《電子技術(shù)應(yīng)用》
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調(diào)度范圍調(diào)整通信方案研究
2015《電子技術(shù)應(yīng)用》智能電網(wǎng)增刊
谷衛(wèi)星,,劉毅梅,,王婷婷,,湯 奕,,趙 巾
(北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院,北京 100055)
摘要: 光傳輸骨干網(wǎng)B平面是北京電網(wǎng)重要的通信業(yè)務(wù)傳輸支撐平臺,,覆蓋全網(wǎng)220kV及以上變電站,、電廠和各供電公司,覆蓋范圍廣,。由于建設(shè)年限早,,缺乏前期統(tǒng)一規(guī)劃,導(dǎo)致目前B平面網(wǎng)絡(luò)小系統(tǒng)過多,,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致,,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通信可靠性不高,。文章針對B平面網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀不足,,結(jié)合調(diào)度范圍調(diào)整,提出了新的B平面網(wǎng)絡(luò)組織方案,。
關(guān)鍵詞: 調(diào)度 通信 方案 研究
Abstract:
Key words :

  谷衛(wèi)星,,劉毅梅,王婷婷,,湯  奕,,趙  巾

  (北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院,,北京 100055)

  摘  要: 光傳輸骨干網(wǎng)B平面是北京電網(wǎng)重要的通信業(yè)務(wù)傳輸支撐平臺,,覆蓋全網(wǎng)220kV及以上變電站、電廠和各供電公司,,覆蓋范圍廣,。由于建設(shè)年限早,缺乏前期統(tǒng)一規(guī)劃,,導(dǎo)致目前B平面網(wǎng)絡(luò)小系統(tǒng)過多,,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,通信可靠性不高,。文章針對B平面網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀不足,結(jié)合調(diào)度范圍調(diào)整,,提出了新的B平面網(wǎng)絡(luò)組織方案,。

  關(guān)鍵詞: 調(diào)度;通信,;方案,;研究

0 引言

  北京電力通信網(wǎng)是北京電網(wǎng)的重要組成部分,,電力通信網(wǎng)的安全性,、可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全可靠運行,。隨著北京市電力公司現(xiàn)代化管理及信息化發(fā)展,大量業(yè)務(wù)需要電力通信網(wǎng)承載,。電網(wǎng)及公司對于通信網(wǎng)的依賴性日益增大,,通信網(wǎng)發(fā)生故障時對電網(wǎng)及公司的影響也愈加嚴(yán)重。

  隨著北京市電力公司子公司模式的運營,,電網(wǎng)調(diào)度范圍相應(yīng)進行了調(diào)整,,原屬于華北電網(wǎng)公司調(diào)度的通信系統(tǒng),現(xiàn)劃歸為北京電力,,主要包括:(1)原華北電網(wǎng)熱王線光傳輸系統(tǒng),,1997年投運,主要采用NEC光傳輸設(shè)備,;(2)原華北電網(wǎng)北京南部光環(huán)網(wǎng),,2002年投運,主要采用馬可尼光傳輸設(shè)備,;(3)原華北電網(wǎng)孫河至太陽宮變光傳輸系統(tǒng),,2007年投運,主要采用馬可尼光傳輸設(shè)備,;(4)原華北電網(wǎng)順義至孫河光傳輸系統(tǒng),,2001年投運,主要采用GPT光傳輸設(shè)備,。此次調(diào)度范圍調(diào)整涉及的相關(guān)通信系統(tǒng)共包括27個220 kV變電站和7個電廠,。

  目前,北京電力現(xiàn)有光纖傳輸通信網(wǎng)絡(luò)是按照分層分級建設(shè)的,,由網(wǎng)內(nèi)220 kV變電站組成的為骨干傳輸網(wǎng),,由各地區(qū)110 kV變電站組成的為地區(qū)傳輸網(wǎng)。

