广东电网业务信息传递的双通道方案.pdf

第 2 8卷 第 1 7 1期 电力 系 统通信 2 8 2007年 1月 1 0日T e l e c o mmu n i c a t i o n s f o r E l e c t r i c P o w e r S y s t e m V0 1 28 No 1 71 J a n1 0， 20 07 广东电网业务信息传递的双通道方案 夏文波 ( 1 华南理工大学 电信学院， 广东 广州 5 1 0 6 0 0 ； 2 广东省电力设计研究院 网络信息部， 广东 广州 5 1 0 6 0 0 ) 摘要： 根据中国南方电网公 司在制订电力企业安全标准中提 出的电力生产业务信 息需双通道备 份的要求。 为 了提高广东电网的安全可靠性 ， 文章在对广东电网运行 的各类业务信 息的传输特 点、 性能要 求、 分布特征进行调查、 分析的基础上， 逐个为每种业务选择 最佳的传输技术双通道搭 配组合 。 并从总体上给 出了广东电信通信 网的建设思路及其他辅助设施配套方案， 对广东电力通 信 网络建设、 优化资源利用、 增强业务传输的可靠性 ， 有着积极的促进作用。 关键 词 ： 双通道 ； 电力 生产业 务 ； 软 交换 ； 自动 交换光 网络 中图分类号 ： T N 9 1 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 5 7 6 4 1 ( 2 0 0 7 ) 0 1 0 0 2 8 0 5 0 引言 随着广东电网调度 自动化 的迅猛发展 ， 广东电 力通信网络 承载 的电力生产业务信息越来 越多。 这些业务既包括传统的电力生产业务， 例如线路保 护、 E MS 、 E A S 、 调度 电话 等； 又包括 近年来 相继 出 现的安稳系统、 P M U、 保护管理信息系统、 无功 电压 管理技术支持系统等新业务。这些业务随着广东 电网数字化 目标 的实现 ， 将变得越来越庞大 ， 越来 越重要。针对新形势的需求， 中国南方电网公司制 定了 供电企业安全性评价标准 ， 对电力生产业 务信息提出了双通道要求。 为了贯彻上述文件精神、 提高广东电网的安全 可靠性 ， 避免因电力通信网络故障引起电网停电事 故， 本文在充分分析广东电网电力生产业务 的基础 上， 提出了数字化广 东电网信息双通道传输方案， 并给出了广东电网通信网络建设思路及其他辅助 设施配套设计。该方案对推进网络建设 ， 优化资源 利用 ， 增强业务传输的可靠性有积极的作用 。 1 生产业务分析 1 1 业务种 类 广东电网通信业务按照信息类型 ， 可以划分为 语音、 数据及多媒体业务三种 。根据电力系统安全 防护管理体系( 国家经贸委 3 0号令及 电监会 5号 令) 的有关规定 ， 各类业务又分别隶属于 I 区、 I I 区 收 稿 日期 ：2 0 0 60 51 0： 侉 回 日期 1 2 0 0 60 71 6 两大安全区域 。其 中， I区为实时控制区， 区为 非控制生产区 ， 业务分类见表 1 所列。 表 1 广东电网电力通信 生产业务分类表 Ta bl e l Powe r t e l e c o mmuni c at i o n s e r vi c e s i n G u ang do ng po we r g r i d 业务类型 生产业务系统 安全 区 I 安全区 I I 1 2 业务 特性 上述各种生产业务系统功能各不相同， 业务特 性也不一致， 具体见表 2所列。 从表 2以看出 ， 广东电网电力生产业务具有如 下特点 ： ( 1 ) I 区业务 ： I 区业务属于实时业务， 是 4个 区业务中的重中之重 ， 直接关系到电网的生存， 普 遍具有传输时延小、 误码率低、 可靠性高、 流量小且 均匀等特点； ( 2 ) I I 区业务 ： I I 区业务属于准实时业务 ， 是电 网调度 自动化不可或缺的关键业务 ， 是保障电力生 产、 调度正常运转 的基本手段 ， 也普遍具有流量小、 可靠性高、 误码率低等特点 ， 其传输频度一般低于 I 区业 务 。 1 3 业务 分布 卜洙 纽 赫 、 l I，留 信自 的 右 短 相 同士 嚣 维普资讯 http:/ 网络建设 夏文波广东 电网业务信息传递的双通道方案 2 9 表 2 广 东电网电力生产业务特性统计 Ta bl e 2 Cha r a c t e r i c s t at i s t i c s of p owe r pr od uc i ng s e r v i c e s i n Guan gdo ng powe r g r i d 集中在广东中调、 2 1 个地调、 5 0 0 k V变电站、 2 2 0 k V 变电站以及电厂等节点上 ， 其对应 的信息流向也不 一 样。分布模 型主要有集 中型、 相邻 型、 分层集中 型等 3种 ， 如图 1 所示。 ( a ) 集中型 ( b ) 相邻型 控制主站( 广东中调，罗洞站) 控制子站( 5 0 0 k V 站) 卜 _ 控制子站( 5 0 0 k V 站) 执行子站I l 执行子站l l 执 行子站l l 执行子站l l 执行子站l I 执 行子站 ( c ) 分层集中型 图 1 广东 电网生产业务信息分 布模 型 Fi g 1 I nf or m a t i o n di s t r i bu t i on mod e l o f powe r pr o duc i ng s e r v i c e s i n Gua ngd ong powe r g r i d 各生产业务分布模型见表 3所列 。 