过程层，其中，间隔层包含i个间隔层设备，过程层包含i个过程层网络设备，i为自然数；各间隔层设备均包含有保护设备、测控设备、智能设备；其特征在于：还包括i个分配节点和i个接入节点，分配节点、接入节点、间隔层设备、过程层网络设备一一对应，分配节点包括波分复用器和2个光交叉连接器，第一光交叉连接器的数据端口一侧连接波分复用器的复用端，另一侧连接接入节点；第二光交叉连接器的数据端口一侧与间隔层设备相连，另一侧与波分复用器的解复用端口相连；两个光交叉连接器均有一个控制端口直接与间隔层智能设备相连，间隔层智能设备经第二光交叉连接器控制端口，对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站过程层光网络结构，包括顺序连接的站控层、间隔层和过程层，其中，间隔层包含i个间隔层设备，过程层包含i个过程层网络设备，i为自然数；各间隔层设备均包含有保护设备、测控设备、智能设备；其特征在于：还包括i个分配节点和i个接入节点，分配节点、接入节点、间隔层设备、过程层网络设备一一对应，分配节点包括波分复用器和2个光交叉连接器，第一光交叉连接器的数据端口一侧连接波分复用器的复用端，另一侧连接接入节点；第二光交叉连接器的数据端口一侧与间隔层设备相连，另一侧与波分复用器的解复用端口相连；两个光交叉连接器均有一个控制端口直接与间隔层智能设备相连，间隔层智能设备经第二光交叉连接器控制端口，对分配节点中的光交叉连接器连接状态进行配置，从而构建或重构网络的物理连接。2.如权利要求1所述的一种智能变电站过程层光网络结构，其特征在于：所述第一光交叉连接器的数据端口数为2×3或2×4，2端口侧连接波分复用器的复用端，3端口或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭宇，黄堃，黄小耘，庞伟林，陈立翼，曾中梁，陈雪，陈轶斌，吴丽贤，樊鹤红，孙小菡，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，国电南瑞科技股份有限公司，东南大学，南京曦光信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44