亭子口水利樞紐遠程集控中心通信方案探討

王雁冰

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

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亭子口水利樞紐遠程集控中心通信方案探討

王雁冰

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

結合亭子口水利樞紐通信現(xiàn)狀及成都遠程集控中心通信系統(tǒng)建設需求，分析探討亭子口至成都集控中心通信系統(tǒng)規(guī)劃方案。規(guī)劃建設以租用電網(wǎng)光纖通信通道為主，租用電信運營商光纖通道為輔，配置衛(wèi)星通信方式作為應急通信的綜合通信方案。該方案可靠性高、經(jīng)濟實用，在遠程集控中心通信系統(tǒng)建設領域具有代表意義。

亭子口水利樞紐 遠程集控中心 通信規(guī)劃方案

1 概述

大唐四川發(fā)電有限公司為實現(xiàn)流域優(yōu)化運行，降低生產(chǎn)管理成本，提升綜合生產(chǎn)效益，規(guī)劃在成都建設遠程集控中心，對川內電站進行集約化統(tǒng)籌管理。集控中心選址成都市蜀金路金沙萬瑞中心。

亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣李家咀，下距蒼溪縣城15km，距離成都市區(qū)約330km車程，是嘉陵江干流開發(fā)中唯一的控制性工程，以防洪、灌溉及城鄉(xiāng)供水、發(fā)電為主，兼顧航運，并具有攔沙減淤等效益的綜合利用工程。電站裝機容量1100MW(275MW×4)，通航建筑物為2×500t級。工程等別Ⅰ等，工程規(guī)模為大(1)型。亭子口水利樞紐為大唐四川發(fā)電有限公司下屬裝機容量最大的資產(chǎn)項目，已于2014年5月全部投產(chǎn)發(fā)電，將作為成都遠程集控中心第一批接入對象，其余具備條件的電站將后續(xù)分批接入。

2 通信系統(tǒng)建設必要性及規(guī)劃目標

按照川電調度〔2008〕186號-《四川電網(wǎng)梯級水電站集控中心調度管理規(guī)定(試行)》，集控中心技術支持系統(tǒng)應滿足調度功能要求，為實現(xiàn)集控中心對遠方電站的監(jiān)視控制，必須建設穩(wěn)定可靠的通信傳輸網(wǎng)絡。在通信系統(tǒng)規(guī)劃階段，需統(tǒng)籌考慮包括調度語音、計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)、調度自動化、繼電保護、安全穩(wěn)定控制裝置、工業(yè)電視圖像等各類信息傳輸特性及帶寬需求。

亭子口至成都遠程集控中心通信系統(tǒng)，以滿足公司發(fā)展及電力生產(chǎn)服務需要為根本宗旨，要求高度可靠、冗余，在保證整個系統(tǒng)可靠性、設備運行安全穩(wěn)定性、實時性和實用性的前提下，充分考慮系統(tǒng)配置和設備選型的開放性。電站至集控中心需具備兩個及以上獨立的通信傳輸通道，互為備用，確保通信可靠性。

3 通信方式簡介

目前作為系統(tǒng)干線的通信方式主要有光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等幾種。微波通信為視距通信方式，遠距離傳輸需建設多個中繼站點，不適用于亭子口遠程通信系統(tǒng)建設。

3.1 光纖通信

光纖通信是利用光導纖維傳輸信號，實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式，具有傳輸容量大、中繼距離長、傳輸質量好、可靠性高等優(yōu)點，已在電力通信系統(tǒng)中廣泛應用。光纖通信承載了大量電力生產(chǎn)、管理信息的傳輸任務，為電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行提供了可靠保障。應選擇光纖通信作為主要的通信傳輸方式，可通過租用電網(wǎng)或電信營運商的光纖纖芯/帶寬資源、自建光纖線路等方式，組建亭子口水利樞紐遠程集控中心的光纖通信網(wǎng)絡。

3.2 衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信是利用空中人造通信衛(wèi)星作為中繼站而進行的無線電通信，具有方便靈活、通信距離遠、不受通信兩點間任何復雜地理條件和自然災害影響、通信質量高等特點。衛(wèi)星通信已在電力及其它能源系統(tǒng)得到了廣泛的應用，技術成熟可靠。四川公司所轄電站多數(shù)建在高原偏遠地區(qū)，地勢險要，自然環(huán)境惡劣，因此有必要建立應急備用通信，組建成都集控中心衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，在光纖通信網(wǎng)絡中斷情況下，保障集控中心與流域電廠的通信傳輸。

4 通信傳輸網(wǎng)規(guī)劃方案

4.1 通信現(xiàn)狀

亭子口水利樞紐通信系統(tǒng)由電力系統(tǒng)通信和廠內行政通信兩部分組成，電力系統(tǒng)通信通過500kV巴中變及500kV廣元變接入四川電力光環(huán)網(wǎng)，廠內行政通信系統(tǒng)經(jīng)廣元電信、廣元聯(lián)通接入郵電公網(wǎng)。

亭子口水利樞紐處于四川電力通信網(wǎng)川北光環(huán)網(wǎng)10Gb/s、川東南光環(huán)網(wǎng)2.5Gb/s中間節(jié)點，電路資源豐富。四川電力通信網(wǎng)絡覆蓋四川境內所有省網(wǎng)變電站及直調電廠，且與多數(shù)地網(wǎng)變電站有直聯(lián)通訊通道，其核心匯聚點位于成都市蜀繡西路366號四川省電力公司調度中心大樓。

