梁　猛，張志鵬

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，石家莊　050031)

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特高壓智能變電站光纜網(wǎng)線編號(hào)規(guī)范應(yīng)用分析

梁猛，張志鵬

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，石家莊050031)

摘要：分析特高壓智能變電站光纜網(wǎng)線編號(hào)現(xiàn)狀，基于“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨(dú)立的理念，提出一種編號(hào)結(jié)構(gòu)為 “字母前綴+三級(jí)數(shù)字+字母后綴”的光纜網(wǎng)線編號(hào)規(guī)范，并介紹該規(guī)范在特高壓變電站1 000 kV線線串間隔光纜網(wǎng)線編號(hào)方案，實(shí)踐證明該編號(hào)規(guī)范能夠達(dá)到“看號(hào)知意”的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：特高壓智能變電站；光纜；網(wǎng)線；編號(hào)規(guī)范

智能變電站與常規(guī)變電站的重要區(qū)別在于站內(nèi)設(shè)備間的信息交換由模擬電路變成數(shù)字通信[1]，通信介質(zhì)由電纜變成光纜或網(wǎng)線，即“光進(jìn)銅退”，光纜網(wǎng)線用量大大增加，電纜用量大大減少，除電源電纜等少數(shù)電纜外，信息交換基本由光纜或網(wǎng)線完成。

目前，對(duì)于特高壓智能變電站施工圖的光纜網(wǎng)線編號(hào)還沒有統(tǒng)一規(guī)范，設(shè)計(jì)時(shí)編號(hào)隨意性較大，缺乏統(tǒng)一的規(guī)律，各設(shè)計(jì)院甚至同一設(shè)計(jì)院不同設(shè)計(jì)人員編號(hào)風(fēng)格各不相同，造成大量的光纜網(wǎng)線編號(hào)難以校核、容易出錯(cuò)、可繼承性和可交換性差，也不利于施工和運(yùn)維。為適應(yīng)智能變電站推廣建設(shè)及特高壓變電站智能化發(fā)展的需要，宜制定光纜網(wǎng)線的統(tǒng)一編號(hào)規(guī)范，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

1光纜網(wǎng)線編號(hào)規(guī)范

借鑒傳統(tǒng)控制電纜的編號(hào)方案，光纜網(wǎng)線的編號(hào)在整體結(jié)構(gòu)上仍采用“安裝單位編號(hào)+安裝單位內(nèi)部編號(hào)”的原則，其好處是各通信介質(zhì)編號(hào)原則統(tǒng)一，符合傳統(tǒng)習(xí)慣，且便于編號(hào)的歸類和統(tǒng)一、減少對(duì)號(hào)碼資源的占用、便于記憶和實(shí)際應(yīng)用等。

1.1安裝單位編號(hào)

安裝單位編號(hào)原則與傳統(tǒng)變電站基本一致，即采用“電壓等級(jí)首字母+安裝單位拼音縮寫”的方式，其中T代表1 000 kV、Q代表750 kV、W代表500 kV、E代表220 kV、Y代表110 kV、U代表35 kV、S代表10 kV，安裝單位編號(hào)該文不再贅述。

1.2安裝單位內(nèi)部編號(hào)

安裝單位內(nèi)部的光纜和網(wǎng)線編號(hào)目標(biāo)是“看號(hào)知意”?？紤]到光纜和網(wǎng)線只是智能變電站數(shù)字通信的不同物理介質(zhì)，與傳輸?shù)膬?nèi)容和對(duì)象并沒有絕對(duì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，借鑒IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨(dú)立的思路[2]，采用基于傳輸內(nèi)容和對(duì)象的三級(jí)數(shù)字對(duì)光纜和網(wǎng)線進(jìn)行編號(hào)，以保證編號(hào)的普遍性和穩(wěn)定性；采用字母前后綴的方式區(qū)分光纜、尾纜、網(wǎng)線或其他通信介質(zhì)、雙網(wǎng)等，以明確具體的通信介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)。安裝單位內(nèi)部編號(hào)結(jié)構(gòu)為：“字母前綴”+“三級(jí)數(shù)字”+“字母后綴”。

1.2.1第1級(jí)數(shù)字編號(hào)-電壓等級(jí)

為區(qū)分不同的電壓等級(jí)傳輸內(nèi)容和對(duì)象，采用如下編號(hào)：9-1 000 kV、7-750 kV、5-500 kV、2-220 kV、1-110 kV、3-35 kV(10 kV、66 kV)、4-380 V、6-主變壓器本體、0-站用公用設(shè)備，只要在光纜或網(wǎng)線編號(hào)中看到對(duì)應(yīng)層級(jí)的上述數(shù)字，即可識(shí)別其電壓等級(jí)。該層級(jí)采用1位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有內(nèi)容。

