區(qū)域新能源集控中心通信系統(tǒng)探討

連童

摘要：在區(qū)域新能源集控中心建設(shè)施工過程中，通信系統(tǒng)組織是一個非常重要的環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)。充分利用電網(wǎng)的專用通信網(wǎng)絡(luò)資源和運營商的公用通信網(wǎng)絡(luò)資源，不僅能保證集控中心通信系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，而且可以節(jié)約投資成本。最重要的是為各發(fā)電企業(yè)提供強(qiáng)有力的通信支持，實現(xiàn)“無人值守、無人值守、集中監(jiān)控”的運行模式。

關(guān)鍵詞：區(qū)域;新能源;集控中心;通信系統(tǒng)

一、通信需求分析

發(fā)電企業(yè)的區(qū)域能源集中控制中心一般設(shè)在區(qū)域分支機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)辦公樓內(nèi)，負(fù)責(zé)對區(qū)域內(nèi)火電廠、風(fēng)電場、光伏發(fā)電廠和水電廠展開集中監(jiān)控。同時，集中控制中心還負(fù)責(zé)接收和提交與上級和地區(qū)有關(guān)的電網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)或管理數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)控制指令的傳輸。集控中心是區(qū)域發(fā)電企業(yè)運行監(jiān)測、管理和控制的核心所在，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起著重要作用。

二、通信系統(tǒng)組織原則

充分利用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)資源，在局部區(qū)域建立必要的專用傳輸通道。為了滿足集控中心的各種業(yè)務(wù)傳輸需求，在集控中心與區(qū)域電網(wǎng)、集控中心及其管轄的新能源廠站之間建立通信通道，根據(jù)新能源廠站的實際情況，在不改變原有傳輸線基本結(jié)構(gòu)、不影響原有傳輸線安全的前提下，充分利用區(qū)域電網(wǎng)現(xiàn)有的通信網(wǎng)資源或通信運營商的公共傳輸資源，引進(jìn)最先進(jìn)的通信和傳輸技術(shù)，實現(xiàn)各種數(shù)字服務(wù)的高效傳輸。同時，降低工程造價，保證新能源發(fā)電市場的經(jīng)濟(jì)運行和科學(xué)化管理。通信電路組織應(yīng)努力實現(xiàn)“雙電源、雙路由、雙設(shè)備”。區(qū)域集中控制中心作為區(qū)域電網(wǎng)用戶的核心節(jié)點，必須同時接受調(diào)度發(fā)電企業(yè)上級部門的調(diào)度管理，并負(fù)責(zé)下發(fā)其管轄的廠站的各類生產(chǎn)調(diào)度和行政辦公指令。

三、光纜

區(qū)域集控中心與鄰近地級及以上電網(wǎng)調(diào)度中心之間應(yīng)建立穩(wěn)定可靠的通信通道。集中控制中心至少要建設(shè)兩條不同路徑的專用光纜到地級或地級以上相鄰的電網(wǎng)調(diào)度中心，從而與電網(wǎng)專用光通信網(wǎng)絡(luò)的雙光纜進(jìn)行互通。電廠（站）與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間建立了多條電力系統(tǒng)專用光纜。通過租用電網(wǎng)內(nèi)建的專用光纜，可以實現(xiàn)集控中心與所轄廠站之間的光纜通道互通。根據(jù)發(fā)電企業(yè)需求的差異，可以通過自建光纜、租用光纜或租用通信信道等有關(guān)手段，實現(xiàn)集控中心與上級機(jī)組之間的光纜通信。

四、光傳輸設(shè)備

集中控制中心應(yīng)當(dāng)配備兩套與電網(wǎng)控制中心互聯(lián)的獨立光傳輸設(shè)備，容量不小于622M，設(shè)備的選型應(yīng)當(dāng)與接入電網(wǎng)的a網(wǎng)和b網(wǎng)的傳輸設(shè)備類型相一致。兩套傳輸設(shè)備分別選擇不同的光纜接入路由，保證集中控制中心和調(diào)度中心擁有兩個完全獨立的通信傳輸通道。集控中心與其管轄的廠站之間的通信，可以通過現(xiàn)有的電網(wǎng)專用光通信網(wǎng)絡(luò)，利用與上一級別電網(wǎng)控制中心互聯(lián)的傳輸設(shè)備來實現(xiàn)。通過租用電信運營商的公網(wǎng)光纜或公網(wǎng)光纖電路，可以實現(xiàn)集控中心與上級機(jī)關(guān)之間的通信。

五、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)

為了實現(xiàn)集控中心收集其管轄的新能源廠站調(diào)度管理業(yè)務(wù)（全部非實時調(diào)度信息和通信數(shù)據(jù)）的功能，可以利用電網(wǎng)系統(tǒng)建成的通信綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)。當(dāng)前，集控中心管轄的所有新能源廠站都可與上一級別數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)相連。只需為區(qū)域集中控制中心配備一個綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)接入路由器，通過2m電路與電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)的骨干路由器互連，然后根據(jù)相應(yīng)的調(diào)度關(guān)系打開業(yè)務(wù)通道，實現(xiàn)與轄區(qū)內(nèi)新能源廠站綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)接入路由器互通的目的。