1 現(xiàn)狀分析

  北京電力骨干傳輸網(wǎng)由A,、B雙平面組成,,主要承載220 kV主網(wǎng)和公司總部及二級單位的通信業(yè)務(wù)。A,、B雙平面各自組網(wǎng),,相互獨立,互為備份,。A平面?zhèn)戎爻休d調(diào)度語音,、調(diào)度自動化、行政語音,、會議電視等業(yè)務(wù),;B平面?zhèn)戎爻休d線路保護,、調(diào)度自動化等業(yè)務(wù)。

  骨干傳輸網(wǎng)A平面于2006年建成投運,,A平面是在充分結(jié)合光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,站點地理位置,傳輸性能要求,,網(wǎng)絡(luò)安全可靠等因素情況下,,經(jīng)過統(tǒng)一合理規(guī)劃設(shè)計建設(shè)而成,因此,,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整統(tǒng)一,,安全、靈活,、可靠,,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為10 G/2.5 G。

  骨干傳輸網(wǎng)B平面自1996年開始在各區(qū)域建設(shè),,并且主要是隨著各個220 kV變電站新建工程獨立,、分散、逐步建成的,,沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,。目前,傳輸網(wǎng)B平面由十多個子網(wǎng)絡(luò)組成,,自成系統(tǒng),,沒有進行互聯(lián)組網(wǎng),傳輸速率為2.5 G/622 M/155 M,,使用的光傳輸設(shè)備型號繁多,,包括NEC、馬可尼,、阿爾卡特,、GPT等多個廠家的多種型號設(shè)備。B平面整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分散,,薄弱,,部分子網(wǎng)還利用110kV系統(tǒng)的光纜,可靠性較低,。

  隨著北京220 kV電網(wǎng)的不斷擴大,,站點進一步增多,作為主要承載線路保護和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)信息的骨干網(wǎng)B平面存在很多問題:小系統(tǒng)過多,、過于分散,、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、運行時間較長、系統(tǒng)間缺乏高可靠的光接口互聯(lián),、電路轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)多,、通道可靠性不高等問題越發(fā)凸顯出來,這些問題都直接影響到電網(wǎng)保護通道的穩(wěn)定性和整個電網(wǎng)的安全運行,。加之電網(wǎng)調(diào)度范圍調(diào)整,,華北網(wǎng)移交的通信系統(tǒng)和設(shè)備大多是2000年左右投運的,運行時間長,,設(shè)備嚴(yán)重老化,,備品備件大多已經(jīng)停產(chǎn),。

2 建設(shè)思路

  為了從根本上解決目前傳輸網(wǎng)B平面和調(diào)度范圍調(diào)整移交通信系統(tǒng)存在的問題,,加強今后北京公司對調(diào)整后移交電廠和樞紐220 kV變電站的調(diào)度管理,擴展電廠的通信接入能力,,提高220 kV及以上變電站通信支撐能力,,必須對現(xiàn)有B平面進行完善,建設(shè)高可靠大容量,、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)堅強的B平面,,滿足電力安全生產(chǎn)的需要。

  傳輸網(wǎng)B平面的站點構(gòu)成是北京市調(diào),、各地區(qū)供電公司區(qū)調(diào),,網(wǎng)內(nèi)所有220 kV及以上變電站和電廠。由于北京公司220 kV及以上變電站,、電廠的站點比較多,,覆蓋范圍廣,因此,,在確定B平面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和容量時應(yīng)充分考慮B平面所承載的業(yè)務(wù)類型以及各業(yè)務(wù)的特點,。

  2.1 承載業(yè)務(wù)分析

  (1)調(diào)度電話

  調(diào)度電話主要應(yīng)用在市調(diào),、備調(diào),、區(qū)調(diào)、變電站,、直調(diào)電廠等站點,,用于調(diào)度機構(gòu)與被調(diào)度廠站之間的調(diào)度業(yè)務(wù)聯(lián)系,業(yè)務(wù)流向是廠站至調(diào)度部門之間,,業(yè)務(wù)需主備配置,,帶寬為64 kb/s。

