Transpower-- Reconstructs Power Operations Through Improving Communications
By Dr.A.Mason博士，Telbios 首席技术官，创新和市场情报总监
一、引言
为了确保优化管理现代电力系统而引入可靠的通信网络不断增加的需求。
在新西兰和世界各地，电力系统正在比以往更加艰难地运行，这是由于在建立新的资产方面有很多困难（实际的或想象的环境问题），以及如风能等新兴的可再生发电技术的影响。
为了应对运行新西兰电力系统更加艰难的状况，Transpower公司采取了如下几个重要举措：
•升级市场体系和经营管理需求来：
—管理正运行更难的电力系统；
—维护经营者对电力系统情形的认识。
•更好的监测电力系统动态性能和稳定性，以防止过度运行该系统而导致的故障。
•获得更多详细的资料，以评估作为新西兰国家电网的组成部分的重要资产的情况和运行。
这些都是当一个已经工作了数十年的行业在规划其网络时，正在被引入的典型变化。这种剧烈的变化需要激进的解决方案，而且这些解决方案需要新式的并具有前瞻性的电信基础设施。
二、迎接挑战
1.迎接系统运营商的挑战
Transpower，新西兰的系统运营商，正委托进行重大市场系统软件的重要升级。这将使得由于制约因素，Transpower的操作功能更难通过自动核算运行电力系统。建议扩大新的系统，以在产业参与者之间提供更多的信息交流。电力市场内的更准确信息使得人们能够更好的决策，从而得到改进，如提高效率和降低成本。
系统运营商还设有一个虚拟控制中心，它由两个同时运行的地点组成，员工在这两个点之间工作。这种新型的安排，创造了对通信带宽和路由多样性的高度需求，既要备份关键任务应用，还要在中心之间提供一个开放的视频连接，使得他们如一个虚拟的实体一样运行。
2.迎接电网规划者的挑战
在正在接近其极限运行的电力系统之上建立可靠和安全的电力系统并纳入了新技术的需求之下，电网的规划者也需要对这个非常复杂的系统的动态有一个良好的了解。这种认识是重要的，因为电力系统正在发生变化，包括大幅风力发电机组，更新的高压支流输电机组和广泛的依赖无功支持设备，如静止无功补偿器。
Transpower需要一个强有力的通信网：
•接入系统来测量网络的动态性能
•测量同步移相器和小信号的稳定性，作为规划新的资产，如更换部分新西兰的跨岛网，即-直流输电的POLE1的一部分。
3.迎接电网维修的挑战
随着老化资产几乎运行到它们的极限，假设需要更换成维修他们，Transpower公司对更好地了解关键资产的情况和使用状况有持续的需求。一段时间以来，Transpower公司一直在调查在设备网络环境中使用所谓的“变电站服务器”的可能性。现有的通信网络已被确定为获得更高质量的资产性能信息的主要障°¬。
4.老化的基础设施
公用事业单位天生是保守组织。他们不会使用前沿的技术，他们考虑到安全问题，并坚定不移地进行试验和测试。
然而，支持公用事业单位的关键任务的电网服务（如远程保换、遥测、监控和语音）的通信网络都在极具老化。事实上，供电网络通常由已经走到寿命尽头的通信技术支持。此外，制造商和电信运营商正逐步向全IP环境演进，迫使电力系统运营者认真关注他们的通信网络。
三、Transpower—通过改善通信来改造电力运营
在新西兰，Transpower既负责输电，又负责系统运营，它拥有并经营了大约12000公里的高压电网和193个变电站、办事处及开关站。今年早些时候，Transpower授予阿尔卡特朗讯一份合同，用以更新和改造通信基础设施，以支持国家电网的持续升级。
1.变革的必要性
Transpower的电力网络的第一次部署是在19世纪20年代，在20世纪50年代和60年代期间，兴建了大部分的高电压220KV网络。与全球范围内的很多公用事业单位一样，目前基本上是这种基础设施在支持新西兰的能源需求。
鉴于描述的这些挑战，Transpower正进行一项重大的投资计划，以提高能源的可靠性和可用性，以优化资产利用率。在这一过程的早些时候，就已经很明显，在这一转型计划中，一个现代、先进的通信基础设施将扮演一个主要的角色。
2.当前的通信环境
今天的通信网已经渐渐变成自组织模式。这反映在网络的广泛的非结构化特点，并结合了来自于28个不同设备商的超过115个不同类型的设备。大部分的设备，目前正处于或进入寿命终点。
全球范围内的系统经营者所面临的另一个关键问题是公共服务提供者提供的TDM服务的逐步退出，这对电力行业是一个关键性的发展。对于可预见的将来。TDM将继续成为一个支持最关键的安全机制，也就是远程保护的重要技术。因此，服务提供商向全IP网络的演进意味着Transpower像许多其他公司一样，需要开发和保留自己的独立于公共服务提供商的电信级通信能力。
三、不断发展的需求
通信网络必须实时支持与电力传输网络有关的全部操作业务，其中包括：
•远程保护，这要求很低的，确定性的网络延时。
•监控，目前使用的是模拟技术，但会随着时间的推移，向基于IP的方案演进。
•语音业务，必须不受公共业务提供商的任何事故的影响，随时可用。
