光网络

简要阐述了电力信息化蓬勃发展背景，探讨了人工智能（AI）推动下一代光网络技术创新与能力演进的关键作用，分析了AI与光网络技术的创新融合，并展望了新一代光子信息网络的演进方向，为通信行业的创新发展提供了战略指导。

无源光网络（xPON）技术具有抗干扰、密集覆盖等特点，经历了GPON/EPON、10GPON和50GPON三代技术发展，可较好适配工业互联网的确定性时延、低抖动、超大连接等特性，成为支撑配电网“可观、可测、可控”的重要基础设施，在配电自动化、配电视频监控、动力环境监控等业务场景中已有大规模应用。本报告分析了xPON技术特性，在此基础上，结合新型电力系统对配电网新需求，提出xPON技术在配电网建设应用场景，并对未来的应用提出展望。

相比传统光传输网络提供的网管系统，可编程多域控制器可以快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务，实现电力光传输网络业务处理可编程、控管策略可编程和传输器件可编程，在江苏公司和重庆公司进行了应用，效果显著。 本成果的创新点在于：1）提出可编程控制的光网络软件定义模块，通过将软件编程控制理论与传统光网络研究方法结合，利用控制功能的模块化，实现业务可编程处理，解决传统光网络通道刚性，资源调度不灵活的问题；2）提出面向多域异构网络资源优化的多目标均衡算法，利用机器学习方法优化光网络物理层特性，从根本上解决光网络异构资源难以统一优化的问题；3）提出跨域端到端QoS保障方法，通过控制器与支撑系统之间的交互来获取统一业务在全网范围内的QoS映射，解决电力时延敏感业务在多域交互环境下的高可靠业务传输；4）提出基于光学器件可编程调谐的物理损伤补偿机制，通过对端到端光路中的光学器件参数进行动态调谐，实现对光路传输性能的动态补偿，解决现有电力光网络中，光层物理损伤无法感知，导致端到端光路传输性能下降的问题。

本文根据ASON光网络在电力通信网的发展趋势和传送业务的变化，分析了光传送网技术所面临的挑战以及新的要求，阐述了ASON技术的发展趋势，提出了ASON的应用策略。随着人们生活水平的不断提高，社会经济的不断发展，电力通信网的业务出现多样化，在电力通信网传送的主要有电网调度、自动化、继电保护、安全自动控制、营销现代化、电力市场交易以及电力企业信息化等业务，从而使电力通信网的安全稳定运行提出更高的要求。

对光纤链路资源的统一管理与维护，减少障碍历时、提升网络安全，是业界正在面临的难题；因此网络维护部门迫切地需要对竣工的光纤网络进行开通验收、监测维护、预检预修、故障定位与排除、对接平台等实施远程集中测试与管理。智能光缆在线监测解决方案采用在线式的超长距 ARD-OTDR 为测试设备，最大测量距离可达180公里，可穿透具有多级大分光比（最高 1：128）的PON网络，采用对业务信号无干扰的1650nm的波长在线实施测试，依托强大的专家分析系统，仅用90秒左右的时间就 可诊断出光缆断裂、老化、接头处污损、连接不良、宏弯、熔接点性能变差、非熔接接续性能变差，以及ONU缺失等光网络故障。并以GIS、拓扑图、迹线图、结果描述等多种方式呈现，适合各类人员含对非技术人员了解线路情况。可实现在光网络安装、运行等各个阶段，对其远程监测与维护。通过对监测数据的分析，给出光纤网络的老化、劣化的趋势。可根据实际需要设置周期测试（轮巡测试）任务，对光纤链路的故障预检预修，真正实现主动维护。实践中发现，该解决方案可以对现有网络进行优化、对资源数据有梳理。

国网公司变电设备将逐步实现全面感知监测，但是随着变电站设备监测装置种类和数量的增多，接入网络复杂、网络全链路监测缺失等问题接踵而至，导致设备感知能力变弱、后期运维压力增大。为探索解决以上问题，德阳供电公司应用F5G技术体系建设国网首座变电站全光网络，简化网络架构，实现端到端网络通道全链路监测。本报告将简要叙述F5G全光网络的原理和优势，分析国网公司智慧物联体系（变电部分）建设的智能化需求，在此基础上，介绍国网公司首座F5G全光网络智慧变电站建设案例，及该技术在德阳供电公司变电站运维中的典型应用场景及成效，最后对F5G全光网络下一步的应用前景和发展趋势进行展望。

新型电力系统的构建亟需先进信息通信网络等数字化技术手段强力支撑，由于电力业务涵盖源、网、荷、储等各个环节，广泛分布的电力系统设备的通信环境和条件差异性巨大，我们需要构建以地面网络为基础、空基和天基网络为补充的广域泛在先进通信能力。中国电科院基于电力物联网业务需求和能源互联网的发展方向，研究了空天地一体化网络架构以及无线通信、光通信、卫星通导遥电力应用关键技术，提出了5G网络切片管理编排和高精度空口授时方案、光网络带宽容量自主调整方案以及卫星通导遥数据组合协同应用整体框架，研制了电力5G模组、无线专网超窄带低功耗原型样机和一体化定位授时原型样机，开发了光传输网仿真平台和卫星大数据应用平台原型系统，并在典型应用场景开展试点验证，为实现空天地一体化网络演进奠定基础。本文对研究情况进行了简要总结汇报，并对新型电力系统建设过程中，“天地互备多域融合、公专互补有无结合、感传算通导遥一体、数字孪生AI赋能”的一体化网络演进进行了展望。

2024年7月29日，国家电网公司进行了2024年输变电项目第四次变电设备招标采购。其中，通信网设备集成的招标共包括27类物资。分别为：OTN电交叉子框、OTN光传输子框、OTN光接口模块、OTN光路子系统光功率放大器BA/PA、OTN光路子系统拉曼放大器、OTN光路子系统色散补偿模块、OTN设备板卡、PTN电接口模块、PTN光接口模块、PTN设备、PTN设备板卡、SDH光接口模块、SDH光路子系统光功率放大器（BA）、SDH光路子系统光功率放大器（PA）、SDH光路子系统拉曼放大器、SDH光路子系统前向纠错（FEC）、SDH光路子系统色散补偿模块、SDH设备、SDH设备板卡、分光器、光缆终端设备(OLT)、光网络单元设备(ONU)、光纤配线架(ODF)、数字配线架(DDF)、网络配线架、音频配线架(VDF)、综合配线架。

2024年1月29日，国家电网公司进行了2024年输变电项目第一次变电设备招标采购。其中，通信网设备集成的招标共包括20类物资。分别为：OTN电交叉子框、OTN光传输子框、OTN光交叉子框、OTN光接口模块、OTN光路子系统光功率放大器BA/PA、OTN光路子系统拉曼放大器、OTN光路子系统色散补偿模块、OTN设备板卡、SDH光接口模块、SDH设备、SDH设备板卡、分光器、光缆终端设备(OLT)、光通信传输网管、光网络单元设备(ONU)、光纤配线架(ODF)、数字配线架(DDF)、网络配线架、音频配线架(VDF)、综合配线架。