 ?。?)線路保護通道

  線路保護通道主要應(yīng)用在500 kV,、220 kV的線路,業(yè)務(wù)流向是變電站之間,通道須主備配置,,帶寬為2 Mb/s,,有極高的時延穩(wěn)定要求。

 ?。?)電網(wǎng)自動化

  電網(wǎng)自動化類業(yè)務(wù),,主要承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上,包括EMS,、保護故錄信息,、電量采集、智能變電站信息,、各種在線監(jiān)測信息等,,信息源主要集中于前門與各供電公司。

  業(yè)務(wù)主要應(yīng)用市調(diào),、備調(diào),、區(qū)調(diào)、變電站,、直調(diào)電廠等站點及線路,,業(yè)務(wù)流向主要是自動化主站與被監(jiān)控廠站及線路之間,業(yè)務(wù)需主備配置,,帶寬為2 Mb/s,。

  2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和容量選擇

  根據(jù)對B平面所承載業(yè)務(wù)的分析,B平面除了承擔(dān)著重要的調(diào)度電話和調(diào)度自動化信息傳輸之外,,主要還承擔(dān)著大量的220 kV及以上線路保護信息,,結(jié)合這一特點,為了適于線路保護通道的實現(xiàn),,B平面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量與220 kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)保持一致,,但同時為了避免網(wǎng)絡(luò)過大,站點過多,, B平面應(yīng)按照220 kV系統(tǒng)電網(wǎng)接線分區(qū)域建設(shè),,形成多個相互獨立的子系統(tǒng),再通過各子系統(tǒng)之間進行互聯(lián),,從而將各子系統(tǒng)連接構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體,。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),每個子系統(tǒng)組成的站點數(shù)量合理,,網(wǎng)絡(luò)以環(huán)狀,、簡易網(wǎng)狀為主,結(jié)構(gòu)簡潔靈活,、安全可靠,,既滿足線路保護通道經(jīng)過跳接站點不易過多的要求,,保證了通道質(zhì)量,同時,,各子系統(tǒng)之間通過互連提供了相互之間互為備用的迂回通道,,又保證了各子系統(tǒng)中各站點調(diào)度電話和自動化信息至調(diào)度部門的可靠傳送。根據(jù)B平面所承載業(yè)務(wù)的帶寬需求,,B平面?zhèn)鬏斎萘恳?.5 Gb/s為主,。

3  B平面通信組網(wǎng)方案研究

  3.1 指導(dǎo)思想

  (1)堅持電力通信是為一次電網(wǎng)服務(wù)的,,是為電力生產(chǎn)和經(jīng)營管理服務(wù)的根本宗旨,,為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定,、可靠,、經(jīng)濟運行提供先進、可靠的通道保障,。

 ?。?)遵循《北京電力公司“十二五”通信發(fā)展規(guī)劃》的要求。

 ?。?)充分利用現(xiàn)有光纜資源,避免光纜路由重復(fù)建設(shè),,降低工程造價,。

  (4)傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)根據(jù)光纜路由優(yōu)選環(huán)型或簡易網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),。

  3.2 建設(shè)原則

 ?。?)先進性

  B平面光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為北京電力220 kV及以上廠站通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)與承載網(wǎng)絡(luò),其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)融合具有國際先進水平的,、成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,使得今后的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠保持技術(shù)上的領(lǐng)先地位,便于日后開展新的應(yīng)用業(yè)務(wù),。

 ?。?)適用性

  B平面光傳輸網(wǎng)絡(luò)在滿足全網(wǎng)不同節(jié)點對不同應(yīng)用需求的同時,充分利用現(xiàn)有資源,,配置一個具有最佳性價比的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。

  (3)高可靠性

  B平面光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支撐平臺,,為了保證應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,,該系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。

 ?。?)開放性和標(biāo)準(zhǔn)化

  為適應(yīng)今后網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,,B平面光傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用開放的體系結(jié)構(gòu),并具有極強的擴展能力和向后兼容性,便于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的升級,,并在采用新技術(shù)的同時有效保證現(xiàn)有投入能適應(yīng)今后發(fā)展的需要,。

