基于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的配網(wǎng)自動化通信方式研究

王磊 楊君仁 張曦

該文主要介紹了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的組成原理和設(shè)備選型，通過對設(shè)備的規(guī)劃，達(dá)到實(shí)現(xiàn)基于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的配網(wǎng)自動化通信。

1、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)的必要性

按照國網(wǎng)公司“大運(yùn)行”建設(shè)的要求，壽光市供電公司建設(shè)完成了“地縣一體化系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的建設(shè)將遵循國網(wǎng)《地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用功能規(guī)范》，結(jié)合“大運(yùn)行”工作需求，根據(jù)地、縣級調(diào)度機(jī)構(gòu)的職責(zé)定位，通過對地調(diào)原有調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)進(jìn)行新建和升級方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)和地縣一體化系統(tǒng)建設(shè)，加快地縣調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)。同時按照“責(zé)任分區(qū)、信息分流”的原則，支持地調(diào)對110、220千伏變電站、縣調(diào)對35千伏變電站集中監(jiān)控，滿足地調(diào)、縣調(diào)對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、設(shè)備集中監(jiān)控大運(yùn)行業(yè)務(wù)需求。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建成，滿足了電網(wǎng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸。在縣調(diào)系統(tǒng)方面，對其系統(tǒng)進(jìn)行地縣一體化改造，不再新建調(diào)度自動化系統(tǒng)，主要服務(wù)器硬件設(shè)置在地調(diào)，在縣調(diào)部署地調(diào)系統(tǒng)的廣域采集服務(wù)器和地調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程工作站，各個廠站通過雙匯聚的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和分布式采集設(shè)備向地縣調(diào)一體化系統(tǒng)傳輸實(shí)時運(yùn)行信息，完成35千伏站數(shù)據(jù)的分布式采集和監(jiān)控。正常情況下各個縣調(diào)采用遠(yuǎn)程工作站的形式，瀏覽廠站畫面執(zhí)行調(diào)控職能。

2、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本要求

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是為電力調(diào)度和生產(chǎn)服務(wù)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，其安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行是整個電網(wǎng)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。同時要求電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)交互需要遵循一定的原則—“網(wǎng)絡(luò)專用，安全分區(qū)，橫向隔離，縱向加密”。

3、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方案

名詞解釋：SDH：Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系（2M傳輸）

PTN： Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)（網(wǎng)口傳輸）

3.1根據(jù)國網(wǎng)公司的相關(guān)要求，我們對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)說明：

地調(diào)側(cè)設(shè)計(jì)為兩臺核心路由器（核心路由器A/B）、兩臺核心交換機(jī)（S-A/S-B），另外在奎文備調(diào)設(shè)置一臺核心路由器（KW），其中對于市局直管變電站的信息進(jìn)行直采，變電站信息直接經(jīng)SDH和PTN接入核心路由器A/B和KW路由器。

縣調(diào)側(cè)設(shè)計(jì)為兩臺匯聚路由器，縣調(diào)管轄所有變電站信息經(jīng)過縣調(diào)路由器匯聚后接入濰坊地調(diào)核心路由器A/B和KW路由器。

通信方式說明：該設(shè)計(jì)方案中，變電站側(cè)可以同時使用SDH和PTN設(shè)備使用2M通信和網(wǎng)絡(luò)通信的方式進(jìn)行連接。同時縣調(diào)匯聚路由器與地調(diào)直接的通信方式使用2M和PTN兩種通信方式，這樣能滿足N-1的需求（在一路出現(xiàn)故障時，另一路能正常工作）。

廠站側(cè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實(shí)施方案：廠站側(cè)路由器的1E1接口配置使用DB15通信設(shè)備與SDH網(wǎng)絡(luò)使用西門子頭進(jìn)行通信。同時，如果廠站側(cè)提供PTN設(shè)備，那么該變電站同時可以使用4FSW（以太網(wǎng)接口模塊）與PTN設(shè)備進(jìn)行通信。

