縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化光纜通信系統(tǒng)應用
時間:2016-03-21 16:52:34 來源：
隨著科學技術(shù)的發(fā)展，為縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化及其支持平臺的發(fā)展提供了條件, 該文主要介紹近年來和二期農(nóng)網(wǎng)改造后,唐山市豐潤區(qū)電力管理局調(diào)度自動化通信系統(tǒng)發(fā)展情況及建通信網(wǎng)時一些節(jié)約投資的辦法。OPGW光纜
豐潤區(qū)處于唐山市的中心樞紐位置，現(xiàn)有35 kV變電站18座。自改革開放以來，電力通信手段，由于受到資金和技術(shù)的限制，信息化建設無論在結(jié)構(gòu)上，還是在系統(tǒng)性能、可靠性和穩(wěn)定性等方面都存在著嚴重的不足。2002年11月，豐潤區(qū)電力局調(diào)度自動化通信系統(tǒng)進行全面升級改造。在光纜通信越來越被人們接受和認可的情況下，考慮到Internet/Intranet技術(shù)在新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中對電力企業(yè)的作用，在設計、開發(fā)時采用以光纜通信為傳輸通道，實現(xiàn)了以SCADA功能為基礎，DA/DMS、AM/FM/GIS、MIS及其他子系統(tǒng)為擴展功能和發(fā)展方向的一體化平臺的網(wǎng)絡化、多功能系統(tǒng)。OPGW光纜
1 光纜通信
光纖可分為單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)、長波長低射散光纖(LMF)、保偏光纖(PMF)及塑料光纖(POF)等很多種;常用的為單模和多模光纖，多模光纖就是傳輸多個光波模式，而單模光纖只傳輸一個光波模式。單模光纖比多模光纖傳輸距離長，目前一般地，光信號在多模光纖內(nèi)可傳6 km左右，在單模光纖內(nèi)可傳30 km。因此，單模光纖設備的價格要高于多模光纖設備。實用的光纖通常都是由多根光纖、加強芯、保護材料、固定材料等組合成光纜構(gòu)成的傳輸線。OPGW光纜
光纖MODEM可完成光信號與數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。光纖MODEM一般有一個以上的數(shù)據(jù)口用以傳遞同步或異步信號。通信速率可達2 Mbit/s或更高。另外，還有一種光纖MODEM具有雙環(huán)自愈功能。這一功能使通信的可靠性大大增強。其功能示意如圖1所示。
圖1(a)中，A，B，C三點是通過自愈光MODEM實現(xiàn)的雙環(huán)網(wǎng)，若在D點發(fā)生故障，則如圖1(b)所示，光路在A站和C站愈合(環(huán)回)，使通信不受影響，同時向主站發(fā)出相應的告警及定位信號，使維修人員及時修復故障段光纜。
隨著電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電自動化、變電所自動化等技術(shù)與裝備的發(fā)展，建設成熟、穩(wěn)定、高性能的通信系統(tǒng)成為必然。因此，在建設電力通信系統(tǒng)中要考慮電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與發(fā)展方向，把專業(yè)網(wǎng)和公用電話網(wǎng)有機地聯(lián)接起來，形成各負其責、穩(wěn)定可靠的電力通信系統(tǒng)。
2 調(diào)度自動化通信工程方案
2.1 通道部分
為避免重復建設，主干網(wǎng)使用廣播電視局的光纜網(wǎng)，接入部分采用自架光纜。
在進行通道設計時，我們對我局需鋪設光纜線路進行了認真的測算，在全部采用自架光纜的情況下，需架設光纜長度496 km，再加上各站點的光設備預計投資690萬元。這不僅資金會大量用于光纜通道，而且以后的維護也需要大量的人力、物力、財力。為充分利用農(nóng)網(wǎng)資金，考慮到我區(qū)廣播電視局已建成覆蓋全區(qū)的廣播電視光纜網(wǎng)，如果主干使用廣播電視局的光纜網(wǎng)，將節(jié)省300萬元資金，而且工程進度也會大大超前。經(jīng)與廣播電視局協(xié)商，無償使用廣播電視局光纜300 km(二芯專用)，廣電光纜達不到的地方，利用電力線路自架122 km，基本上達到了主干采用廣播電視局的光纜，接入網(wǎng)采用自架光纜。同時，廣播電視局也無償利用電力局自架光纜，加上部分有線電視設備，擴大業(yè)務范圍，還免費為電管所、變電站接入了有線電視。在光纜維護方面，也達成共識，誰的光纜誰維護。
2.2 設備部分
本工程是應用光纖雙環(huán)自愈原理，采用松套層絞式8芯架空普通光纜，光端設備采用SDH制式，容量為155 Mbit/s，保護方式為二纖單向通道保護環(huán)。該網(wǎng)由4個SDH自愈環(huán)網(wǎng)組成，原調(diào)度擴頻設備作為備用通道，中心站采用標準型155設備，即GF155-03A設備;其余各站配置了緊湊型155設備，即GF155-03B設備。該網(wǎng)共包括14個變電站、11個電管所、5個三產(chǎn)企業(yè)，還有10個營業(yè)站因與上述辦公地點在一起可直接接入。不能放在環(huán)上的營業(yè)站使用光收發(fā)器和小8 Mbit/s設備，以放射的方式星型接入。
