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  • 網(wǎng)絡(luò)通信:電力通信網(wǎng)安全保障體系

    2018-04-04 11:53:51 北極星輸配電網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
    北極星輸配訊:網(wǎng)是電力生產(chǎn)、辦公、營銷的重要保障支撐系統(tǒng),不僅承載了繼電保護、安全自動穩(wěn)控、調(diào)度自動化、調(diào)度電話等重要電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)...

    北極星輸配訊:網(wǎng)是電力生產(chǎn)、辦公、營銷的重要保障支撐系統(tǒng),不僅承載了繼電保護、安全自動穩(wěn)控、調(diào)度自動化、調(diào)度電話等重要電力生產(chǎn)業(yè)務(wù),還承載了行政電話、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)電視監(jiān)控等電力管理業(yè)務(wù)。通過對通信設(shè)備硬件功能以及網(wǎng)絡(luò)的迂回自愈能力,提高電網(wǎng)各類業(yè)務(wù)通道在故障狀態(tài)下的保護倒換能力;對重要業(yè)務(wù)通道的合理配置,提高業(yè)務(wù)通道的保障率;合理有效安排定期設(shè)備巡視,維護更新設(shè)備硬件和軟件,查找隱患,并且及時整改,提高各類設(shè)備的可用率。通過以上三個方面對電力通信網(wǎng)安全保障體系進行詳細闡述。

    1.通信設(shè)備保障

    1.1通信電源系統(tǒng)

    通信電源的安全、可靠是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。通信電源設(shè)備一旦發(fā)生故障,就有可能導(dǎo)致通信中斷,整個通信站將陷于癱瘓,甚至可能造成全程全網(wǎng)的通信終端,因此通信電源被稱為通信網(wǎng)的“心臟”。目前,220kV及以上變電站和通信局端站的通信電源系統(tǒng)均配備了2套高頻開關(guān)電源,2套蓄電池,1-2套直流分配屏,重要的通信站點配備雙電源、雙設(shè)備供電。通信電源系統(tǒng)接線如圖1。

    圖1通信電源系統(tǒng)接線圖

    1.2光傳輸設(shè)備

    目前,電力光纖通信網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的光傳輸設(shè)備是SDH光端機。在SDH光端機內(nèi)部具有不同類型的保障措施,根據(jù)ITU-T的規(guī)范,SDH網(wǎng)絡(luò)保護方式分為路徑保護和SNCP(子網(wǎng)連接保護)。其中路徑保護分為通道保護和復(fù)用段保護。

    1.2.1通道保護

    通道保護環(huán)是指業(yè)務(wù)的保護以通道為基礎(chǔ)的,也就是保護的是STM-N信號的某個VC,倒換與否按環(huán)上的某一個別的通道信號的傳輸質(zhì)量來決定的,通常利用收端是否收到簡單的TU-AIS信號來決定該通道是否進行倒換。例如:主用通道TU-12有TU-AIS,那么就將通道切換到備用通道上。

    二纖單向通道倒換環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2所示,采用1+1保護方式。當信息由A節(jié)點插入時,一路由主用光纖S1攜帶,經(jīng)B節(jié)點到達C節(jié)點,另一路有備用光纖P1攜帶,經(jīng)D節(jié)點到達C節(jié)點,這樣在C節(jié)點同時從主用光纖S1和備用光纖P1中分離出所傳送的信息,再按分路通道信號的優(yōu)劣決定選哪一路信號作為接收信號。同樣,當信息由C節(jié)點插入后,分別由主用光纖S1和備用P1所攜帶,前者經(jīng)B節(jié)點,后者經(jīng)D節(jié)點,到達A節(jié)點,這樣更具接收的兩路信號的優(yōu)劣,優(yōu)者作為接收信號。

    圖2二纖單項通道倒換結(jié)構(gòu)圖

    1.2.2復(fù)用段保護

    復(fù)用段保護是指業(yè)務(wù)量的保護,它是以復(fù)用段位基礎(chǔ)的保護,當復(fù)用段出故障時,復(fù)用段的業(yè)務(wù)信號都轉(zhuǎn)向保護環(huán)。復(fù)用段倒換與否是根據(jù)環(huán)上傳輸?shù)膹?fù)用段信號的質(zhì)量決定的。倒換是由K1K2字節(jié)攜帶的APS協(xié)議來啟動的,當復(fù)用段出現(xiàn)問題時,環(huán)上整個STM-N的業(yè)務(wù)都切換到備用通道上。復(fù)用段保護條件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC(復(fù)用段誤碼過量)告警信號。

    復(fù)用段保護環(huán)使用公用保護,正常時用信道傳額外業(yè)務(wù),采用1:1保護,信道利率高。

    2.系統(tǒng)配置保障

    2.1繼電保護和安全自動裝置業(yè)務(wù)