1.2.2第2級(jí)數(shù)字編號(hào)-傳輸內(nèi)容

智能變電站數(shù)字通信的內(nèi)容可分為以下幾類：SV、GOOSE、MMS、對(duì)時(shí)、監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)傳通道等[3]，可分別編號(hào)為0-電壓SV、1-電流SV、2-GOOSE、3-MMS、4-對(duì)時(shí)、5-監(jiān)測(cè)、6-通道、9- SV/GOOSE等信息共纜，只要在光纜或網(wǎng)線編號(hào)中看到對(duì)應(yīng)層級(jí)的上述數(shù)字，即可識(shí)別其傳輸?shù)膬?nèi)容。該層級(jí)采用1位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有內(nèi)容。

1.2.3第3級(jí)數(shù)字編號(hào)-通信對(duì)象

a. 各間隔過程層設(shè)備的通信對(duì)象可分為以下設(shè)備：過程層設(shè)備、間隔保護(hù)、測(cè)控、電能表、母線保護(hù)、錄波器、網(wǎng)絡(luò)記錄儀、PMU、行波測(cè)距等，可分別編號(hào)為1-間隔保護(hù)(對(duì)雙斷路器接線的保護(hù)，加羅馬字母后綴區(qū)分兩個(gè)斷路器)、2-測(cè)控、3-電能表、4-母差、5-錄波器、6-記錄儀、7-PMU、8-測(cè)距、9-過程層設(shè)備間連接。由于過程層設(shè)備傳輸內(nèi)容為SV、GOOSE、對(duì)時(shí)、監(jiān)測(cè)，只要在光纜或網(wǎng)線編號(hào)中看到對(duì)應(yīng)層級(jí)的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號(hào)及第1、2級(jí)的編號(hào)，即可識(shí)別其傳輸?shù)膶?duì)象。該層級(jí)采用1至2位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有對(duì)象。

b. 各間隔與站控層設(shè)備的通信對(duì)象可分為以下設(shè)備：保護(hù)、測(cè)控、電能表等，可分別編號(hào)為1-保護(hù)1、2-保護(hù)2、3-測(cè)控、4-電能表，由于與站控層設(shè)備的通信內(nèi)容為MMS，只要在光纜或網(wǎng)線編號(hào)中看到對(duì)應(yīng)層級(jí)的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號(hào)及第1、2層級(jí)的編號(hào)，即可識(shí)別其傳輸?shù)膶?duì)象。該層級(jí)采用1位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有對(duì)象。

c. 各間隔與通信SDH設(shè)備的通信對(duì)象可分為：線路保護(hù)1、線路保護(hù)2，可分別編號(hào)為1-保護(hù)1、2-保護(hù)2，只要在光纜編號(hào)中看到對(duì)應(yīng)層級(jí)的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號(hào)及第1、2層級(jí)的編號(hào)，即可識(shí)別其傳輸?shù)膶?duì)象。該層級(jí)采用1位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有對(duì)象。

d. 過程層交換機(jī)的通信對(duì)象為：過程層設(shè)備、各間隔保護(hù)設(shè)備、各間隔測(cè)控設(shè)備、各間隔電能表、公用設(shè)備(母線保護(hù)、公用測(cè)控、錄波器、記錄儀等)、過程層交換機(jī)間級(jí)聯(lián)。

按間隔配置過程層交換機(jī)時(shí)，由于過程層交換機(jī)安裝在各間隔保護(hù)柜上[4]，過程層交換機(jī)與間隔保護(hù)的通信為柜內(nèi)跳纖連接，不需納入光纜編號(hào)規(guī)范內(nèi)；交換機(jī)至過程層設(shè)備的光纜與保護(hù)至過程層設(shè)備的光纜可合并為一根，編號(hào)為1；交換機(jī)至測(cè)控裝置柜的光纜與過程層設(shè)備至測(cè)控裝置柜的光纜可合并為一根，編號(hào)為2；交換機(jī)至電能表柜的光纜編號(hào)為3，間隔交換機(jī)至中心交換機(jī)編號(hào)采用0(不需為過程層網(wǎng)絡(luò)單設(shè)安裝單位)。該層級(jí)采用1位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有對(duì)象。

按多間隔共享配置過程層交換機(jī)時(shí)(如按串、按段、按兩個(gè)間隔等)，不管交換機(jī)是否單獨(dú)組柜，均將各子交換機(jī)劃為獨(dú)立安裝單位(如1GCW代表第1串交換機(jī)，2GCW代表第2串交換機(jī)等)，數(shù)字編號(hào)的前兩級(jí)含義與前面相同，第3級(jí)采用如下編號(hào)方案：0-子交換機(jī)至中心交換機(jī)級(jí)聯(lián)、1-子交換機(jī)至間隔1設(shè)備柜、2-子交換機(jī)至間隔2設(shè)備柜、x-子交換機(jī)至間隔x設(shè)備柜。該層級(jí)采用1至2位數(shù)字編號(hào)即可涵蓋所有對(duì)象。