傳輸設備：各個中心站點配置均為GF155-03A設備，采用標準的STM-1傳輸速率能平滑升級至GF622-06A(STM-4);支路側(cè)提供STM-1的光接口。其他站點采用GF155-03B設備，所有STM-1傳輸設備的PDP電源分配單元中的電源為1+1熱備份，設備采用分散供電方式。
接入業(yè)務部分：按照每個站點的需求配置了相應的FXS盤、FXO盤和V.24數(shù)據(jù)盤。PCM設備采用集中供電方式，設備內(nèi)電源盤采用1+1熱備份冗余配置。
網(wǎng)管系統(tǒng)OTNM2000：遵循ITU-T和ISO相關標準，能對傳輸、接入設備實施統(tǒng)一網(wǎng)管。
OTNM2000的硬件平臺：工作站管理系統(tǒng)、服務器管理系統(tǒng)、便攜管理系統(tǒng)、遠程監(jiān)控中斷。
OTNM2000的軟件環(huán)境：Windows NT/UNIX System V分時操作系統(tǒng)、Solaris操作系統(tǒng)、RTOS嵌入式實時操作系統(tǒng);操作系統(tǒng)軟件、管理應用軟件、遠程登陸軟件、配置遠程下載軟件、Q/F接口通道協(xié)議棧軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件。OTNM2000的協(xié)議與接口、協(xié)議棧：支持Q3七層協(xié)議，支持TCP/IP協(xié)議(UDP、PPR、RIP等)。應用協(xié)議：私有協(xié)議、標準SNMP協(xié)議。TMN接口：Q3接口、CORBA接口。
2.3 業(yè)務部分
與電信合作建設電話虛擬網(wǎng)：光纜網(wǎng)能提供清晰、快捷、方便的電話業(yè)務，如果考慮自備程控交換機，需要較大資金，在以后的維護方面也需要大量的人力、物力。我局采取了與電信合作的方式，利用電信的程控交換機資源，建設電話虛擬網(wǎng)，達到自有交換機的功能。這樣，電管所、變電站、營業(yè)站都可通過虛擬網(wǎng)進行電話聯(lián)系，網(wǎng)內(nèi)通話撥小號不花錢，出網(wǎng)加撥0即可，與以往全部采用網(wǎng)通程控電話相比，僅話費一項年節(jié)省30萬元。
實現(xiàn)辦公自動化：調(diào)度自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)，也為辦公自動化提供了有利的條件，在光纜通信網(wǎng)絡的基礎上，電力局與下面的電管所、營業(yè)站進行聯(lián)網(wǎng)，組成了100 Mbit/s的辦公局域網(wǎng)。由于SDH系統(tǒng)固定分配帶寬，可以保證遠動數(shù)據(jù)、話音、圖像、計算機網(wǎng)絡互不影響，采用以太網(wǎng)盤接入計算機網(wǎng)絡，每個點獨享10 Mbit/s帶寬， 同時還與因特網(wǎng)相連，方便了電力職工的信息查詢。
圖像監(jiān)控系統(tǒng)與視頻會議：現(xiàn)在的圖像監(jiān)控設備都具有把模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號的功能，傳輸主要在計算機網(wǎng)絡中傳輸，因此建設的計算機網(wǎng)絡的容量應能滿足計算機網(wǎng)絡傳輸監(jiān)控圖像的要求。局機關是100 Mbit/s的網(wǎng)絡，下面的站每一點獨享10 Mbit/s，可以滿足監(jiān)控圖像傳輸?shù)囊?。遠程監(jiān)控圖像的傳輸以及報警信號的傳輸是實現(xiàn)無人值班不可缺少的條件。音頻圖像的傳輸也使視頻會議成為可能。
電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)(MIS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)：電網(wǎng)GIS應用平臺通過標準接口和電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)集成，可實現(xiàn)電網(wǎng)設備的缺陷、檢修、巡檢等業(yè)務的可視化管理，使電網(wǎng)管理更加直觀、簡便、高效，平臺提供調(diào)度系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的接口，通過實時數(shù)據(jù)單向傳遞，實時顯示各個關口、設備的實時運行信息，并可計算線損、供電可靠性等指標。
3 結(jié)束語
本文對光纜通信在豐潤區(qū)電力局調(diào)度自動化通信系統(tǒng)的實際應用進行了回顧，光纜通信取代傳統(tǒng)的通信方式成為必然趨勢，隨著科學技術(shù)的不斷進步，縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)也將日趨成熟完善，真正成為農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)強有力的“心臟”。
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