六、調(diào)度電話

調(diào)度電話的通暢是各級調(diào)度指令及時上傳、與指令發(fā)布的保證。對于具備條件的新能源廠站，可以考慮租用上級電力程控交換系統(tǒng)，為區(qū)域集控中心配備一套調(diào)度程控交換機(jī)，采用2m數(shù)字繼電器與上級電力調(diào)度核心交換機(jī)雙線路互連，接入上級電網(wǎng)現(xiàn)有的調(diào)度程控交換網(wǎng)，實現(xiàn)與其管轄的新能源廠站和上級電力調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度終端的調(diào)度語音通信（所有調(diào)度電話均需接入調(diào)度記錄系統(tǒng)備案）;不具備條件的廠站可以直接將本站的pcm（脈沖解調(diào)）電話與集中控制中心連接，并通過pcm組網(wǎng)直接應(yīng)答集中控制中心的電網(wǎng)調(diào)度電話。集中控制中心的調(diào)度電話也可以用各廠站的調(diào)度電話聯(lián)系。

七、通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)方面主要考慮通信方式和通信設(shè)備，從可靠性和時延方面考慮，采用光纖通信作為主要通信方式。為滿足監(jiān)控系統(tǒng)性能通信要求，通過交換機(jī)等通信設(shè)備和光纖構(gòu)造光纖環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)場站內(nèi)部通信，而集控中心通過光纖接入光纖環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)與場站側(cè)的通信。通信方式確定后，集控平臺與內(nèi)部子系統(tǒng)應(yīng)明確通訊接口與傳輸協(xié)議，通過安裝通訊接口服務(wù)器，包括前置計算機(jī)、串口池、網(wǎng)絡(luò)接口等設(shè)備實現(xiàn)風(fēng)電場不同設(shè)備的接入，完成不同規(guī)約解析，保證場站內(nèi)部不同廠商設(shè)備數(shù)據(jù)經(jīng)由規(guī)范化處理成統(tǒng)一格式。

八、機(jī)房及相關(guān)配線設(shè)備配置

通信開關(guān)電源、蓄電池組及各個設(shè)備可與其他專業(yè)設(shè)備共用機(jī)房，也可設(shè)置專用通信機(jī)房，動力環(huán)境、消防、弱電布線滿足相關(guān)驗收規(guī)程即可;建議輔助配置光纖、數(shù)字、音頻及網(wǎng)絡(luò)配線架，使整個通信系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)更明朗、層次更清晰、機(jī)房更整潔。

九、智能調(diào)度系統(tǒng)

從機(jī)組級和場群級層面出發(fā)，實現(xiàn)新能源/集群的優(yōu)化調(diào)度，主要包括有功優(yōu)化調(diào)度及集群協(xié)同優(yōu)化調(diào)度。利用監(jiān)控平臺，集成各場站機(jī)組、升壓站等控制系統(tǒng)，以報文形式發(fā)送控制指令給場站側(cè)各設(shè)備控制系統(tǒng)，并經(jīng)過現(xiàn)場“五防”、設(shè)備中控系統(tǒng)的安全邏輯校驗后，實現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制操作。在實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)和圖表相配合，對區(qū)域新能源的各數(shù)據(jù)維度用能進(jìn)行統(tǒng)計，實現(xiàn)區(qū)域的遠(yuǎn)程調(diào)度。傳統(tǒng)調(diào)度未將機(jī)組之間因廠家、容量、磨損情況和所處位置、風(fēng)速而導(dǎo)致的差異考慮在內(nèi)。因此，未來調(diào)度中集控中心針對機(jī)組特性實現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度，滿足區(qū)域集中控制中心通信系統(tǒng)的建設(shè)需要，實現(xiàn)區(qū)域穩(wěn)定安全的運行。

結(jié)語

最近幾年，隨著新能源的快速開發(fā)和建設(shè)，發(fā)電企業(yè)經(jīng)營管理的電廠數(shù)量大幅增加，電廠和電站的分布位置也相對分散。為了加強(qiáng)對區(qū)域發(fā)電廠的集中監(jiān)控，減少發(fā)電廠現(xiàn)場監(jiān)控和運行人員，實現(xiàn)人員少、無人值守的運行模式，一些發(fā)電企業(yè)在本地區(qū)設(shè)立了集中控制中心，對本地區(qū)火電廠、風(fēng)電場、光伏發(fā)電廠和水電站進(jìn)行統(tǒng)一的集中監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

[1]何俊劍，羅先喜.基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的城市道路照明管控一體化系統(tǒng)實現(xiàn)[J].電子世界，2017（22）：117-118.