關(guān)于中南部鐵路牽引變電站電力系統(tǒng)通信方案的設(shè)計(jì)

呂旭東

（中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司，山西太原030001）

關(guān)于中南部鐵路牽引變電站電力系統(tǒng)通信方案的設(shè)計(jì)

呂旭東

（中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司，山西太原030001）

在山西現(xiàn)有電力光纖網(wǎng)和傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)上，考慮中南部鐵路牽引站接入電力系統(tǒng)的安全行、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，提出了中南部鐵路牽引變電站電力系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案，為鐵路牽引站電力系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)提供參考。

電力通信；牽引站

引言

山西中南部鐵路通道是國家重點(diǎn)工程，該工程為國鐵Ⅰ級、雙線電氣化和萬噸鐵路，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照重載鐵路設(shè)計(jì)。途徑山西、河南和山東3省，線路全長1 260 km，其中山西境內(nèi)579 km。山西境內(nèi)沿線將新建興縣、白文、三交、孟門、留譽(yù)、石樓、蒲縣、隰縣、辛堡、北韓、安澤、安和、沙峪和王家莊等14座電力牽引站。為滿足山西中南部鐵路通道（山西段）的用電需要，保障電鐵供電安全性和可靠性。根據(jù)中南部鐵路一次系統(tǒng)接線方案，本文介紹了牽引變電站關(guān)于涉及電網(wǎng)部分的系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)方案。

1 山西電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀概述

山西省傳輸網(wǎng)絡(luò)以光纖通信為主，微波、載波、衛(wèi)星為輔，多種傳輸技術(shù)并存。電力通信網(wǎng)各類通信系統(tǒng)之間、通信系統(tǒng)與其它環(huán)節(jié)（發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、信息等）之間已經(jīng)確立了基本承載關(guān)系模式。山西電力通信網(wǎng)已經(jīng)形成了網(wǎng)絡(luò)層次清晰、功能配合緊密、業(yè)務(wù)服務(wù)全面、發(fā)展基本協(xié)調(diào)的有機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為電網(wǎng)生產(chǎn)方面的安全穩(wěn)定運(yùn)行和公司管理方面的高效便捷溝通提供了良好的通信保障和服務(wù)。

目前，山西省電力通信網(wǎng)已經(jīng)建成貫穿山西省南北十一個(gè)地市的主干光纖通信電路和覆蓋500 kV變電站、220 kV變電站的主干光纖傳輸網(wǎng)，其中主干電路采用NEC/SDH/2.5G光設(shè)備，選省公司中心站、11個(gè)地市公司、各220 kV及以上變電站作為傳輸節(jié)點(diǎn)，形成第一層傳輸干線。另外，為了保證線路保護(hù)信號的可靠傳輸，同時(shí)作為主干2.5Gbps光纖電路的迂回通道，在主干OPGW光纜沿線各站點(diǎn)配置了NEC/SDH/622M和馬可尼/SDH/622M光設(shè)備，形成第二層傳輸電路[1]。

本工程中南部鐵路牽引站接入的電網(wǎng)各個(gè)220kV變電站均為已有山西省主干通信節(jié)點(diǎn)，均配置有主干NEC/SDH/622M/155M光設(shè)備，區(qū)域網(wǎng)GPT/SDH/ 622M/155M光設(shè)備，市級骨干網(wǎng)華為SDH/10G光設(shè)備。

2 調(diào)度組織關(guān)系

中南部鐵路14座牽引站調(diào)度方式按兩級考慮，即山西省調(diào)和地調(diào)兩級調(diào)度。

3 通道需求

3.1 保護(hù)通道需求

中南部鐵路14座牽引站至電網(wǎng)各個(gè)220 kV變電站的線路保護(hù)均按照雙重化原則配置適應(yīng)電氣化鐵路保護(hù)要求的常規(guī)微機(jī)距離保護(hù)。

3.2 遠(yuǎn)動通道需求

中南部鐵路14座牽引站至地調(diào)（骨干節(jié)點(diǎn)）第一平面需要1個(gè)2×2Mbps通道；第二平面需要2個(gè)2×2Mbps通道，供牽引站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備接入電力系統(tǒng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

3.3 通信通道需求

中南部鐵路14座牽引站至地調(diào)和省調(diào)均需要兩個(gè)獨(dú)立的通信通道，滿足調(diào)度電話，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的傳輸。

4 電力系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)原則

目前，全省220 kV及以上變電站和新能源、火力發(fā)電廠均已配置相對完整的通信設(shè)備，并且已經(jīng)形成了全省統(tǒng)一體制，如光傳輸設(shè)備、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器、調(diào)度交換機(jī)、通信PCM、通信電源等，這些通信設(shè)備都需要兩條相對獨(dú)立可靠的傳輸通道與省調(diào)、省備調(diào)、地調(diào)、地縣備調(diào)互連，同時(shí)，500 kV線路、220 kV線路及大部分110 kV線路均采用光纖保護(hù)方式，每套線路保護(hù)都需要兩條相對獨(dú)立可靠的光纖通信傳輸通道與對端站點(diǎn)的保護(hù)設(shè)備互連。

因此，為滿足中南部鐵路各個(gè)牽引站的通信、遠(yuǎn)動、保護(hù)等信息對傳輸電路越來越高的要求，必須建設(shè)兩條相對獨(dú)立、可靠的傳輸電路來保證牽引站的安全可靠運(yùn)行。

