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        亭子口水利樞紐遠程集控中心通信方案探討

        2015-02-20 09:29:07王雁冰
        四川水利 2015年6期
        關(guān)鍵詞:纖芯亭子電力通信

        王雁冰

        (嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司,四川 蒼溪,628400)

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        亭子口水利樞紐遠程集控中心通信方案探討

        王雁冰

        (嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司,四川 蒼溪,628400)

        結(jié)合亭子口水利樞紐通信現(xiàn)狀及成都遠程集控中心通信系統(tǒng)建設(shè)需求,分析探討亭子口至成都集控中心通信系統(tǒng)規(guī)劃方案。規(guī)劃建設(shè)以租用電網(wǎng)光纖通信通道為主,租用電信運營商光纖通道為輔,配置衛(wèi)星通信方式作為應(yīng)急通信的綜合通信方案。該方案可靠性高、經(jīng)濟實用,在遠程集控中心通信系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)域具有代表意義。

        亭子口水利樞紐 遠程集控中心 通信規(guī)劃方案

        1 概述

        大唐四川發(fā)電有限公司為實現(xiàn)流域優(yōu)化運行,降低生產(chǎn)管理成本,提升綜合生產(chǎn)效益,規(guī)劃在成都建設(shè)遠程集控中心,對川內(nèi)電站進行集約化統(tǒng)籌管理。集控中心選址成都市蜀金路金沙萬瑞中心。

        亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣李家咀,下距蒼溪縣城15km,距離成都市區(qū)約330km車程,是嘉陵江干流開發(fā)中唯一的控制性工程,以防洪、灌溉及城鄉(xiāng)供水、發(fā)電為主,兼顧航運,并具有攔沙減淤等效益的綜合利用工程。電站裝機容量1100MW(275MW×4),通航建筑物為2×500t級。工程等別Ⅰ等,工程規(guī)模為大(1)型。亭子口水利樞紐為大唐四川發(fā)電有限公司下屬裝機容量最大的資產(chǎn)項目,已于2014年5月全部投產(chǎn)發(fā)電,將作為成都遠程集控中心第一批接入對象,其余具備條件的電站將后續(xù)分批接入。

        2 通信系統(tǒng)建設(shè)必要性及規(guī)劃目標

        按照川電調(diào)度〔2008〕186號-《四川電網(wǎng)梯級水電站集控中心調(diào)度管理規(guī)定(試行)》,集控中心技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)滿足調(diào)度功能要求,為實現(xiàn)集控中心對遠方電站的監(jiān)視控制,必須建設(shè)穩(wěn)定可靠的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。在通信系統(tǒng)規(guī)劃階段,需統(tǒng)籌考慮包括調(diào)度語音、計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)、調(diào)度自動化、繼電保護、安全穩(wěn)定控制裝置、工業(yè)電視圖像等各類信息傳輸特性及帶寬需求。

        亭子口至成都遠程集控中心通信系統(tǒng),以滿足公司發(fā)展及電力生產(chǎn)服務(wù)需要為根本宗旨,要求高度可靠、冗余,在保證整個系統(tǒng)可靠性、設(shè)備運行安全穩(wěn)定性、實時性和實用性的前提下,充分考慮系統(tǒng)配置和設(shè)備選型的開放性。電站至集控中心需具備兩個及以上獨立的通信傳輸通道,互為備用,確保通信可靠性。

        3 通信方式簡介

        目前作為系統(tǒng)干線的通信方式主要有光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等幾種。微波通信為視距通信方式,遠距離傳輸需建設(shè)多個中繼站點,不適用于亭子口遠程通信系統(tǒng)建設(shè)。

        3.1 光纖通信

        光纖通信是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號,實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式,具有傳輸容量大、中繼距離長、傳輸質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點,已在電力通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。光纖通信承載了大量電力生產(chǎn)、管理信息的傳輸任務(wù),為電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行提供了可靠保障。應(yīng)選擇光纖通信作為主要的通信傳輸方式,可通過租用電網(wǎng)或電信營運商的光纖纖芯/帶寬資源、自建光纖線路等方式,組建亭子口水利樞紐遠程集控中心的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。

        3.2 衛(wèi)星通信

        衛(wèi)星通信是利用空中人造通信衛(wèi)星作為中繼站而進行的無線電通信,具有方便靈活、通信距離遠、不受通信兩點間任何復(fù)雜地理條件和自然災(zāi)害影響、通信質(zhì)量高等特點。衛(wèi)星通信已在電力及其它能源系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,技術(shù)成熟可靠。四川公司所轄電站多數(shù)建在高原偏遠地區(qū),地勢險要,自然環(huán)境惡劣,因此有必要建立應(yīng)急備用通信,組建成都集控中心衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中斷情況下,保障集控中心與流域電廠的通信傳輸。

        4 通信傳輸網(wǎng)規(guī)劃方案

        4.1 通信現(xiàn)狀

        亭子口水利樞紐通信系統(tǒng)由電力系統(tǒng)通信和廠內(nèi)行政通信兩部分組成,電力系統(tǒng)通信通過500kV巴中變及500kV廣元變接入四川電力光環(huán)網(wǎng),廠內(nèi)行政通信系統(tǒng)經(jīng)廣元電信、廣元聯(lián)通接入郵電公網(wǎng)。

        亭子口水利樞紐處于四川電力通信網(wǎng)川北光環(huán)網(wǎng)10Gb/s、川東南光環(huán)網(wǎng)2.5Gb/s中間節(jié)點,電路資源豐富。四川電力通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋四川境內(nèi)所有省網(wǎng)變電站及直調(diào)電廠,且與多數(shù)地網(wǎng)變電站有直聯(lián)通訊通道,其核心匯聚點位于成都市蜀繡西路366號四川省電力公司調(diào)度中心大樓。

