老撾南歐江水電站集控光纖通信網(wǎng)構(gòu)建

唐立原 孫 華

（中國電建集團昆明勘測設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

1 工程概況

南歐江是湄公河在老撾境內(nèi)的最大支流，其發(fā)源于中國云南省與老撾豐沙里省接壤的邊境山脈一帶。南歐江梯級電站集控中心建在老撾的瑯勃拉邦省，該集控中心負責(zé)管理南歐江上的7 個梯級電站。整體建設(shè)遵循“遠方監(jiān)視、實時掌控、優(yōu)化調(diào)度和應(yīng)急指揮”的方針。

2 項目需求

隨著南歐江梯級電站的不斷完善，相關(guān)部門對流域內(nèi)發(fā)電公司的運營和管理水平提出了更高的要求；因此，需要建設(shè)1 套與之相適應(yīng)的信息高速通道。保證流域集控中心電站計算機監(jiān)控、水情水調(diào)、電能量計量等系統(tǒng)的可靠運行是各級電站安全運營的重要保證，也是提高經(jīng)濟效益的客觀要求。

集控中心與各流域水電站間有大量的信息需要快速傳輸，通信設(shè)計需要通過輸電線路對南歐江各級電站的運行數(shù)據(jù)信息進行傳輸，該數(shù)據(jù)信息會先經(jīng)過老撾電網(wǎng)的變電站，再傳送到位于瑯勃拉邦省的流域集控中心，從而實現(xiàn)各水電站發(fā)電單元的“五遙”功能；同時，滿足發(fā)電公司 “遠方集控、無人值班（少人值守）”的要求。

2.1 需要傳輸?shù)闹饕畔?/h3>

集控中心與個流域水電站間需要傳輸?shù)男畔ㄒ韵?種：1） 電站水情水調(diào)信息。2） 電站保護信息子站信息。3） 電站電能量信息。4） 值班調(diào)度電話 。5） 電站視頻監(jiān)控信號。

2.2 信息對帶寬的要求

2.2.1 調(diào)度電話

集控中心調(diào)度交換機與老撾電網(wǎng)調(diào)度交換機的數(shù)字中繼接口需要預(yù)留2 Mb/s 帶寬；集控中心調(diào)度交換機與南歐江各級電站調(diào)度交換機接口至少需要預(yù)留 7×2 Mb/s 帶寬[1]。

2.2.2 集控自動化系統(tǒng)

集控中心與各水電站自動化系統(tǒng)的接口采用100 M 以太網(wǎng)絡(luò)高速接口[1]。

2.2.3 集控視頻監(jiān)控系統(tǒng)

集控中心與各水電站視頻監(jiān)控的接口采用100 M 以太網(wǎng)絡(luò)高速接口，沒有備用通道。

2.2.4 集控調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

集控中心與各水電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道需要2×2 Mb/s的接口。采用衛(wèi)星通信網(wǎng)專用通道作為備用通道；傳送信息包括各水電站電能量信息和保護信息子站信息等。

2.2.5 水情測報系統(tǒng)

集控中心與各水電站水情測報系統(tǒng)和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)其他業(yè)務(wù)共用2×2 Mb/s 帶寬的通道。

3 集控通信主通道選用光纖通信

因為光纖通信具有傳輸容量大、可靠性高以及傳輸距離遠等優(yōu)點，因此，其已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，并承載了大量電力生產(chǎn)和傳送運行管理信息的工作。因此，該項目也選擇光纖通信作為主要的通信方式。

電力系統(tǒng)在傳輸重要數(shù)據(jù)時必須同時使用主用通道和備用通道。在正常狀態(tài)下，主用通道傳輸生產(chǎn)運行和調(diào)度管理中的各種業(yè)務(wù)，如果主用通道意外中斷，數(shù)據(jù)就可以通過備用通道進行傳輸；并且，主用通道和備用通道必須采用不同的通信手段去傳輸數(shù)據(jù)。

根據(jù)項目的實際情況，集控通信采用光纖和衛(wèi)星構(gòu)建主、備2 個通信通道，并負責(zé)將各級電站的監(jiān)控、視頻信息以及調(diào)度語音等信號傳送到集控中心。由于視頻信號數(shù)據(jù)很大，因此它只通過主要通信通道傳輸。

4 方案實施

由于老撾電網(wǎng)擁有豐富的電力桿塔資源，因此，南歐江流域的7 座電站均接入老撾電網(wǎng)，并通過輸電線路與最近的變電站相連。所有輸電線路上均敷設(shè)了OPGW 光纜。

該項目正是利用老撾電網(wǎng)現(xiàn)有的OPGW 光纜線路將各水電站的光纖通道迂回組織到流域的集控中心，形成光纖傳輸專網(wǎng)。各站點分布及網(wǎng)絡(luò)如圖1 所示。

由于老撾電網(wǎng)的光纖網(wǎng)無法環(huán)形自愈，因此，當主干線路發(fā)生斷線時，集控中心與水電站就會完全失聯(lián)。由于老撾電網(wǎng)中的光纖網(wǎng)無法環(huán)形自愈，如果主干輸電線路發(fā)生斷線，集控中心與下屬電站可能完全失聯(lián)。因此該集控項目租用老撾電網(wǎng)輸電線路的OPGW 光芯（每條線路大約有36 芯光纖，項目租用其中的4 芯）形成雙光通道，同時保證各站每個光方向配備“1+1”雙光口，以加強數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