表 3 广东电网电力通信生产业务分布 Ta bl e 3 Di s t r i but i o n of p owe r t e l e c o m mun i c a t i on s e r vi c e s i n Gua ng do ng powe r g r i d 业务分布 生产业务信息系统 集 中 型 曩 案 雯 毒 U 、E A s 、 无 功 电 压 管 相邻 型 线路保护 分层集 中型 安稳系统 、 保护 管理信息 系统等 2 各类 业务 的双通道传输方案 2 1 调度 电话 从 目前话音交换技术发展的现状与趋势可以 看出， 调度电话业务采用 P C M方式、 程控交换与软 交换技术均能解决业务的承载问题 ， 并且软交换更 具备经济性与开放性。该业务可采用如下方案实 现双 通道 。 ( 1 ) 5 0 0 k V变电站和地调： 由于均配置有程控 交换机， 因此可采用软交换与程控交换方案构成双 通道 ， 其中软交换承载在调度数据 网上 ， 程控交换 承载在光纤传输网上 ， 如图2所示。 广东中调 地调、5 0 0 k V 变电站 匝 囵 旦 固 E 1 中 继 E 1 中 继 匦 塑压圃 压巫 I H ： 血 南t J 图 2 5 0 0 k V变电站 、 地调调度 电话 的双通道方案 Fi g 2 Do ubl e c ha nne l s c he me of di s pat c hi ng t e l e pho ne f o r 5 0 0 k V s u b s tat i o n a n d l o c a l po we r d i s p a t c h ( 2) 2 2 0 k V变 电站 ： 由于没有配置程 控交换 机 ， 但配置有 P C M设备， 因此可采用 P C M+软交换 方式实现双通道， 如图 3所示。 广东中调 2 2 0 k V 变电站 匝 圆 旦 囝 匦 匝垂 = 卜 马 固 I 士 厶 丽J 图 3 2 2 0 k V变电站调度 电话 的双通 道方案 Fi g 3 Doub l e c h an ne l s c he me o f d i s pa t c hi ng t e l e ph one f o r 22 0 kV s ub s t a t i on 维普资讯 http:/ 3 0 电 力 孽 锈 c 童 f t 2 2 安稳 系统 考虑到该业务的实时性与可靠性， 建议该业务 全部采用 E l专线通道承载 ， 且各 E 1分别隶属 于 光纤传输网 l和光纤传输网 2 ， 如图 4所示。 图 4 安稳系统双通道方案 F i g 4 Do u b l e c h a n n e l s c h e me o f s a f t y a n d r e l i ab i l i t y c o nt r o l s y s t e m 2 3 线路 保护 线路保护的通信通道 因电力线路电压等级不 同而不同， 且没有 主备用 的概念， 要求两个通道 同 时有效。当一个通信通道失效后 ， 另一套保护装置 也可正常工作 ， 即通道切换在保护设备上进行。根 据保护信号特性及通道资源情况 ， 线路保护双通道 可采用如下 2种方式。 ( 1 ) 在光纤成环的条件下 ， 优先采用两路复用 光纤保护通道 ( E l通道 ) ， 且各 E 1分别隶 属于光 纤传输 网 l和光纤传输 网2 ， 如图 5所示。 图 5 成环节点保护通道 Fi g 5 Pr o tec t i o n c h a n n e l f o r l o o p e d n o d e ( 2 ) 对于终端节点 ， 一般采用专用光纤保护与 高频载波保护通道 ， 如图 6所示。 目脯 ODF室 籍 装 置 卜 叫卜 叫Q I _- 1 墨 兰 纤髋纤( 2 光纤 芯l 纤髋纤 ( 2 ( a ) 专用光纤保护 ( b ) 载波保护 专用、复用l 图 6 终端节点保护通道 Fi g 6 Pr o t e c t i o n ch a nne l for t e r mi nal nod e 2 4 E MS、 E AS 由于 E MS 、 E A S等系统 的通道模型和接 口方 式一致 ， 因此 ， 可统一采用如图 7所示的通道模型 ， 即一路 P C M专线通道和一路调度数据网络通道。 2 2 0 k V 、5 0 0 k V 变电站、地调 广东中调 4 线E M ； l 拟接口 中 亭 迄 巫 一 一 一 - FE 6 4 k b i t s 数 据 接13 苎 匝 j 一 一 图 7 E MS 、 E A S等系统双通道方案 Fi g 7 Do ubl e c ha nne l s c h e me of EM S a n d EAS s y s tem 2 5其他 生产 业务 系统 由于保护管理信息系统、 P MU 、 无功 电压管理 支持系统等的通道模型和接 口方式一致 ， 且实时性 要求不是特别高 ， 因此， 可统一采用如图 8所示的 I P通道模型 ， 即分别采用光纤传输网的 I P通道和 调度数据 网通道 。 2 2 0 k V 、5 0 0 k V 广东中调 变电站、地调 保护管理 信息系 统、 I l 保护管理信息系统、 P M U 、无功电 压管理卜 - P M U 、无功电 压管理 技术支持系统 l l 技术支持系统 图 8 P MU等 系统双通道方案 Fi g 8 Doubl e c ha nne l s c h e me o f PM U s y s tem 3 广东通信 网络建设思路 从上述生产业务双通道方案可知， 广东电网骨 干通信网络建设方 案如图 9所示。即建设 两层光 纤传输网络平台( 传输网 l 、 传输 网 2 ) 和一层调度 交换 网、 一层调度数据网以及一层软交换平 台。其 中， 调度数据网承载在传输平台 2上， 调度交换网 承载在传输平台 l 上 ， 而软交换 网又承载在调度数 据 网上 。 根据广东 电网骨 干通信 网络现状 ( 广东 电网 已建设有一层基于 MS T P的传输 网络平台 1 ， 一层 程控交换 网) ， 目前 ， 广东电 网还需建设 另一层传 输网络平 台 2和一层调 度数据 网、 一层软交换平 维普资讯 http:/ 网络建设 夏文波广东电网