特高壓智能變電站光纜網(wǎng)線編號規(guī)范應(yīng)用分析

梁　猛，張志鵬

(河北省電力勘測設(shè)計研究院，石家莊　050031)

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特高壓智能變電站光纜網(wǎng)線編號規(guī)范應(yīng)用分析

梁猛，張志鵬

(河北省電力勘測設(shè)計研究院，石家莊050031)

摘要：分析特高壓智能變電站光纜網(wǎng)線編號現(xiàn)狀，基于“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨立的理念，提出一種編號結(jié)構(gòu)為 “字母前綴+三級數(shù)字+字母后綴”的光纜網(wǎng)線編號規(guī)范，并介紹該規(guī)范在特高壓變電站1 000 kV線線串間隔光纜網(wǎng)線編號方案，實踐證明該編號規(guī)范能夠達到“看號知意”的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：特高壓智能變電站；光纜；網(wǎng)線；編號規(guī)范

智能變電站與常規(guī)變電站的重要區(qū)別在于站內(nèi)設(shè)備間的信息交換由模擬電路變成數(shù)字通信[1]，通信介質(zhì)由電纜變成光纜或網(wǎng)線，即“光進銅退”，光纜網(wǎng)線用量大大增加，電纜用量大大減少，除電源電纜等少數(shù)電纜外，信息交換基本由光纜或網(wǎng)線完成。

目前，對于特高壓智能變電站施工圖的光纜網(wǎng)線編號還沒有統(tǒng)一規(guī)范，設(shè)計時編號隨意性較大，缺乏統(tǒng)一的規(guī)律，各設(shè)計院甚至同一設(shè)計院不同設(shè)計人員編號風(fēng)格各不相同，造成大量的光纜網(wǎng)線編號難以校核、容易出錯、可繼承性和可交換性差，也不利于施工和運維。為適應(yīng)智能變電站推廣建設(shè)及特高壓變電站智能化發(fā)展的需要，宜制定光纜網(wǎng)線的統(tǒng)一編號規(guī)范，進行標(biāo)準(zhǔn)化。

1光纜網(wǎng)線編號規(guī)范

借鑒傳統(tǒng)控制電纜的編號方案，光纜網(wǎng)線的編號在整體結(jié)構(gòu)上仍采用“安裝單位編號+安裝單位內(nèi)部編號”的原則，其好處是各通信介質(zhì)編號原則統(tǒng)一，符合傳統(tǒng)習(xí)慣，且便于編號的歸類和統(tǒng)一、減少對號碼資源的占用、便于記憶和實際應(yīng)用等。

1.1安裝單位編號

安裝單位編號原則與傳統(tǒng)變電站基本一致，即采用“電壓等級首字母+安裝單位拼音縮寫”的方式，其中T代表1 000 kV、Q代表750 kV、W代表500 kV、E代表220 kV、Y代表110 kV、U代表35 kV、S代表10 kV，安裝單位編號該文不再贅述。

1.2安裝單位內(nèi)部編號

安裝單位內(nèi)部的光纜和網(wǎng)線編號目標(biāo)是“看號知意”?？紤]到光纜和網(wǎng)線只是智能變電站數(shù)字通信的不同物理介質(zhì)，與傳輸?shù)膬?nèi)容和對象并沒有絕對的對應(yīng)關(guān)系，借鑒IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨立的思路[2]，采用基于傳輸內(nèi)容和對象的三級數(shù)字對光纜和網(wǎng)線進行編號，以保證編號的普遍性和穩(wěn)定性；采用字母前后綴的方式區(qū)分光纜、尾纜、網(wǎng)線或其他通信介質(zhì)、雙網(wǎng)等，以明確具體的通信介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)。安裝單位內(nèi)部編號結(jié)構(gòu)為：“字母前綴”+“三級數(shù)字”+“字母后綴”。

1.2.1第1級數(shù)字編號-電壓等級

為區(qū)分不同的電壓等級傳輸內(nèi)容和對象，采用如下編號：9-1 000 kV、7-750 kV、5-500 kV、2-220 kV、1-110 kV、3-35 kV(10 kV、66 kV)、4-380 V、6-主變壓器本體、0-站用公用設(shè)備，只要在光纜或網(wǎng)線編號中看到對應(yīng)層級的上述數(shù)字，即可識別其電壓等級。該層級采用1位數(shù)字編號即可涵蓋所有內(nèi)容。