  (5)易于管理和維護

  光傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定,、高效運行,,依賴于對該系統(tǒng)的管理和維護。而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理和維護成本將長期存在,,為了提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的利用率,,有效降低成本,應(yīng)保證光傳輸網(wǎng)絡(luò)具有較好的可管理性,。

  3.3 B平面整體方案

  3.3.1 組網(wǎng)方案選擇

  根據(jù)指導(dǎo)思想和建設(shè)原則,,充分結(jié)合利用北京電力現(xiàn)有的光纜網(wǎng)絡(luò)資源和現(xiàn)狀B平面網(wǎng)絡(luò)中一切可以利用的設(shè)備資源等,提出如下兩種B平面網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案:

 ?。?)組建多個子網(wǎng)絡(luò),,以網(wǎng)狀方式組網(wǎng)

  優(yōu)點:子網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)接入靈活、全業(yè)務(wù)互通等,。

  缺點:業(yè)務(wù)開通復(fù)雜,,不利于故障定位,運行維護難度大,。

  組網(wǎng)示意圖如圖1所示,。

001.jpg

  (2)組建多個子網(wǎng)絡(luò),,主要以環(huán)形和簡易網(wǎng)狀方式組網(wǎng)

  優(yōu)點:子網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)開通簡單,、業(yè)務(wù)接入靈活、全業(yè)務(wù)互通,、易于故障定位與處理等,。

  缺點:光纖存在重復(fù)占用,利用率稍低,。

  組網(wǎng)示意圖如圖2所示,。

  (3)方案比較

  從網(wǎng)絡(luò)保護方式,、業(yè)務(wù)開通靈活性,、故障定位與處理等方面對上述兩種方案進行比較,具體比較詳見表1,。

002.jpg

  從上表的兩種方案比較中可以看出,,第二種方案最適合在主要傳輸繼電保護信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)中采用,故建議采用第二種方案進行組網(wǎng),。

  3.3.2  組網(wǎng)方案

  由于B平面主要承擔(dān)著線路保護通道,,可靠性要求很高,,因此,B平面組網(wǎng)各站間的設(shè)備盡量是以直達光纜進行連接,,并且,,光纜多采用OPGW或非金屬溝道光纜等高可靠性光纜。根據(jù)目前北京220 kV以上電網(wǎng)接線和線路保護通道需求統(tǒng)計,,完善優(yōu)化后的B平面包含北京市調(diào),、各供電公司、220 kV及以上變電站,、電廠等共計104個站點,,由11個子網(wǎng)組成,每個子網(wǎng)主要采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),,并且,,每個子網(wǎng)與相鄰的子網(wǎng)之間分別有兩個站點進行互連,提升了整體網(wǎng)絡(luò)的可靠性,,網(wǎng)絡(luò)傳輸容量為2.5 Gb/s,。

4 建設(shè)目標(biāo)

  完善優(yōu)化后的B平面,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到大幅度優(yōu)化,,所有220 kV及以上變電站均采用220 kV及以上骨干光纜進行線路保護等信息的傳輸,,通道可靠;實現(xiàn)電廠通信的全面接入,,加強了北京電力對直調(diào)電廠的調(diào)度能力,。B平面與A平面形成兩個相互獨立的平面,互為備份,,為整個公司提供了堅實可靠的信息傳送的支撐平臺。

  北京電力新的B平面骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)已于2013年按照子網(wǎng)陸續(xù)分批建設(shè)并投運,,已經(jīng)在北京220 kV及以上電網(wǎng)的生產(chǎn)和運行中發(fā)揮著重要的作用,。

參考文獻

  [1]北京市電力公司. 北京市電力公司通信網(wǎng)“十二五”規(guī)劃報告[R].

  [2]北京市電力公司. 北京電網(wǎng)通信技術(shù)原則[R].


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