淺析提高穩(wěn)控通道安全可靠性的措施

張 亮，馬夢軒

（1.國網(wǎng)寧夏電力公司信息通信公司,寧夏 銀川 750001；2.國網(wǎng)寧夏電力公司科技信通部,寧夏 銀川 750001）

淺析提高穩(wěn)控通道安全可靠性的措施

張 亮1，馬夢軒2

（1.國網(wǎng)寧夏電力公司信息通信公司,寧夏 銀川 750001；2.國網(wǎng)寧夏電力公司科技信通部,寧夏 銀川 750001）

針對電網(wǎng)穩(wěn)控通道配置中存在的問題，按照“十八項”反事故措施具體要求，對現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。應(yīng)用結(jié)果表明：改進(jìn)措施有效提高了穩(wěn)控通道的可靠性和合理性，使其安全性得到顯著提升。

穩(wěn)控通道；安全可靠性；改進(jìn)措施

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制（以下簡稱“穩(wěn)控”）裝置作為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“第二道防線”，在電網(wǎng)中的應(yīng)用也日益廣泛。穩(wěn)控通道為控制信號的傳輸提供了相應(yīng)的通信通道，它的安全可靠性將會直接影響穩(wěn)控系統(tǒng)能否正常工作，因此科學(xué)配置穩(wěn)控通道就顯得尤為關(guān)鍵。在實際生產(chǎn)運行過程中，由于受光纜資源、設(shè)備資源和運維水平等方面的影響，常會造成部分穩(wěn)控通道配置方式不合理，不滿足《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中“雙設(shè)備、雙路由、雙電源”的配置要求，這將對穩(wěn)控系統(tǒng)的整體安全穩(wěn)定運行造成一定影響［1］。因此，需要采用科學(xué)的配置策略對不合理的穩(wěn)控通道進(jìn)行及時優(yōu)化，才能有效提高穩(wěn)控通道的安全可靠性。

1 現(xiàn)狀分析和存在問題

目前，穩(wěn)控通道的種類主要包括專用纖芯通道和復(fù)用2M通道，某穩(wěn)控系統(tǒng)包含1個主站和3個子站，其穩(wěn)控系統(tǒng)通道如圖1所示。

該穩(wěn)控系統(tǒng)共有6條穩(wěn)控通道，其中2條為專用纖芯通道，4條為2 M復(fù)用通道，具體配置方式為：

（1）A站到D站的穩(wěn)控通道采用復(fù)用2 M方式配置，由于受投資限制（D站僅有1套光端機），則以上兩條2 M通道的均由同一臺光端機承載。該種配置方式不滿足“雙設(shè)備”的配置要求，當(dāng)該光端機故障時，則以上2條穩(wěn)控通道均中斷。

（2）A站至B站穩(wěn)控通道1和穩(wěn)控通道2均為專用纖芯通道，由于受光纜資源限制（A站至B站之間僅有1條光纜），因此以上2條穩(wěn)控通道采用同一光纜路由配置方式。該種配置方式不滿足“雙路由”配置要求，當(dāng)該條光纜中斷時，將會造成穩(wěn)控通道1和穩(wěn)控通道2均中斷。

（3）A站至D站的穩(wěn)控通道采用復(fù)用2 M方式配置，由于受通信電源限制（D站僅有1套通信電源），則承載以上2條通道的光端機均由同一臺通信電源供電。該種配置方式不滿足“雙電源”的配置要求，當(dāng)該通信電源故障時，則承載以上復(fù)用2 M通道的光端機均會失電，將造成穩(wěn)控通道均中斷。

以上典型問題將會嚴(yán)重影響穩(wěn)控通道的安全可靠性，其根本原因是穩(wěn)控通道配置方式不合理，不滿足“三雙”的配置要求，難以抵抗N-1的風(fēng)險。因此，為了提高穩(wěn)控通道的安全可靠性，應(yīng)該綜合考慮節(jié)點接入方式、光纜及設(shè)備資源等實際情況，按照“三雙”配置原則合理優(yōu)化通道運行方式，才能有效提高穩(wěn)控系統(tǒng)通道的安全可靠性。

2 提高穩(wěn)控通道安全可靠性的措施

為了提高穩(wěn)控通道的安全可靠性，應(yīng)按照N-1的原則，對通道配置方式所涉及的光纜、設(shè)備及數(shù)據(jù)路徑進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，才能有效解決以上問題，確保穩(wěn)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行［2］。

2.1 按照N-1原則進(jìn)行優(yōu)化

所謂N-1原則，就是系統(tǒng)的任一組成部分在發(fā)生故障時，不影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，按照N-1原則可以對穩(wěn)控通道的組成部分進(jìn)行擴展，即可以通過增加通信光纜、通信電源、光端機的方式來提升穩(wěn)控通道的安全可靠性，具體方法如下：

（1）針對不滿足“雙設(shè)備”配置的情況，可以采取增加1臺光端機的方式實現(xiàn)2條復(fù)用2 M通道的有效分離，使其滿足N-1的運行要求。在a站和d站均增加1臺光端機，將穩(wěn)控通道2分離至光端機2上承載。則當(dāng)1臺光端機故障時，只能導(dǎo)致其中1條穩(wěn)控通道中斷，而不會影響另一條復(fù)用2 M穩(wěn)控通道。

