600MW火電廠調度數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面改造與故障處理環(huán)境

劉瀅，王敏，孟憲岳，吉鵬，趙波

（1.內蒙古蒙東能源有限公司，內蒙古呼倫貝爾021000；2.內蒙古國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司，內蒙古呼倫貝爾021025）

600MW火電廠調度數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面改造與故障處理環(huán)境

劉瀅1，王敏2，孟憲岳2，吉鵬2，趙波2

（1.內蒙古蒙東能源有限公司，內蒙古呼倫貝爾021000；2.內蒙古國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司，內蒙古呼倫貝爾021025）

本文介紹了大型火力發(fā)電機組改造及施工方案和具體接入方案，并對調度數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面設備安裝、調試、聯(lián)調、試運中發(fā)生的故障處理情況進行深入分析。

調度數(shù)據(jù)網(wǎng)；二平面；故障處理

隨著電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，“特高壓、大電網(wǎng)、大電源”特征凸顯，給大型火力發(fā)電廠調度通信遠動專業(yè)提出了更高的可靠性、安全性要求。目前600 MW大型火電直調發(fā)電廠調度遠動通信系統(tǒng)技術現(xiàn)狀為：現(xiàn)有調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡升級改造對業(yè)務傳輸影響較大；現(xiàn)有調度數(shù)據(jù)網(wǎng)應對災害性事件的能力不強；專線方式難以滿足調度業(yè)務發(fā)展的需要。本文主要介紹了大型火力發(fā)電機組按照國網(wǎng)公司《調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面總體技術方案》，東北電網(wǎng)調控分中心按調度管理及未來調度業(yè)務持續(xù)快速發(fā)展的需要，積極采用成熟、先進、可靠的網(wǎng)絡技術，增加網(wǎng)絡帶寬，建設現(xiàn)有國家電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面東北接入網(wǎng)。其目的：一是用于支撐電力系統(tǒng)已有業(yè)務及新增業(yè)務的需要；二是作為應急指揮系統(tǒng)和備用調度系統(tǒng)的主要通信手段；三是與目前的第一平面形成冗余備份或結構互補。

內蒙古蒙東能源有限公司結合兩年來調度數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面設備安裝、調試、聯(lián)調、試運中遇到的問題作以分析，以積累寶貴的實踐經(jīng)驗，并確保同類型機組能夠順利高效的完成調度數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面改造工作。

內蒙古蒙東能源有限公司一期2×600 MW機組是為全面實施振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略，在呼倫貝爾市鄂溫克旗開發(fā)投資建設的大型煤電基地工程。對外出線系統(tǒng)采取500 kV電壓等級、一次3/2主接線方式，以500 kV同桿雙回交流輸電線路“鄂巴I線和鄂巴II線”送至巴彥托海開關站，再由巴彥托海開關站轉到伊敏直流換流站，最終通過“呼——遼直流”大通道輸送到遼寧鞍山穆家?guī)X變電站，最終將電送至東北電網(wǎng)。

1 改造及施工方案

調度數(shù)據(jù)網(wǎng)是在專用的通道上使用獨立網(wǎng)絡設備組網(wǎng)，原理基于SDH方式，可在物理層面上成功實現(xiàn)與電力企業(yè)其他數(shù)據(jù)網(wǎng)和外部公共信息網(wǎng)安全有效隔離。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)一般可劃分為邏輯隔離實時子網(wǎng)及非實時子網(wǎng)，分別在安全區(qū)Ⅰ和安全區(qū)Ⅱ進行連接。

本工程考慮網(wǎng)絡路由防護、網(wǎng)絡設備的安全配置、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全的分層設置等安全措施，應按照國家電監(jiān)會5號令要求部署安全產(chǎn)品，保證業(yè)務系統(tǒng)接入的可信性。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)一般會采用分層的網(wǎng)絡結構，主要分為接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)兩級網(wǎng)絡。在接入網(wǎng)內部，數(shù)據(jù)網(wǎng)可根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模分成三層：核心層、匯聚層、接入層。核心層是網(wǎng)絡業(yè)務交匯中心，通常情況下核心層只做完成數(shù)據(jù)之間的交換功能；匯聚層一般位于核心層和接入層之間，主要完成業(yè)務的分發(fā)和匯聚；接入層主要用于用戶業(yè)務接入網(wǎng)絡，可實現(xiàn)訪問控制和質量保證。