1.2.2第2級數(shù)字編號-傳輸內(nèi)容

智能變電站數(shù)字通信的內(nèi)容可分為以下幾類：SV、GOOSE、MMS、對時、監(jiān)測、遠(yuǎn)傳通道等[3]，可分別編號為0-電壓SV、1-電流SV、2-GOOSE、3-MMS、4-對時、5-監(jiān)測、6-通道、9- SV/GOOSE等信息共纜，只要在光纜或網(wǎng)線編號中看到對應(yīng)層級的上述數(shù)字，即可識別其傳輸?shù)膬?nèi)容。該層級采用1位數(shù)字編號即可涵蓋所有內(nèi)容。

1.2.3第3級數(shù)字編號-通信對象

a. 各間隔過程層設(shè)備的通信對象可分為以下設(shè)備：過程層設(shè)備、間隔保護、測控、電能表、母線保護、錄波器、網(wǎng)絡(luò)記錄儀、PMU、行波測距等，可分別編號為1-間隔保護(對雙斷路器接線的保護，加羅馬字母后綴區(qū)分兩個斷路器)、2-測控、3-電能表、4-母差、5-錄波器、6-記錄儀、7-PMU、8-測距、9-過程層設(shè)備間連接。由于過程層設(shè)備傳輸內(nèi)容為SV、GOOSE、對時、監(jiān)測，只要在光纜或網(wǎng)線編號中看到對應(yīng)層級的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號及第1、2級的編號，即可識別其傳輸?shù)膶ο?。該層級采?至2位數(shù)字編號即可涵蓋所有對象。

b. 各間隔與站控層設(shè)備的通信對象可分為以下設(shè)備：保護、測控、電能表等，可分別編號為1-保護1、2-保護2、3-測控、4-電能表，由于與站控層設(shè)備的通信內(nèi)容為MMS，只要在光纜或網(wǎng)線編號中看到對應(yīng)層級的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號及第1、2層級的編號，即可識別其傳輸?shù)膶ο?。該層級采?位數(shù)字編號即可涵蓋所有對象。

c. 各間隔與通信SDH設(shè)備的通信對象可分為：線路保護1、線路保護2，可分別編號為1-保護1、2-保護2，只要在光纜編號中看到對應(yīng)層級的上述數(shù)字，結(jié)合安裝單位編號及第1、2層級的編號，即可識別其傳輸?shù)膶ο?。該層級采?位數(shù)字編號即可涵蓋所有對象。

d. 過程層交換機的通信對象為：過程層設(shè)備、各間隔保護設(shè)備、各間隔測控設(shè)備、各間隔電能表、公用設(shè)備(母線保護、公用測控、錄波器、記錄儀等)、過程層交換機間級聯(lián)。

按間隔配置過程層交換機時，由于過程層交換機安裝在各間隔保護柜上[4]，過程層交換機與間隔保護的通信為柜內(nèi)跳纖連接，不需納入光纜編號規(guī)范內(nèi)；交換機至過程層設(shè)備的光纜與保護至過程層設(shè)備的光纜可合并為一根，編號為1；交換機至測控裝置柜的光纜與過程層設(shè)備至測控裝置柜的光纜可合并為一根，編號為2；交換機至電能表柜的光纜編號為3，間隔交換機至中心交換機編號采用0(不需為過程層網(wǎng)絡(luò)單設(shè)安裝單位)。該層級采用1位數(shù)字編號即可涵蓋所有對象。

按多間隔共享配置過程層交換機時(如按串、按段、按兩個間隔等)，不管交換機是否單獨組柜，均將各子交換機劃為獨立安裝單位(如1GCW代表第1串交換機，2GCW代表第2串交換機等)，數(shù)字編號的前兩級含義與前面相同，第3級采用如下編號方案：0-子交換機至中心交換機級聯(lián)、1-子交換機至間隔1設(shè)備柜、2-子交換機至間隔2設(shè)備柜、x-子交換機至間隔x設(shè)備柜。該層級采用1至2位數(shù)字編號即可涵蓋所有對象。

1.2.4字母前后綴

前綴采用通信介質(zhì)的拼音首字母組合表示不同的介質(zhì)，如GL-光纜(不帶接頭)、WL-尾纜(帶接頭)、WX-網(wǎng)線(特指電以太網(wǎng))等。