1.2.4字母前后綴

前綴采用通信介質(zhì)的拼音首字母組合表示不同的介質(zhì)，如GL-光纜(不帶接頭)、WL-尾纜(帶接頭)、WX-網(wǎng)線(特指電以太網(wǎng))等。

后綴采用字母A、B區(qū)分過程層(SV、GOOSE)和站控層(MMS)的2個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如果只設(shè)置單網(wǎng)，則取消后綴。

2應(yīng)用分析

以特高壓變電站1000kV第1串(線線串)各間隔為例，具體分析光纜網(wǎng)線的編號(hào)方案。在本例中，1000kV每線路兩套保護(hù)及電能表組一面柜，1000kV每斷路器兩套保護(hù)及測(cè)控裝置組一面柜，每串過程層交換機(jī)單獨(dú)組柜。過程層網(wǎng)絡(luò)方案為：保護(hù)直采直跳，SV、GOOSE本文責(zé)任編輯：丁力

分別組網(wǎng)，保護(hù)外其余設(shè)備網(wǎng)采網(wǎng)跳。通信介質(zhì)：戶內(nèi)二次設(shè)備柜至戶外就地控制柜采用光纜，戶內(nèi)二次設(shè)備柜間過程層通信采用尾纜，站控層通信采用網(wǎng)線。

按照以上提出的光纜網(wǎng)線編號(hào)規(guī)范，制定如圖1所示的1 000 kV第1串光纜網(wǎng)線聯(lián)系及編號(hào)，為簡(jiǎn)化圖面，圖1僅繪制了有代表性的T011、T012及1T間隔重要的SV、GOOSE相關(guān)光纜聯(lián)系及編號(hào)，MMS、對(duì)時(shí)及通道相關(guān)光纜和網(wǎng)線編號(hào)不再顯示。

圖1　1 000 kV第1串光纜網(wǎng)線聯(lián)系及編號(hào)

例如，T011斷路器保護(hù)測(cè)控柜到T011斷路器就地控制柜光纜T011-GL991A，表示安裝單位為1 000 kV第1串I母線側(cè)斷路器用于保護(hù)A網(wǎng)的傳輸1 000 kV SV/GOOSE信息的光纜，既T011表示安裝單位，GL表示光纜，第1個(gè)9表示1 000 kV側(cè)的光纜或網(wǎng)線，第2個(gè)9表示傳輸?shù)氖?/p>

SV/GOOSE信息，1表示保護(hù)用光纜或網(wǎng)線，A表示A網(wǎng)。

3應(yīng)用效果

通過規(guī)范特高壓智能變電站施工圖的光纜網(wǎng)線編號(hào)，在設(shè)計(jì)過程中可以有效減少施工圖中的錯(cuò)誤，便于校核，提高了圖紙中光纜網(wǎng)線編號(hào)的正確率，并增強(qiáng)了圖紙的繼承性；在施工過程中，可以有效減少安裝、調(diào)試人員的工作量隨著施工與運(yùn)行檢修人員對(duì)光纜網(wǎng)線編號(hào)熟悉程度的增加，為變電站施工、調(diào)試及運(yùn)維工作提供了極大地便利。使參與設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修的人員能夠?qū)饫|網(wǎng)線編號(hào)“看號(hào)知意”，提高了建設(shè)及生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率，減少工作失誤。

4結(jié)論

a. 提出一種“基于傳輸內(nèi)容和對(duì)象的三級(jí)數(shù)字編號(hào)+字母前后綴”的智能變電站光纜網(wǎng)線編號(hào)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)“看號(hào)知意”。

b. 本規(guī)范具有普遍性、穩(wěn)定性和可發(fā)展性，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨(dú)立的精神，推廣應(yīng)用將對(duì)特高壓智能變電站的設(shè)計(jì)、運(yùn)維、管理帶來巨大的便益。

參考文獻(xiàn)：

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本文責(zé)任編輯：羅曉曉

Application Analysis on Fiber Optic Cable Ethernet Cable Number Code for UHV Smart Substation

Liang Meng，Zhang Zhipeng

(Hebei Electric Power Design & Research Institute，Shijiazhuang 050031，China)

Abstract：This paper analyses the present situation of fiber optic cable and ethernet cable number code in UHV smart substation,based on the spirit that “service content” and “communication map” are independent of each other, put forwards a kind of fiber optic cable and Ethernet cable number code, the numbering structure is “ the letter prefix+ three class numbers + the letter suffix”, can reach the target of “ know the meaning when seeing the number ”.

Key words:UHV smart substation;fiber optic cable;ethernet cable;number code

中圖分類號(hào)：TM73

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1001-9898(2016)01-0008-02

作者簡(jiǎn)介：梁猛(1976-)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)化及二次方面的設(shè)計(jì)研究。

收稿日期：2015-05-12