本期傳輸鏈路通道容量考慮如下：核心層節(jié)點與各匯聚層節(jié)點之間的帶寬容量為155 M SDH鏈路。接入廠站與匯聚節(jié)點帶寬統(tǒng)一定為4×2 M。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)可承載業(yè)務對網(wǎng)絡的可靠性要求更高，網(wǎng)絡可用率和實時業(yè)務的時延、網(wǎng)絡收斂時間等關鍵性技術必須予以保證。再有，目前大多數(shù)具體的業(yè)務傳輸頻度都為秒級，網(wǎng)絡節(jié)點業(yè)務量相對比較恒定、穩(wěn)定，同時網(wǎng)絡流量也不大。

本改造工作網(wǎng)絡擬采用的IP路由交換設備組網(wǎng)，采用IP over SDH/DWDM技術體制。本網(wǎng)絡中的傳輸業(yè)務將按安全等級進行劃分。為實現(xiàn)業(yè)務的有效隔離，需要在全網(wǎng)實現(xiàn)MPLS/VPN功能。要求網(wǎng)絡中的所有路由設備（包含接入路由器）均具有MPLS/VPN或類似功能。網(wǎng)絡的IP地址由我方負責設置，IP地址設置原則在技術聯(lián)絡會中確定。

1.1 施工方案——施工準備

A.通信機房和500 kV網(wǎng)控繼電器室之間鋪設單模光纖。

B.通信機房原數(shù)據(jù)網(wǎng)屏和通信配線架屏之間鋪設同軸電纜。

C.鋪設新組屏柜與直流、UPS系統(tǒng)間電源線。

1.2 安裝方案

A．路由器安裝在通信機房原數(shù)據(jù)網(wǎng)接入與安全屏中的備用間隔。電源安裝時確保不碰觸其他帶電設備。

B．交換機和安全防護設備組屏安裝在500 kV網(wǎng)控繼電器室。盤柜安裝就位前，確認柜體預留孔接口處具備柜體安裝條件，安裝盤柜時柜體要保證平衡，固定盤間螺絲后將柜體槽鋼可靠焊接。

C.路由器通過單模光纖和安全防護設備連接，光纖跳線采用FC-LC，分別和路由器及安全防護設備的光纖模塊連接，安全防護設備通過網(wǎng)線和交換機連接。路由器通過同軸電纜與通信設備連接。接線要牢固，防止出現(xiàn)接線松動。

D.所需電源取自500 kV網(wǎng)控繼電器室直流與UPS系統(tǒng)中的備用間隔。

E.所有接線工作必須按圖施工，如有疑問必須上報。

1.3 調試方案

A.路由器的G0/0口配置成實時網(wǎng)關口，通過光纖和IP加密設備的外網(wǎng)1口連接，IP加密的內網(wǎng)1口通過網(wǎng)線和實時交換機連接，交換機的管理IP為實時業(yè)務IP的最小位，交換機的所有口配置成VLAN1。此時，通過交換機的電口可訪問實時網(wǎng)關。

B.路由器的G0/1口配置成非實時網(wǎng)關口，通過光纖和防火墻的1口連接，防火墻的2口通過網(wǎng)線和非實時交換機連接，交換機的管理IP為非實時業(yè)務IP的最小位，交換機的所有口配置成VLAN1。此時，通過交換機的電口可訪問非實時網(wǎng)關。

C.路由器的串口與東北公司的核心設備串口一一對應，保證路由器與核心設備的連接，此時，廠內業(yè)務可通過路由器將數(shù)據(jù)轉發(fā)至東北電網(wǎng)公司。

2 具體接入方案

我公司調度數(shù)據(jù)第二平面網(wǎng)絡平臺于2012年8月設立，各業(yè)務及數(shù)據(jù)終端尚未接入，應東北網(wǎng)調要求，2014年12月底完成調度數(shù)據(jù)第二平面改造所有業(yè)務接引工作，并進入試運投入階段。

2.1 接入目的A.用于支撐電力系統(tǒng)已有業(yè)務及新增業(yè)務的需要。B.作為應急指揮系統(tǒng)和備用調度系統(tǒng)的主要通信手段。

C.與目前的第一平面形成冗余備份或結構互補。

2.2 工作依據(jù)

A.國調調自［2009］146號文件《啟用調度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面技術體制》。

B.東電調傳文［2014］22號文件《關于加強國家電網(wǎng)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)東北接入網(wǎng)安全防護工作的通知》。

C.國家電網(wǎng)公司《調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面總體技術方案》。

2.3 安全措施

A.改造過程中嚴格執(zhí)行《電業(yè)安全工作規(guī)程》中的有關規(guī)定。認真執(zhí)行“三票三制”，開具工作票，認真填寫并執(zhí)行《安全措施操作票》，作好安全措施，以確保人身安全和設備安全?，F(xiàn)場工作勞動保護用品齊全，杜絕“三違”。