同時(shí)鑒于該通信網(wǎng)的特殊性，網(wǎng)內(nèi)SDH光設(shè)備等有關(guān)設(shè)備必須統(tǒng)一體制，以便于統(tǒng)一網(wǎng)管及監(jiān)控。目前，全省主干傳輸網(wǎng)已經(jīng)建成，網(wǎng)內(nèi)SDH光設(shè)備等有關(guān)設(shè)備均已在全省主干光纖通信工程中統(tǒng)一體制，并且牽引站是該傳輸網(wǎng)的一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，因此，牽引站所開列的設(shè)備及光口型號應(yīng)與主網(wǎng)設(shè)備選型一致。

5 電力系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)方案

5.1 光纜建設(shè)方案

中南部鐵路的每座牽引站均由2座電網(wǎng)變電站提供220 kV電壓等級的外部電源。

考慮傳輸通道的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性，牽引站光纜的建設(shè)方案為利用牽引站至電網(wǎng)220 kV變電站之間的220 kV線路建設(shè)1根24芯OPGW光纜，作為牽引站傳輸遠(yuǎn)動、通信、保護(hù)等信息傳送至地調(diào)和省調(diào)的主用光纖通道。

牽引站傳輸遠(yuǎn)動、通信、保護(hù)等信息傳送至地調(diào)和省調(diào)的第二光纖通道利用鐵路通信網(wǎng)的OPGW光纜轉(zhuǎn)接。

具體連接方式如附圖1所示。

5.2 光傳輸設(shè)備配置

中南部鐵路各個(gè)牽引站均配置了干線型主干及區(qū)域網(wǎng)SDH光設(shè)備各1臺，牽引站的主干及區(qū)域網(wǎng)SDH光傳輸設(shè)備分別以155Mbps光口接入對端電網(wǎng)變電站，上述光纖電路建成后，使得牽引站從電網(wǎng)220 kV變電站接入已有主干和地區(qū)光纖電路，為牽引站的遠(yuǎn)動、通信和保護(hù)等信息傳送到地調(diào)和省調(diào)提供主用傳輸通道。

牽引站接入電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面共3條2Mbps備用電路利用牽引站之間鐵路通信網(wǎng)和牽引站至地調(diào)電力通信網(wǎng)光纖電路轉(zhuǎn)接組成，即由鐵路相關(guān)部門組織3×2Mbps電路在牽引站轉(zhuǎn)接至地調(diào)。

具體連接方式如圖1所示。

圖1 牽引站至地調(diào)路由拓?fù)鋱D

5.3 PCM設(shè)備配置

在各個(gè)牽引站配置主網(wǎng)通信PCM設(shè)備1臺，采用2M電路接地調(diào)鐵路專用PCM設(shè)備，牽引站PCM設(shè)備監(jiān)控信息采用IP方式接入省中心站PCM統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)。

5.4 通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

在各個(gè)牽引站配置數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接入路由器1臺（按雙電源配置），以2×2Mbps電路接入地調(diào)骨干數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。

5.5 通信電源及機(jī)房

在各個(gè)牽引站配置48V/2×30A通信電源1套，48 V/200 Ah蓄電池1組。上述通信開關(guān)電源以IP方式接入省中心站大集中通信電源網(wǎng)管系統(tǒng)。

牽引站的第二套48 V通信電源從牽引站內(nèi)鐵路通信網(wǎng)48 V電源系統(tǒng)引接。

在山西現(xiàn)有電力光纖網(wǎng)和傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)上，考慮中南部鐵路牽引站接入電力系統(tǒng)的安全行、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，闡述了中南部鐵路牽引變電站電力系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì)方案，該方案能夠滿足牽引站的通信、遠(yuǎn)動、保護(hù)等信息對傳輸電路的要求，同時(shí)完善了該地區(qū)相關(guān)系統(tǒng)通信電路。

6 結(jié)論

本文在山西現(xiàn)有電力傳輸和鐵路傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)上，提出了中南部鐵路牽引變電站電力系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì)方案，該方案既考慮了牽引站運(yùn)行的安全可靠，又兼顧了電力系統(tǒng)通信的運(yùn)行要求，為鐵路牽引站接入電力系統(tǒng)的調(diào)度、通信信息的傳輸提供了安全可靠的傳輸通道，為鐵路牽引站電力系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)借鑒提供參考。

[1]高新中,張麗霞,祝燕.山西電力主干光纖通信網(wǎng)的演進(jìn)[J].山西電力,2007(s1):67-70．

（編輯：劉楠）

Design of Power System Communication for South Central Railway Traction station

Lv Xudong
(Shanxi Electric Power Engineering Co.,Ltd.，Taiyuan Shanxi030001)

Based on Shanxielectric power optical fiber network and transmission network,this paper considers the safety,reliability and economy of South Central railway traction station,and proposes the design principle and design scheme of power system communication, providing some references value to the design of power system communication for railway traction power station.

power communication;traction station

TM 769

A

2095-0748(2016)23-0055-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.26

2016-11-18

呂旭東（1983—），男，黑龍江哈爾濱人，工程師，現(xiàn)就職于山西省電力勘測設(shè)計(jì)院，從事電力系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)研究工作。