超特高壓輸電線路無人區(qū)應(yīng)急通信研究

楊斌

摘要：四川超特高壓電網(wǎng)輸電通道大量穿越無人區(qū)、重冰區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害區(qū)和山火易發(fā)區(qū)，這將給電網(wǎng)運(yùn)行帶來較大安全風(fēng)險(xiǎn)，因此如何確保無人區(qū)輸電線路突發(fā)異常時(shí)的緊急處置的通信暢通，是應(yīng)急管理工作面臨的緊急而又迫切的現(xiàn)實(shí)難題。文章對超特高壓電線路無人區(qū)應(yīng)急通信的策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：超特高壓；輸電線路；無人區(qū)；應(yīng)急通信；電網(wǎng)運(yùn)行；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）30-0015-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.008

隨著四川主網(wǎng)的高速發(fā)展，電網(wǎng)不斷向盆地周邊和三州地區(qū)廣泛延伸，輸電通道大量穿越無人區(qū)、重冰區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害區(qū)和山火易發(fā)區(qū)，這將給電網(wǎng)運(yùn)行帶來較大安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著四川水電大發(fā)展，四川超特高壓電網(wǎng)通過三大特高壓直流、德寶直流、川藏聯(lián)網(wǎng)與華東、西北和西藏電網(wǎng)連接，大容量、集群式水電遠(yuǎn)距離接入、多直流集中送出，九石雅、茂譚和攀西等主要水電通道斷面逼近穩(wěn)定極限運(yùn)行，電網(wǎng)交流與直流系統(tǒng)耦合，交、直流系統(tǒng)的事故相互影響，造成連鎖反應(yīng)的幾率不斷增加，直流系統(tǒng)故障對川、渝、鄂交流外送通道及西北、華中、華東電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線產(chǎn)生較大沖擊，保障特高壓直流安全送電和防控電網(wǎng)事故壓力加大。因此，確保大電網(wǎng)安全的責(zé)任重大、任務(wù)艱巨，各類風(fēng)險(xiǎn)和隱患仍然存在，對公司應(yīng)急管理工作提出了更高要求，特別是應(yīng)急通信保障。

1 當(dāng)前超特高壓輸電線路工作模式及通信保障方式

在日常超高壓線路維護(hù)、維修過程或搶險(xiǎn)救災(zāi)任務(wù)中，各分部的每個工作組有1～2臺工作車和5～20位工作人員，工作車能到達(dá)作業(yè)點(diǎn)幾公里的范圍，工作人員徒步到輸電塔作業(yè)點(diǎn)完成維護(hù)工作。當(dāng)前主要業(yè)務(wù)工作模式如圖1所示：

當(dāng)前工作組現(xiàn)場作業(yè)工作時(shí)主要使用普通對講機(jī)，有時(shí)會使用衛(wèi)星手持終端作為通信保障。目前面臨的主要問題是：（1）作業(yè)通信保障區(qū)域?yàn)橐猿邏弘娋W(wǎng)線路為主的帶狀區(qū)域，一般條件比較差，屬于山區(qū)地帶，大部分地區(qū)作業(yè)點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)220V市電供電，部分地區(qū)民用通信手段（如3G等）不能有效覆蓋；（2）普通對講機(jī)只能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場工作人員與工作車之間的語音通話，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場工作人員與分部及公司本部之間直接通話；（3）采用海事衛(wèi)星手持終端設(shè)備雖然解決了基本話音通信問題，但對數(shù)據(jù)（圖片）特別是現(xiàn)場視頻的支持能力較弱；（4）長期或作業(yè)任務(wù)頻繁時(shí)，海事衛(wèi)星設(shè)備產(chǎn)生的使用費(fèi)用較高。

2 不同通信保障方式的優(yōu)劣分析

不同的通信方式，在信號覆蓋，建設(shè)成本、抗毀能力/自主通信、后期維護(hù)成本等方面各不相同，如表1：

超短波是直線傳播的通信方式，必須選擇制高點(diǎn)和電磁環(huán)境比較好的地方架設(shè)中繼基站才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。如果需要大范圍的覆蓋，則需要增加中繼站和鏈路信號站，建設(shè)周期比短波周期長，投入成本更高，而且在某些情況下會因鏈路信號的接入導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。