在南歐江5 級、6 級、7 級水電站，北蒙2 變電站、香恩變電站、一級電站以及集控中心、老撾北部調(diào)度中心、拉邦115 kV 變電站3 個區(qū)域還組成了局部三角形環(huán)網(wǎng)來增加迂回通道，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

在集控中心設(shè)置了獨立的網(wǎng)絡(luò)管理平臺對全網(wǎng)15 個站點的光設(shè)備進行協(xié)調(diào)和管理，如圖2 所示。

考慮到對數(shù)據(jù)帶寬的需求，該項目將采用2.5 Gbit/s 作為光纖通道的速率。該速率是建立大容量信息傳輸?shù)耐ǖ溃菧p少數(shù)據(jù)延時的可靠保證。

在集控中心、各個電站和沿途變電站設(shè)置基于2.5 Gbit/s速率的SDH 光傳設(shè)備，其中，水電站使用終端型光傳設(shè)備；由于在各變電站不需要上下數(shù)據(jù)，只做數(shù)據(jù)傳輸中轉(zhuǎn)；因此，各變電站使用中繼型光傳設(shè)備;各站點通過架設(shè)在輸電線路上的OPGW 光纜或ADSS 光纜進行連接。

除此之外，集控中心的備用通信通道是用衛(wèi)星通信方式組成的，該方式需要為南歐江流域集控項目搭建1 個衛(wèi)星通信主站和7 個遠端站通信點，其中，7 個遠端站點位于南歐江的1～7個梯級水電站，衛(wèi)星主站位于瑯勃拉邦集控中心，這樣可以實現(xiàn)7 個水電站與集控中心站的無線數(shù)據(jù)傳輸。2 種通信方式和2 個通信通道同時運行，當1 種通信通道數(shù)據(jù)信息發(fā)生中斷時，數(shù)據(jù)會自動切換到另一個通信通道上，實現(xiàn)無間斷運行。

5 站點設(shè)備的配置

在南歐江1～7 個梯級水電站分別配置2.5 G 速率的SDH光傳輸設(shè)備和PCM 智能復(fù)接設(shè)備。在老撾電網(wǎng)的本代、那莫2、北蒙2、烏多姆賽以及香恩5 個230 kV 變電站和瑯勃拉邦115 kV 變電站中配置2.5 G 速率的中繼型SDH 光傳輸設(shè)備。在集控中心和老撾電網(wǎng)集控中心也各配置1 套2.5 Gbit/s速率的SDH 光傳輸設(shè)備和PCM 智能復(fù)接設(shè)備。

該項目最終選用華為Optix.OSN.580 型光纖傳輸設(shè)備作為集控光纖傳輸網(wǎng)的主力設(shè)備[2]，各站點都配置1 套該設(shè)備。具體板卡配置則因為各站點所需要的光方向和輸電線路距離的不同而有所區(qū)別。

Optix.OSN.580 型光纖傳輸設(shè)備是華為公司基于“統(tǒng)一交換”構(gòu)架而設(shè)計的新一代產(chǎn)品，其可以提供最大40 G 帶寬的光纖傳輸平臺。該設(shè)備融合了PCM/MUX，可以各種低速接口[3]，具備良好的可升級性，廣泛用于電力、交通和光電等關(guān)鍵業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。該設(shè)備的主用帶寬符合該項目對主用帶寬的要求。主要站點的設(shè)備配置見表1。主要中繼變電站站點的設(shè)備配置見表2。

在該光纖傳輸網(wǎng)中，最短的OPGW 光纜有13 km，最長的達到110 km。對于30 km 以內(nèi)的光纖線路來說，光傳設(shè)備配置L-16.1 型的短距光口模塊；對于30 km～70 km 的光纖線路來說，光傳設(shè)備配置L-16.2 型的長距光口模塊；對于＞70 km 的光纖線路來說[4]，光傳設(shè)備在配置L-16.2 型的光口模塊的基礎(chǔ)上還需要添加C 波段光放大單元以保證光信號的強度。

在實際工程中，項目實施人員與老撾電網(wǎng)工程技術(shù)人員密切配合，對所有光纖線路都進行了選芯和點對點信號增益的測試。對于較長的線路加光放，而對于較短的線路則通過增加光信號衰減器來提高光口的使用壽命，最終保證每段線路接收光信號的強度都達到最適合的-20 dB，保證光纖傳輸設(shè)備長久穩(wěn)定地運行[5]。

各梯級電站和集控中心的計算機監(jiān)控、視頻監(jiān)控、水情水調(diào)以及調(diào)度電話等系統(tǒng)通過相應(yīng)的接口接入光纖傳輸設(shè)備的100 M 以太網(wǎng)板卡或2 M 板卡，實現(xiàn)業(yè)務(wù)和系統(tǒng)間的互連[6]。完成各系統(tǒng)的組網(wǎng)功能。

6 結(jié)語

對目前技術(shù)發(fā)展的水平來說， 光纖通信的傳輸速度以及信息容量都具有其他通信技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢，它在電網(wǎng)系統(tǒng)通信中扮演著不可替代的角色， 未來也一定會成為電力通信行業(yè)主要的發(fā)展方向。該文簡明地介紹了南歐江集控OPGW 電力光纖通信網(wǎng)的特點，提供了1 套流域集控使用電網(wǎng)光芯組網(wǎng)通信的設(shè)計方案，對類似工程具有很好的借鑒作用。