[00111246]基于OTN技术的超大容量超长跨距光传输系统发明及应用

随着智能电网加速发展,电力通信网络除了承载控制保护、调度数据、电话、视频等传统通信业务外,互联网+能源、终端接入网、量子通信等智能新业务的需求也飞速增涨,对带宽的需求日益增加。全球能源互联网发展战略的提出,更对电力通信网络的承载能力提出了前所未有的巨大的挑战。《全球能源互联网发展战略白皮书》中指出,电网互联技术主要依托于特高压输电技术。现有±800kV直流特高压线路长度通常约2000km,±1100kV直流特高压线路长度已超过3000km,而目前电力配套通信中,多波10G大容量光传输单跨距离仍不足280km。因此,有必要对大容量（多波10G,单波100G,以及10G/100G混传）光传输关键技术进行研究,提升通信系统容量,增加光传输距离,为特高压电网建设、智能电网发展乃至全球能源互联网战略提供技术储备。 目前大容量长距离传输主要存在以下技术难题。一是遥泵技术是提升光传输距离的主要手段,传统遥泵技术需要进一步提升系统增益、降低系统噪声：二是多波10G、100G系统大容量光传输系统受非线性效应、频率偏移等影响,系统性能大幅劣化,需进一步降低通道干扰,提升系统频偏容忍度：三是大容量超长单跨距传输系统技术复杂,没有现成的标准规范作为指导依据,需要研究不同传输距离下的系统配置方案：四是基于遥泵的大容量光传输系统在电力系统中尚未普遍应用,缺乏运维监视手段,系统运行维护十分困难。 本项目积极开展基于遥泵技术的大容量长距离电力通信系统研究及工程应用,围绕多波10G,单波100G,以及10G/100G混传等大容量长距离传输技术开展攻关,形成了全面系统的业内领先的解决方案：一是研制出一种新型光路结构的遥泵远程增益单元,实现遥泵系统输出光信噪比关键技术的突破：同时建立了基于遥泵放大技术的超长距光传输系统仿真模型,确定了遥泵远程增益单元的最佳安装位置：二是创新性的开发一种评估100G相干传输中频率偏差容忍度的算法,结合新型VMUX（合分波器）多波APC控制技术,解决了多速率混传应用中的技术难题,首次在电力系统中实现10G/100G速率混传应用：三是研究并设计了不同条件下光路系统的配置方案,并将相关系统的典型设计纳入电力行标《电力通信超长站距光传输工程设计技术规程》：四是开发遥泵运行监控系统,对关键指标及运行环境进行全覆盖自动监测和预警,并结合改进的遥泵远程泵浦单元,实现系统实时预警及故障自动恢复,解决复杂环境下的遥泵系统运维难题,有效提升系统运行可靠性。 本项目关键技术的研究及成功应用,为电力通信网络传输容量的进一步提升,传输距离的进一步增大提供了有力手段,为全球能源互联网建设提供了可靠通信保障。