3 無人區(qū)應(yīng)急通信的策略

作為四川超特高壓輸電線路無人區(qū)應(yīng)急通信系統(tǒng)，應(yīng)盡可能為所有應(yīng)急搶險(xiǎn)工作提供全方位應(yīng)急通信保障服務(wù)，所以必須根據(jù)不同的應(yīng)急通信需求，采取各種不同的應(yīng)急通信技術(shù)來組建完善的應(yīng)急通信系統(tǒng)，在應(yīng)急搶險(xiǎn)需要時(shí)發(fā)揮各自的優(yōu)勢能力，提供綜合的應(yīng)急通信保障服務(wù)。在建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)中，僅靠衛(wèi)星通信的單一手段是不夠的，衛(wèi)星通信只能解決點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸，就是將現(xiàn)場的語音和視頻信號傳送到應(yīng)急調(diào)度指揮中心；衛(wèi)星通信在對星會受一些地形的限制或受一些現(xiàn)場特殊情況的限制，不能在最短的時(shí)間內(nèi)、大范圍和移動中（衛(wèi)星動中通車載站除外）提供應(yīng)急通信支持；衛(wèi)星設(shè)備的使用人員終究不是專業(yè)人員，如果在使用過程中，設(shè)備出現(xiàn)問題，是否有其他可借助的有效的通信手段進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)支持就很關(guān)鍵，因此公司理想的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備：（1）技術(shù)先進(jìn)、高效實(shí)用、易于升級擴(kuò)容，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合野外作業(yè)條件下的具體需求，優(yōu)先采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)和裝備，既滿足現(xiàn)有需求的高效實(shí)用系統(tǒng)，同時(shí)注重系統(tǒng)開放性、擴(kuò)展性，便于后續(xù)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容；（2）靈活機(jī)動、規(guī)模適度、易于優(yōu)化組合，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮日常超高壓線路維護(hù)、維修的機(jī)動性要求以及搶險(xiǎn)救災(zāi)任務(wù)的突發(fā)性要求，采用模塊化、組合化、背包式設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)“四個便于”（便于裝載運(yùn)輸、便于快速架設(shè)展開和收放、便于攜帶、便于快速維修），同時(shí)系統(tǒng)能夠根據(jù)野外作業(yè)的不同任務(wù)需求，優(yōu)化組合系統(tǒng)配置。作業(yè)地點(diǎn)近、任務(wù)簡單則只攜帶少量設(shè)備；作業(yè)地點(diǎn)遠(yuǎn)、任務(wù)復(fù)雜則增加設(shè)備攜帶量；（3）現(xiàn)場指揮調(diào)度能力，系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)場作業(yè)人員與通信保障車之間的話音、數(shù)據(jù)（圖片）或視頻通信，通信距離1～3公里；（4）中遠(yuǎn)程通信能力，系統(tǒng)能夠解決通信保障車與分部（中心）或公司應(yīng)急指揮中心之間的話音、數(shù)據(jù)（圖片）或視頻通信，通信距離30～1000公里；（5）野外工作適應(yīng)能力，系統(tǒng)中無論背負(fù)式便攜設(shè)備、通信保障車均能適應(yīng)野外工作要求，包括體積小、重量輕、功耗低、防淋雨等具體要求。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)配備有效的應(yīng)急供電系統(tǒng)方案，解決野外作業(yè)無市電支持的具體困難；（6）操作簡單易用，系統(tǒng)應(yīng)強(qiáng)調(diào)人機(jī)工程設(shè)計(jì)，具備自動化程度高，設(shè)備集成度高，減少復(fù)雜的設(shè)備互聯(lián)和配置等要求，使用人員操作簡單、直接。

綜合衛(wèi)星電話、短波通信、超短波通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，因此滿足公司日常及應(yīng)急狀態(tài)下的典型無人區(qū)應(yīng)急通信保障系統(tǒng)應(yīng)是短波通信為基本通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星電話、超短波通信為輔的綜合通信系統(tǒng)，而且短波通信系統(tǒng)應(yīng)具備語音及數(shù)據(jù)通信方式。其中短波的語音通信應(yīng)采用短波與超短波相結(jié)合的方式，通過異頻轉(zhuǎn)接器連接，既能滿足用戶遠(yuǎn)距離傳輸，又能達(dá)到小范圍內(nèi)無盲區(qū)覆蓋，指揮方便、使用靈活。日常聯(lián)絡(luò)時(shí)只需使用超短波進(jìn)行小范圍通信，緊急情況時(shí)通過撥動開關(guān)可以馬上切入超短波和短波互轉(zhuǎn)模式，利用超短波終端直接向公司匯報(bào)現(xiàn)場情況。其數(shù)據(jù)通信在接收到的短波信號質(zhì)量較差甚至無法抄收語音信號時(shí)，利用短波調(diào)制解調(diào)器和PC終端可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

參考文獻(xiàn)

[1] 李文峰，韓曉冰，汪仁，張登福.現(xiàn)代應(yīng)急通信技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2012.

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