B.廠家技術人員入廠必須接受三級安全教育。工作前，對全體工作班成員及廠家技術人員進行安全風險交底。

C.按照國家及電力部門有關安全生產(chǎn)的規(guī)定組織工作。

D.改造時，周邊實時運行的電氣和通信設備較多，部分端子帶電，工作人員注意保持與帶電部分的安全距離。

E.每次工作前認真核對設備名稱和KKS編號，防止走錯設備間隔。

F.調試區(qū)域設安全圍攔，無關人員禁止入內。

2.4 技術措施

A.數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面改造接入工作進行前，通過線標方式，區(qū)分并與第一平面業(yè)務隔離，接入過程中，禁止隨意插拔本方案規(guī)定外的數(shù)據(jù)線。

B.所有數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面新增網(wǎng)線進行標注后，方可經(jīng)電纜溝與各終端互聯(lián)接入，新增網(wǎng)線做好防護屏蔽層，并保持與其他電纜的安全距離，防止電磁干擾。

C.統(tǒng)計出調度數(shù)據(jù)第一平面IP地址、網(wǎng)關及第二平面將要設置的所有IP地址、網(wǎng)關，在進行IP設置時使用獨立的IP地址，避免地址沖突造成第一平面終端通信中斷或第二平面無法正常通信。

2.5 接入工作方案

調度數(shù)據(jù)網(wǎng)是在專用的通道上使用獨立網(wǎng)絡設備組網(wǎng)，原理基于SDH方式，可在物理層面上成功實現(xiàn)與電力企業(yè)其他數(shù)據(jù)網(wǎng)和外部的公共信息網(wǎng)安全有效隔離。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)一般可以劃分為邏輯隔離實時子網(wǎng)及非實時子網(wǎng)，分別在安全區(qū)Ⅰ和安全區(qū)Ⅱ進行連接。

本改造工作網(wǎng)絡擬采用的IP路由交換設備組網(wǎng)，采用IP over SDH/DWDM技術體制。本網(wǎng)絡中的傳輸業(yè)務將按安全等級進行劃分。所有路由設備（包括接入路由器）均具有MPLS/VPN或類似的功能，可實現(xiàn)業(yè)務的有效隔離。調度數(shù)據(jù)第二平面改造工程，目前已裝設一面“數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面接入屏”并通過4條單模光纖接至通信機房，由電力信息接入及安全屏內路由器（型號）分配地址并接入東北電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

2.6 工作內容

A.同步向量測量裝置、保護及故障信息子站主機、500 kV故障錄波裝置、NCS遠動機、電能量處理裝置的第二平面同軸電纜敷設。

B.同步向量測量裝置、保護及故障信息子站主機、500 kV故障錄波裝置、NCS遠動機、電能量處理裝置與第二平面S-S3100交換機的物理鏈路連接。

C.各終端及數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面路由器的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關等設置，建立數(shù)據(jù)通信。

D.聯(lián)系各終端設備廠家，協(xié)調接入工作的相關事宜。

E.與東北電力調控中心通信自動化處溝通，作業(yè)前辦理調度工作票。

F.同步向量測量裝置、保護及故障信息子站主機、500 kV故障錄波裝置、NCS遠動機、電能量處理裝置等終端均需預留有第二網(wǎng)卡，通過同軸電纜接入第二平面交換機。

G.全面分析工作過程中可能發(fā)生的不安全事件，規(guī)避風險。

2.7 工作步驟

A.同步向量測量裝置、保護及故障信息子站主機、500 kV故障錄波裝置、NCS遠動機、電能量處理裝置分別用同軸電纜接入數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面S-S3100交換機LAN口。

B.由各終端裝置廠家技術人員設置各終端IP及網(wǎng)關，與第二平面實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)交換。

C.對通信機房MSR50-40型數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面路由器進行設置，與東北網(wǎng)調通信服務器建立數(shù)據(jù)通信協(xié)議。路由器的串口與東北電網(wǎng)公司的核心設備串口一一對應，保證路由器與核心設備的連接，此時，廠內業(yè)務可通過路由器轉發(fā)至東北電網(wǎng)公司。