圖1 亭子口水利樞紐至四川電力通信網(wǎng)絡結構框圖

4.2 通信規(guī)劃方案

成都集控中心通信規(guī)劃方案，應結合現(xiàn)有通信資源，按照生產(chǎn)調度信息傳輸要求進行規(guī)劃建設，充分考慮系統(tǒng)建設的技術性、經(jīng)濟性。亭子口水利樞紐與成都集控中心兩地間無現(xiàn)成光纖通信通道，結合技術條件、可靠性要求、投資費用等方面因素，主要有自建、租用、共建、置換等幾種方案可供選擇：

4.2.1 自建光纜線路方案

亭子口水利樞紐若采用自建方式，建設工程量大，施工周期長，投資費用高。長距離光纜通信需建設中繼機房，中間接點過多將導致線路運行可靠性降低，且容易受人為破壞，不適合集控中心通信系統(tǒng)建設需求。

4.2.2 租用公網(wǎng)光纖纖芯/帶寬方案

電信、移動、聯(lián)通三家運營商通信網(wǎng)已覆蓋亭子口水利樞紐，具有豐富的通道資源。蒼溪縣至成都途經(jīng)多個市縣，纖芯資源通道組織困難，受光板傳輸距離限制，需沿線設立多個光板傳輸中繼點，后期維護量大，實施費用高；公網(wǎng)的光纜線路均采用架空和地埋方式，人為破壞多，抗自然能力弱，運行可靠性不高，不能滿足集控中心運行要求。因此不建議采用纖芯租用方式。

隨信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，運營商通信網(wǎng)絡建設日趨成熟，網(wǎng)絡之間均采用環(huán)網(wǎng)保護，電路運行可靠性較高，租賃費用低廉，帶寬租用服務條件成熟，可將本方案列作備選。

4.2.3 租用電網(wǎng)公司光纖纖芯/帶寬方案

租用電網(wǎng)公司專用纖芯，自建電站至集控中心光纖傳輸網(wǎng)絡。四川電力通信專網(wǎng)光纜纖芯可靠性高，可獲得帶寬較大，運行維護方便，但目前四川電力通信專網(wǎng)纖芯資源緊張，租用專用纖芯方案難于實現(xiàn)，且費用較高。

亭子口省網(wǎng)光傳輸設備ECIXDM-10002.5G光設備通過500KV巴中變接入川東南光環(huán)網(wǎng)、中興S385 10G光設備通過500KV廣元昭化變接入川北光環(huán)網(wǎng)，電路帶寬資源豐富，運行可靠性高，可為亭子口至成都集控中心提供足夠的電路資源組建通信傳輸通道。建議首選租用電網(wǎng)電路的通信方式。

4.2.4 推薦規(guī)劃方案

考慮上述各通信方案的技術經(jīng)濟性，建議集控中心租用電網(wǎng)公司帶寬作為主用通信方式，租用公網(wǎng)帶寬作為備用通信方式，衛(wèi)星通信作為應急通信方式。

具體實施方案如下：

(1)主用通信方式。租用電網(wǎng)光纖通信電路至四川電力通信環(huán)網(wǎng)，因集控中心至四川省調度中心沒有直達通信電路，需自建集控中心至四川電力調度中心光纖傳輸通道。

根據(jù)《四川電網(wǎng)梯級水電站集控中心調度管理規(guī)定(試行)》對集控中心通信傳輸網(wǎng)絡的要求，集控中心至四川電力調度中心必須采用2條不同路由的雙線路接入。結合成都市區(qū)目前電力光纜網(wǎng)絡現(xiàn)狀，初步規(guī)劃新建集控中心——石羊變/金牛變2條不同路由光纜線路。集控中心自建光傳輸設備，在金牛變、石羊變加裝光板連接至四川電力光環(huán)網(wǎng)。根據(jù)通道容量需求預測，亭子口電廠信息傳輸帶寬約為50Mbit/s，考慮后續(xù)電站接入，傳輸設備容量預按10G平臺配置，配置622Mbit/s傳輸速率光接口板。

圖2 主要通信方式

(2)備用通信方式。租用電信運營商帶寬，與主用通信方式相互備用，在電網(wǎng)電路中斷情況下，傳輸亭子口水利樞紐至成都集控中心生產(chǎn)調度信息。

(3)應急通信方式。自購衛(wèi)星通信地面站設備，租用衛(wèi)星轉發(fā)器帶寬，組建應急衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。在成都金沙萬瑞中心集控大樓自建一套衛(wèi)星設備中心接收站，亭子口電站建立1套遠端站，衛(wèi)星通道與地面光纖電路通道連接，實現(xiàn)調度業(yè)務互聯(lián)互通。衛(wèi)星中心站容量配置需考慮多電站接入需求。

5 結語

通信系統(tǒng)是遠程集控中心最重要組成部分，是電力生產(chǎn)信息傳輸?shù)幕A。亭子口水利樞紐成都遠程集控中心通信系統(tǒng)建設，應堅持統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調發(fā)展、統(tǒng)籌安排，實現(xiàn)最大程度上的資源優(yōu)化配置和使用，做到網(wǎng)絡結構合理、目標明確。積極采用各種成熟的電力通信系統(tǒng)技術，充分利用現(xiàn)有基礎設施和資源，提高資源利用率，防止重復建設，充分體現(xiàn)了未來通信技術的發(fā)展方向，保證通信網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展。

〔1〕蔣康明.電力通信網(wǎng)絡組網(wǎng)分析.北京：中國電力出版社，2004.

王雁冰(1984.3-)，男，四川廣元人，本科，工程師，從事電力通信維護。

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