电力系统发展趋势与fgOTN技术应用方案
电力系统发展趋势
电力系统面临运行随机性、波动性、复杂性和脆弱性挑战，亟需数字化转型。数字化技术（云计算、大数据、物联网、人工智能）可在“态势感知、广泛物联、数字孪生、智能计算”四个方面提供能力，实现新能源为主体的新型电力系统智能化升级，提升电力系统运行效率和安全可靠性。
电力通信面临的挑战
电力通信网作为核心基础设施，面临以下挑战：
- 可靠性：需提升多路由保障能力和智能化运维管控能力，实现全天候全业务不间断运行。
- 安全性：需提高通信网承载新型市场主体通信通道的安全水平，保障不同安全等级业务的安全可靠隔离和承载。
- 适应性：需适应全景感知能力提升、调度数据网带宽升级、中低压业务接入增加和人工智能全面应用等需求。
- 迭代性：需实现SDH技术迭代升级，满足电力业务从2M固定时隙向10/100/1000M IP业务转变的需求。
电力通信网架构及业务需求
电力通信网主要由骨干通信网和10kV通信接入网构成：
- 骨干通信网：包括省际、省级、地市级和电力骨干通信网，覆盖各级调度控制中心、35kV及以上变电站、通信第二汇聚点、数据中心和直调电厂等。
- 主要业务：骨干通信网承载I、II区生产控制类和III、IV区管理信息类业务，其中SDH技术主要承载I、II区业务，OTN技术主要承载III、IV区业务。
骨干通信网方案
省际、省级骨干通信网
需满足高安全性、确定性低时延、高可靠性、超长站距及有限带宽、互通性和平滑演进等特点。建议采用fgOTN技术构建通信网络，支持单波100G、400G互联应用。
地市级骨干通信网
除满足上述要求外，还需支撑有限长站距、高带宽、小容量及灵活接入等特点。建议采用10G/100G灰光为主，超80km场景采用10G/Nx10G彩色光接口组网补充。
10kV通信接入网方案
10kV通信接入网是连接配电网中各种智能终端设备、主站系统以及相关业务系统的专用通信网络，主要服务于配电自动化、用电信息采集、分布式电源接入、电动汽车充电设施管理和负荷控制等智能配用电业务。需具备网络可靠、多业务承载、小型化及低功耗等特点。fgOTN应用方案待技术进一步成熟后补充。
fgOTN关键技术
fgOTN关键技术包括灵活容器fgODUflex、灵活时隙复用、客户信号映射、时钟透明传输机制和无损带宽调整等五大部分：
- fgODUflex灵活容器：提供p*10M灵活传送容器，继承OTN的4行3824列帧结构，并进行优化创新，提供低速管道同时具备高性能OAM的传送能力。
- 固定时隙与复用：fgODUflex的服务层容器包括1.25GODU0、2.5GODU1、10GODU2以及n*1.25GODUflex(fgTS.n)，其中n=3to7。每种速率的服务层容器可划分为多个10M固定时隙，通过OMFI和MFAS两级复用指示完成其时隙结构指示。
- 客户层信号映射：支持CBR和PKT两大业务类型。CBR业务包括STM-1、STH-4、VC-12、VC-3、VC-4、E1等，PKT业务则为任意速牢的分组业务。
- 时钟透明传输机制：采用逐点时钟相位偏差累计，在末端节点统一处理，避免逐跳时钟恢复方案带来的高处理代价问题。
- 无损带宽调整：通过fgODUflex中携带BWR_IND指示一步完成fgODUflex速率和服务层占用的时隙数量调整，解决传统GMP带来的缓慢调整约束问题。
fgOTN标准化进展及未来工作
- 国际标准化：ITU-T SG15负责fgOTN国际标准化工作，已正式立项G.fgOTN，并正式通过了第一批fgOTN核心标准。
- 国内标准化：CCSA协同ITU-T推动构建fgOTN标准体系，已正式发布细粒度光传送网（fgOTN）技术要求3，并新增立项细粒度光传送网（fgOTN）设备技术要求。
- 未来工作：需进一步统一fgOTN承载电力系统继电保护业务时的保护倒换功能标准，统一互联互通要求和检测标准，完善fgOTN技术在采用100G彩色光接口时面临雷电干扰的问题，推动fgOTN产品成熟商用。