D．聯(lián)系東北電力調控中心通信自動化處，確認第二平面廠內各子站數(shù)據(jù)接收、發(fā)送情況良好。

E．終結調度工作票。

3 故障處理情況

2015年3月，我廠得知周邊同類型國華呼倫貝爾電廠發(fā)生過一次通信中斷事件，為積累寶貴的檢修經(jīng)驗，我廠積極詢問、溝通得知具體處理過程如下：其廠當?shù)弥糠稚婢W(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)中斷后，調度責令與國網(wǎng)呼倫貝爾市供電公司配合查找故障點，盡快處理此問題。國華呼倫貝爾電廠技術人員分析此線路故障后，本著先局部自查，再延伸至地調，再延伸至網(wǎng)調的方式分段查找故障點。

國華呼倫貝爾電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)于2014年12月完成數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務第二平面接入工作且通信運行正常。經(jīng)過測試其通信機房至500 kV升壓站系統(tǒng)之間光纜/設備環(huán)回、ping IP地址等方式方法，確認目前其調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面通信對地調遠方中斷，但廠內局部設備通信一、二次設備完好。就此延伸至與地調之間通信繼續(xù)查找。與此同時，經(jīng)過與網(wǎng)調自動化處積極聯(lián)系，網(wǎng)調與地調之間通信也進行了測試，確認通信完好。就此可以確定故障點為國華呼倫貝爾電廠與地調之間有問題。具體問題分析有兩點：一是一次光纜故障、設備尾纖故障；二是中間通信板卡故障。于是就國華呼倫貝爾電廠和地調之間的通信設備進行檢查?，F(xiàn)場檢查接入交換機運行良好，防火墻、縱密良好，自接入交換機可ping通下位設備，ping不通網(wǎng)調各業(yè)務主站，光功率表檢查各段光纖完好，確定物理通道無異常，檢查廠內數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面路由器環(huán)回測試及配置均無異常。隨即國華呼倫貝電廠派專人前往呼倫貝爾市電業(yè)局數(shù)據(jù)網(wǎng)機房。地調通信科配合檢查通道，經(jīng)幾日排查，發(fā)現(xiàn)國網(wǎng)呼倫貝爾供電公司通信機房光傳輸設備至自動化機房中數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面路由器端口狀態(tài)不正確。為判斷該POS口是否異常，地調建議檢查方法：在其他POS口配置業(yè)務，看環(huán)回之后狀態(tài)是否正常，若正常，可將國華呼倫貝爾電廠業(yè)務改至其他端口下，然后對通信機房光傳輸設備至自動化機房網(wǎng)調第二平面的路由器進行環(huán)回測試，即將呼倫貝爾電廠的通道斷開，只對地調兩個機房的通道進行測試，在光端機側環(huán)回后，二平面路由器端口狀態(tài)不正確，還是DOWN狀態(tài)，由此確認地調通信板卡故障。

調度數(shù)據(jù)網(wǎng)為網(wǎng)調遠程調控機組，并接收機組運行實時數(shù)據(jù)的傳輸媒介，關系到東北電力系統(tǒng)的協(xié)調控制，意義重大。國華呼倫貝爾電廠發(fā)現(xiàn)本次故障后，立即啟動了《電力網(wǎng)絡信息系統(tǒng)安全事故應急預案》，在確認為III類突發(fā)事件后積極牽頭排查故障，經(jīng)過19d的排查與修復，調度數(shù)據(jù)網(wǎng)于3月19日恢復通信，各數(shù)據(jù)傳輸正常。至通信恢復當日，通信中斷造成的影響幾乎為零。

本次國華呼倫貝爾電廠調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面通信故障事件的成功處理，為內蒙古蒙東能源有限公司調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面改造后續(xù)工作積累了寶貴的故障處理經(jīng)驗，也為以后大量數(shù)據(jù)的業(yè)務切換提供了技術儲備。

4 結論

通過調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面的安裝、調試、聯(lián)調及故障處理。我廠認真總結經(jīng)驗，并制定了更加完善的緊急應對措施，強化涉網(wǎng)安全管理工作，同時與國華呼倫貝爾電廠分享調度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面改造經(jīng)驗，共同保障東北電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

Analysis of 600 MW Thermal Power Plant Dispatching Data Network Secondary Plane Transformation and Troubleshooting

LIUYing1,WANG Min2,MENG Xian-yue2,JI Peng2,ZHAO Bo2
(1.Inner Mongolia Meng Dongenergyco.,LTD.,Hulun Buir 021000,China;
2.Inner Mongolia Guohua Hulun Buir Power Generation co.,LTD.,Hulun Buir 021025,China)

This paper introduces the large thermal power unit transformation and the construction plan and the specific access,and the two plane dispatchingdata network equipment installation,debugging,alignment,the related troubleshooting situation in-depth analysis.

Dispatchingdata network;Secondaryplane;Troubleshooting

TM734

B

1674-8646（2015）09-0020-03

2015-08-14