        圖1 亭子口水利樞紐至四川電力通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖

        4.2 通信規(guī)劃方案

        成都集控中心通信規(guī)劃方案,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有通信資源,按照生產(chǎn)調(diào)度信息傳輸要求進行規(guī)劃建設(shè),充分考慮系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)性、經(jīng)濟性。亭子口水利樞紐與成都集控中心兩地間無現(xiàn)成光纖通信通道,結(jié)合技術(shù)條件、可靠性要求、投資費用等方面因素,主要有自建、租用、共建、置換等幾種方案可供選擇:

        4.2.1 自建光纜線路方案

        亭子口水利樞紐若采用自建方式,建設(shè)工程量大,施工周期長,投資費用高。長距離光纜通信需建設(shè)中繼機房,中間接點過多將導(dǎo)致線路運行可靠性降低,且容易受人為破壞,不適合集控中心通信系統(tǒng)建設(shè)需求。

        4.2.2 租用公網(wǎng)光纖纖芯/帶寬方案

        電信、移動、聯(lián)通三家運營商通信網(wǎng)已覆蓋亭子口水利樞紐,具有豐富的通道資源。蒼溪縣至成都途經(jīng)多個市縣,纖芯資源通道組織困難,受光板傳輸距離限制,需沿線設(shè)立多個光板傳輸中繼點,后期維護量大,實施費用高;公網(wǎng)的光纜線路均采用架空和地埋方式,人為破壞多,抗自然能力弱,運行可靠性不高,不能滿足集控中心運行要求。因此不建議采用纖芯租用方式。

        隨信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,運營商通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)日趨成熟,網(wǎng)絡(luò)之間均采用環(huán)網(wǎng)保護,電路運行可靠性較高,租賃費用低廉,帶寬租用服務(wù)條件成熟,可將本方案列作備選。

        4.2.3 租用電網(wǎng)公司光纖纖芯/帶寬方案

        租用電網(wǎng)公司專用纖芯,自建電站至集控中心光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。四川電力通信專網(wǎng)光纜纖芯可靠性高,可獲得帶寬較大,運行維護方便,但目前四川電力通信專網(wǎng)纖芯資源緊張,租用專用纖芯方案難于實現(xiàn),且費用較高。

        亭子口省網(wǎng)光傳輸設(shè)備ECIXDM-10002.5G光設(shè)備通過500KV巴中變接入川東南光環(huán)網(wǎng)、中興S385 10G光設(shè)備通過500KV廣元昭化變接入川北光環(huán)網(wǎng),電路帶寬資源豐富,運行可靠性高,可為亭子口至成都集控中心提供足夠的電路資源組建通信傳輸通道。建議首選租用電網(wǎng)電路的通信方式。

        4.2.4 推薦規(guī)劃方案

        考慮上述各通信方案的技術(shù)經(jīng)濟性,建議集控中心租用電網(wǎng)公司帶寬作為主用通信方式,租用公網(wǎng)帶寬作為備用通信方式,衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信方式。

        具體實施方案如下:

        (1)主用通信方式。租用電網(wǎng)光纖通信電路至四川電力通信環(huán)網(wǎng),因集控中心至四川省調(diào)度中心沒有直達通信電路,需自建集控中心至四川電力調(diào)度中心光纖傳輸通道。

        根據(jù)《四川電網(wǎng)梯級水電站集控中心調(diào)度管理規(guī)定(試行)》對集控中心通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求,集控中心至四川電力調(diào)度中心必須采用2條不同路由的雙線路接入。結(jié)合成都市區(qū)目前電力光纜網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,初步規(guī)劃新建集控中心——石羊變/金牛變2條不同路由光纜線路。集控中心自建光傳輸設(shè)備,在金牛變、石羊變加裝光板連接至四川電力光環(huán)網(wǎng)。根據(jù)通道容量需求預(yù)測,亭子口電廠信息傳輸帶寬約為50Mbit/s,考慮后續(xù)電站接入,傳輸設(shè)備容量預(yù)按10G平臺配置,配置622Mbit/s傳輸速率光接口板。

        圖2 主要通信方式

        (2)備用通信方式。租用電信運營商帶寬,與主用通信方式相互備用,在電網(wǎng)電路中斷情況下,傳輸亭子口水利樞紐至成都集控中心生產(chǎn)調(diào)度信息。

        (3)應(yīng)急通信方式。自購衛(wèi)星通信地面站設(shè)備,租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬,組建應(yīng)急衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。在成都金沙萬瑞中心集控大樓自建一套衛(wèi)星設(shè)備中心接收站,亭子口電站建立1套遠端站,衛(wèi)星通道與地面光纖電路通道連接,實現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)互聯(lián)互通。衛(wèi)星中心站容量配置需考慮多電站接入需求。

        5 結(jié)語

        通信系統(tǒng)是遠程集控中心最重要組成部分,是電力生產(chǎn)信息傳輸?shù)幕A(chǔ)。亭子口水利樞紐成都遠程集控中心通信系統(tǒng)建設(shè),應(yīng)堅持統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展、統(tǒng)籌安排,實現(xiàn)最大程度上的資源優(yōu)化配置和使用,做到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理、目標明確。積極采用各種成熟的電力通信系統(tǒng)技術(shù),充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和資源,提高資源利用率,防止重復(fù)建設(shè),充分體現(xiàn)了未來通信技術(shù)的發(fā)展方向,保證通信網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展。

        〔1〕蔣康明.電力通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)分析.北京:中國電力出版社,2004.

        王雁冰(1984.3-),男,四川廣元人,本科,工程師,從事電力通信維護。

        TN

        B

        2095-1809(2015)06-0033-03

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