后綴采用字母A、B區(qū)分過程層(SV、GOOSE)和站控層(MMS)的2個網(wǎng)絡(luò)，如果只設(shè)置單網(wǎng)，則取消后綴。

2應(yīng)用分析

以特高壓變電站1000kV第1串(線線串)各間隔為例，具體分析光纜網(wǎng)線的編號方案。在本例中，1000kV每線路兩套保護及電能表組一面柜，1000kV每斷路器兩套保護及測控裝置組一面柜，每串過程層交換機單獨組柜。過程層網(wǎng)絡(luò)方案為：保護直采直跳，SV、GOOSE本文責(zé)任編輯：丁力

分別組網(wǎng)，保護外其余設(shè)備網(wǎng)采網(wǎng)跳。通信介質(zhì)：戶內(nèi)二次設(shè)備柜至戶外就地控制柜采用光纜，戶內(nèi)二次設(shè)備柜間過程層通信采用尾纜，站控層通信采用網(wǎng)線。

按照以上提出的光纜網(wǎng)線編號規(guī)范，制定如圖1所示的1 000 kV第1串光纜網(wǎng)線聯(lián)系及編號，為簡化圖面，圖1僅繪制了有代表性的T011、T012及1T間隔重要的SV、GOOSE相關(guān)光纜聯(lián)系及編號，MMS、對時及通道相關(guān)光纜和網(wǎng)線編號不再顯示。

圖1　1 000 kV第1串光纜網(wǎng)線聯(lián)系及編號

例如，T011斷路器保護測控柜到T011斷路器就地控制柜光纜T011-GL991A，表示安裝單位為1 000 kV第1串I母線側(cè)斷路器用于保護A網(wǎng)的傳輸1 000 kV SV/GOOSE信息的光纜，既T011表示安裝單位，GL表示光纜，第1個9表示1 000 kV側(cè)的光纜或網(wǎng)線，第2個9表示傳輸?shù)氖?/p>

SV/GOOSE信息，1表示保護用光纜或網(wǎng)線，A表示A網(wǎng)。

3應(yīng)用效果

通過規(guī)范特高壓智能變電站施工圖的光纜網(wǎng)線編號，在設(shè)計過程中可以有效減少施工圖中的錯誤，便于校核，提高了圖紙中光纜網(wǎng)線編號的正確率，并增強了圖紙的繼承性；在施工過程中，可以有效減少安裝、調(diào)試人員的工作量隨著施工與運行檢修人員對光纜網(wǎng)線編號熟悉程度的增加，為變電站施工、調(diào)試及運維工作提供了極大地便利。使參與設(shè)計、安裝、調(diào)試及檢修的人員能夠?qū)饫|網(wǎng)線編號“看號知意”，提高了建設(shè)及生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的工作效率，減少工作失誤。

4結(jié)論

a. 提出一種“基于傳輸內(nèi)容和對象的三級數(shù)字編號+字母前后綴”的智能變電站光纜網(wǎng)線編號規(guī)范，實現(xiàn)“看號知意”。

b. 本規(guī)范具有普遍性、穩(wěn)定性和可發(fā)展性，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)“服務(wù)內(nèi)容”與“通信映射”相互獨立的精神，推廣應(yīng)用將對特高壓智能變電站的設(shè)計、運維、管理帶來巨大的便益。

參考文獻：

[1]Q/GDW 383-2009，智能變電站技術(shù)導(dǎo)則[S].

[2]高翔.數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2008.

[3] Q/GDW 441-2010，智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范[S] .

[4]劉振亞.國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計：110(66) kV~750 kV智能變電站部分[M]. 北京：中國電力出版社，2011.

本文責(zé)任編輯：羅曉曉

Application Analysis on Fiber Optic Cable Ethernet Cable Number Code for UHV Smart Substation

Liang Meng，Zhang Zhipeng

(Hebei Electric Power Design & Research Institute，Shijiazhuang 050031，China)

Abstract：This paper analyses the present situation of fiber optic cable and ethernet cable number code in UHV smart substation,based on the spirit that “service content” and “communication map” are independent of each other, put forwards a kind of fiber optic cable and Ethernet cable number code, the numbering structure is “ the letter prefix+ three class numbers + the letter suffix”, can reach the target of “ know the meaning when seeing the number ”.

Key words:UHV smart substation;fiber optic cable;ethernet cable;number code

中圖分類號：TM73

文獻標(biāo)志碼：B

文章編號：1001-9898(2016)01-0008-02

作者簡介：梁猛(1976-)，男，高級工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護、自動化及二次方面的設(shè)計研究。

收稿日期：2015-05-12