變電站業(yè)務(wù)的相應(yīng)配置：目前變電站側(cè)的VLAN劃分為VLAN199（實(shí)時業(yè)務(wù)）、VLAN299（非實(shí)時業(yè)務(wù)）、VLAN499（應(yīng)急業(yè)務(wù)），

4、基于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的配網(wǎng)自動化直采

由于配網(wǎng)自動化需要對變電站的10kV出線線路進(jìn)行“三遙”的采集，在對10kV線路“三遙”信息的配網(wǎng)采集方面主要存在以下兩種方式：

EMS系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到配網(wǎng)前置機(jī)，該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第547期2014年第15期-----轉(zhuǎn)載須注名來源該方式需要將EMS系統(tǒng)的10kV“三遙”信息使用相應(yīng)的調(diào)度規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)至配網(wǎng)前置機(jī)，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)自動化的變電站支持。

變電站信息直采接入配網(wǎng)自動化前置機(jī)，該方式可以使用變電站的遠(yuǎn)動機(jī)作為配網(wǎng)業(yè)務(wù)的支撐機(jī)器，基于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，將相關(guān)的信息上傳至配網(wǎng)前置機(jī)，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)自動化的變電站支持。

同時根據(jù)“三集五大”的相關(guān)要求，對縣公司現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)要逐步清退，因此對變電站10kV信息的直采成為了首要選擇。

縣調(diào)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需要單獨(dú)劃分pw VLAN，vlan號：1499。配網(wǎng)業(yè)務(wù)只涉及到廠站側(cè)和縣調(diào)核心側(cè)的連接，不上傳地調(diào)。pw VLAN信息只限制到縣調(diào)中。

如果變電站部署縱向加密裝置，pw VLAN業(yè)務(wù)應(yīng)加密。縣調(diào)核心側(cè)可以通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)原有縱向加密實(shí)現(xiàn)。即在縣調(diào)核心縱向加密上新增加密隧道和加密策略，縣調(diào)核心調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)配置pw vlan接口，連接配網(wǎng)前置服務(wù)器。此網(wǎng)段只接入配網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)，其他的變電站業(yè)務(wù)不得接入。

配網(wǎng)主站前置服務(wù)器與變電站遠(yuǎn)動機(jī)通訊，可以通過pw vlan通訊。

4.1、核心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

兩臺核心路由器與PTN設(shè)備通過單模光或者6類網(wǎng)線連接，用于通過PTN連接變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器使用?？h調(diào)核心路由器通過PTN與變電站路由器通訊，使用vlan號： 3000-4000。

4.2、廠站側(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

在廠站側(cè)從PTN設(shè)備上FE電口連接到站端路由器，然后在交換機(jī)vlan1499的接口連接到廠站側(cè)的OTL設(shè)備上，OTL連接ONU，ONU連接DTU。

由于帶寬原因，如果配網(wǎng)DTU通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與配網(wǎng)主站通訊，則調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)廠站側(cè)路由器應(yīng)通過PTN鏈路承載相關(guān)業(yè)務(wù)。在新建的廠站側(cè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)也可以通過PTN設(shè)備組網(wǎng)。

本文從業(yè)務(wù)應(yīng)用方面介紹了地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)在縣局自動化工作中的應(yīng)用，同時使用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)對配網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行了支撐，對今后調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)和配網(wǎng)自動化工作的開展提供了相應(yīng)的借鑒作用。

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的成功建設(shè)和應(yīng)用，使得調(diào)度部門掌握了更加詳細(xì)的電力數(shù)據(jù)，提高了工作質(zhì)量和工作效率，同時也加強(qiáng)了省調(diào)、地調(diào)和縣調(diào)的溝通和聯(lián)系，為電網(wǎng)運(yùn)行管理水平的提高又邁進(jìn)了一步。

（作者單位：國網(wǎng)山東壽光市供電公司）