•IT安全，这需要一个稳健而可靠的网络。
•新变电站的特点，如IP闭路电视。
网络必须鲁棒可用，因此不受电力或公共电信网络上的突发事件的影响。这就要求主动管理，以实时处理任何故障或事故。
最后，该网络必须是面向未来的，同时采用久经考验的技术。
简单地说，Transpower的主要目的是建立、维护和运营一个维持灵活可靠电力供应的国家电网。这需要对电网投资方式进行改革，对通信投资方式也需要类似的改革。当前的通信网络，需要进行升级以便支撑规划中的未来10年的电网投资。
通信最重要的功能是成为Transpower公司的一个基础能力，为其保持对电力系统的谨慎和有效的控制，并最大化电网的利用率。
四、作用
1.挑战
乍一看，Transpower的要求看起来并不严格。相对于服务提供商运营的网络，这个网络是比较简单的，并使用了众所周知的技术，不过，阿尔卡特朗讯必须解决一些重大的挑战：
•阿尔卡特朗讯所提供的业务的临界点，和它对新西兰电力供应的直接影响。
•远程保护的特殊要求需要进行认真和彻底的网络设计。
•对于在高压环境下工作相关的安全问题的仔细管理。
•将业务从现有的通信网络向新的通信网络迁移的问题，同时确保对电力供应服务的零中断。
Transpower选择阿尔卡特朗讯的其中一个原因是因为它在公共设施市场上的¾¬验，这使公司能够有效地处理这些问题。
2.满足技术临界点
阿尔卡特朗讯将为Transpower推出的网络解决方案是围绕多业务光传输业务交换，它支持TDM和以太网。它的TDM能力提供了远程保护服务所需的必要的时间敏感通信通道，同时为仍然需要TDM接口的传统设备提供了一个通信通道。以太网接口支持对时延较少要求的应用。
依据Transpower自己的变电站和电网建设计划，阿尔卡特朗讯的IP/MPLS路由器将支持非时延敏感服务向IP的逐步迁移。它也将支持OmniPCX企业IP交换机，这将为每个站点提供运营语音服务，它也支持大规模IP闭路电视和Transpower的IP安全平台的部署。
需要仔细的网络设计，以便为时间敏感的业务了解和尽量减少跨越整个网络的时延，并为不同的IP服务分配正确的优先权和服务质量。反过来，这将确保关键IP服务（语音和监控）的不间断的可用。
利用其大型转型项目的全面经验，阿尔卡特朗讯也将管理网络实施和服务转移。
3.满足关键任务的需求
设计和实施一个能满足Transpower商业的关键人物特征的结构只是挑
战的一部分。其他同样重要的组成部分是保持它天天运行可靠。阿尔卡特朗讯将升级Transpower在汉密斯顿的现有的网络运营中心（NOC），以便监测和管理Transpower的网络。
利用先进的为电信市场开发的工具，阿尔卡特朗讯将能够在全网快速可靠的探测到事故或故障，诊断并确定它们的优先级，而且，在大多数情况下远程控制问题。
4.服务水平
鉴于Transpower业务的关键特性，阿尔卡特朗讯必须满足来自Transpower的业务需求的关键性能指标。他们º¬盖运营的整个范围，包括服务提供、问题响应、事故处理和坚持Transpower的现场安全程序。
五、生命周期管理
阿尔卡特朗讯公司的合约要求公司来管理网络的整个生命周期，以避免使用陈旧技术，确保部署的技术在今后许多年仍然适用。
1.企业服务
除了其运营业务，网络将支持Transpower的企业网络的要求。这包括分发、WAN/LAN连接、企业语音及视频等业务。
在它们的设计中，服务质量是一个关键因素，然而，运行业务始终享有优先权，而且必须得到支持关键任务活动所需的带宽。
六、对Transpower的好处
在这个项目中，Transpower的目标是获得一个同质的、简单而鲁棒的通信基础设施。这将允许效率得到改进，也支持革新和提升国家电网所需的服务和应用。
正如Ralph Craven博士，Transpower的首席执行官指出：“我们在提升我们的通信网络中面对的挑战，是如何在一个单一的，易于管理的平台上合并多个遗留的未来的技术。阿尔卡特朗讯正用高可靠和高可用的通信解决方案帮助我们迎接这些挑战，它将在未来减少运营成本、提高运营效率。”
七、结论
随着电力系统资产正在变得更加艰难，对快速传输重要的运营信息的依赖大幅度增加了。如果需要通过引进实时的系统稳定性检测和变电站自动化等关键举措而实现收益，老化的通信基础设施就需要更新。通信已¾¬成为这些运营商所需要的解决方案的一个重要的组成部分。
Transpower已认识到这个需要，并且在阿尔卡特朗讯的帮助下，正在部署一个将在可预见的将来支持其关键人物业务的网络。Transpower的行动也将被全世界的其他传输和分发系统运营商所仿效。
公用事业单位天生是保守组织。然而，在通信上的改变更是迫不得已——改变，绝不能损害这些运营商在安全性和可靠性上的优异记录的改变。此外，如果没有这种改变，有能力保持一个良好的电力供应变得越来越具有挑战性。Transpower，在阿尔卡特朗讯的帮助下，站在了实现这些必须改变的最前端。
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