（2）針對不滿足“雙路由”配置的情況，可以采用增加1條光纜的方式實現(xiàn)2條專用纖芯通道的有效分離，使其滿足N-1的運行要求。在a站和b站之間新建1條光纜，將穩(wěn)控通道2分離至新建光纜上承載。則當(dāng)一條光纜中斷時，只能影響其中一條專用纖芯穩(wěn)控通道，而不會影響另一條專用纖芯穩(wěn)控通道。

（3）針對不滿足“雙電源”配置的情況，可以采用增加1臺通信電源的方式實現(xiàn)2臺光端機或2臺穩(wěn)控裝置的有效分離，使其滿足N-1的運行要求。在d站增加1臺通信電源，使其負(fù)責(zé)其中1臺光端機或穩(wěn)控裝置的供電。則當(dāng)一套通信電源故障時，只能影響其中1臺光端機或穩(wěn)控裝置掉電，而不會影響另外1臺設(shè)備的供電。

2.2 通道路徑最佳原則

所謂“通道路徑最佳”原則，就是指穩(wěn)控通道的光纜路徑或數(shù)據(jù)路徑最短或者跳點最少。

（1）當(dāng)兩個站點之間的專用纖芯通道可由不同光纜承載時，應(yīng)最先選擇可靠性較高的光纜，一般OPGW光纜的可靠性優(yōu)于ADSS光纜的可靠性。當(dāng)需要采用跳纖方式構(gòu)建專用通道時，應(yīng)選擇跳點最少的光纜路徑。

（2）當(dāng)兩個站點之間的復(fù)用2 M通道可由不同路徑選擇時，應(yīng)選擇經(jīng)過通信節(jié)點最少的數(shù)據(jù)路徑。同時應(yīng)注意：當(dāng)穩(wěn)控系統(tǒng)有多條復(fù)用2 M通道時，在進(jìn)行數(shù)據(jù)路徑配置時，應(yīng)避免數(shù)據(jù)路徑在路由上的重疊，以確保單個節(jié)點或光路中斷時，所有復(fù)用2 M通道的影響程度最小，這樣可以有效提高穩(wěn)控系統(tǒng)通道的整體安全可靠性。

2.3 主備路由原則

所謂主備路由原則，就是當(dāng)復(fù)用2 M通道的主用路由中斷時，通道將會自動切換至備用路由進(jìn)行工作，當(dāng)切換時間滿足系統(tǒng)的運行要求時，通道所承載的業(yè)務(wù)將不受影響。

（1）當(dāng)配置穩(wěn)控2 M復(fù)用通道時，應(yīng)按照穩(wěn)控通道切換動作時延要求（一般小于50 ms），制作相應(yīng)的備用路由，以提高業(yè)務(wù)通道的自愈能力。

（2）主用路由和備用路由應(yīng)選擇不同的數(shù)據(jù)路徑，同時應(yīng)滿足數(shù)據(jù)路徑最佳的原則，以確保當(dāng)切換至備用路由工作時滿足信號傳輸?shù)臅r延要求。一般主用路由采用最近數(shù)據(jù)路徑，備用路由采用其它無重復(fù)節(jié)點的數(shù)據(jù)路徑。

3 應(yīng)用效果

（1）按照N-1原則、通道路徑最佳原則、主備路由原則的配置策略對存在問題的穩(wěn)控通道進(jìn)行優(yōu)化處理后，可有效提高穩(wěn)控通道的安全可靠性，滿足《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中“雙設(shè)備、雙路由、雙電源”的配置要求。

（2）按照以上3種優(yōu)化策略，可增加穩(wěn)控通道配置的合理性和科學(xué)性，提升整個系統(tǒng)的抗N-1故障抵抗率，有效避免因穩(wěn)控通道故障而造成的線路停電事件發(fā)生。在2016年，通過對某穩(wěn)控系統(tǒng)所涉及的穩(wěn)控通道進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整后，使其通道可用率由99.998 8%提升至99.999 6%。

4 結(jié)論

（1）穩(wěn)控通道優(yōu)化策略從實際通道配置中的典型問題出發(fā)，結(jié)合“三雙”配置要求，以實際案例給出了優(yōu)化方案，可有效提高穩(wěn)控通道的安全可靠性，避免存在穩(wěn)控通道不滿足“三雙”配置要求的情況發(fā)生。

（2）按照本文中給出的優(yōu)化原則可以有效檢測穩(wěn)控系統(tǒng)通道配置的合理性，按照優(yōu)化策略進(jìn)行優(yōu)化和完善，可有效提升穩(wěn)控系統(tǒng)通信通道配置的合理性和科學(xué)性。

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Analysis on the measures of improving the reliability of stability controlling channel

ZHANG Liang1，MA Mengxuan2
(1.Information&Communication Filiale of State Grid Ningxia Power Co.,Yinchuan Ningxia 750001,China; 2.State Grid Ningxia Power Co.,Yinchuan Ningxia 750001,China）

Aiming at the problems existing in the configuration of the power grid stability controlling channel, analyzes detailedly the existing condition according to"18"anti-accident measures requirement,puts forward the relevant improving measure.The application result shows that the improving measure improves the reliability and rationality of the stability controlling channel,the channel security evidently increase.

stability controlling channel;security and reliability;improvement measure

TP73

B

1672-3643（2017）03-0060-03

10.3969/j.issn.1672-3643.2017.03.012

2017-03-09

張亮（1982），男，高級工程師，從事電力信息通信管理工作。

有效訪問地址：http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1672-3643.2017.03.012