    繼電保護業(yè)務(wù)是電力系統(tǒng)生產(chǎn)中最重要的生產(chǎn)業(yè)務(wù),當電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求是速動性、選擇性、靈敏性,可靠性。基于以上重要的特征和其在電力系統(tǒng)生產(chǎn)中發(fā)揮著重大的作用,通信網(wǎng)為繼電保護和安全自動裝置業(yè)務(wù)提供雙重通道保護。

    2.1.1專用保護通道

    專用保護通道采用的是裸纖連接方式,連接示意圖見圖3所示。對于專用通道來說,在雙回路光纜線路條件下,通常把一回線路的不同保護分別置于兩回光纜線路與“A”站點與“B”站點之間的兩回線路之間,“A”站點與“B”站點I回線路的兩套不同的保護系統(tǒng)通道,分別置于“A”站點與“B”站點II回光纜線路上,以兩芯光纖分別傳輸收發(fā)信號,與對側(cè)保護設(shè)備互通,達到對輸電線路的保護。這種連接方式將一條線路的不同套保護分別通過兩更不同的光纜傳輸,在雙回光纜線路之一發(fā)生故障時仍然可以保證有一套保護發(fā)揮作用。

    圖3專用保護通道連接示意圖

    2.1.2復(fù)用保護通道

    復(fù)用保護通道與專用保護不同點在于保護設(shè)備與通信傳輸設(shè)備之間存在通道類型的轉(zhuǎn)換,即光電轉(zhuǎn)換作用,而完成這一任務(wù)的就是光電轉(zhuǎn)換器,具體連接示意圖如圖4。光電轉(zhuǎn)換器(MUX裝置)對于保護通道是否暢通起決定性作用。光電轉(zhuǎn)換器與保護系統(tǒng)設(shè)備是成套制造的,排除光電轉(zhuǎn)換器自身故障以及光電轉(zhuǎn)換器與保護設(shè)備部同步等故障因素,設(shè)備外部電源故障也是造成光電轉(zhuǎn)換器無法工作的主要原因。

    圖4復(fù)用保護通道連接示意圖

    2.2調(diào)度自動化業(yè)務(wù)

    電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度和電網(wǎng)運行管理必不可少的技術(shù)手段,是電力系統(tǒng)重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力調(diào)度控制中心進行電力調(diào)度的核心技術(shù)支持系統(tǒng),通過遙測、遙控、遙調(diào)、遙信這四遙信號實現(xiàn)對無人變電站進行監(jiān)控。目前,調(diào)度自動化業(yè)務(wù)承載在通信網(wǎng)上采用了專線通道方式和數(shù)據(jù)通信方式。

    2.2.1專線通道

    專線通道是指的傳統(tǒng)調(diào)度自動化通道,通道速率為64kbit/s,復(fù)合在2M通道內(nèi)進行傳送。專線通道分為模擬E/M通道和數(shù)字V.24通道,根據(jù)變電站自動化業(yè)務(wù)需求合理配置通道類型。專線通道實時性、可靠性高,復(fù)合到PCM2M信號中進行傳輸,再將2M信號轉(zhuǎn)換為SDH光信號,承載在SDH光傳輸網(wǎng)上傳送至各個變電站。根據(jù)地縣一體化的要求,目前地區(qū)110kV及以上變電站的自動化通道業(yè)務(wù)開至各個地區(qū)供電公司,35kV變電站自動化通道業(yè)務(wù)開至各個縣供電分公司。

    2.2.2數(shù)據(jù)網(wǎng)通道

    電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)由三層結(jié)構(gòu)組成,核心層、匯聚層和接入層。核心層節(jié)點為地市供電公司,匯聚層節(jié)點為縣供電分公司,接入層節(jié)點為各35kV及以上變電站及省調(diào)、地調(diào)直調(diào)電廠。

    核心節(jié)點與匯聚節(jié)點之間通過光傳輸網(wǎng)形成星型聯(lián)接,每個匯聚節(jié)點與核心節(jié)點都有兩條電路相連(互為備用),通信帶寬都為N*2Mbit/s(N=8),提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。接入層節(jié)點,接入就近相應(yīng)的匯聚節(jié)點,再經(jīng)匯聚層與核心層相連。

    2.3綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)

    地市供電公司廣域網(wǎng)全面建成了以市公司為中心、光纖為主干通道、覆蓋全公司所有單位的計算機廣域網(wǎng),主干使用裸纖方式,帶寬為1G,縣分公司至地市供電公司主用通道采用裸纖通道連接,備用通道承載在SDH傳輸網(wǎng)上傳送,帶寬為100M。雙通道承載綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù),極大的提高了業(yè)務(wù)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。一旦光纖出現(xiàn)故障,綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)將在SDH傳輸網(wǎng)上傳輸,目前主干傳輸網(wǎng)均已成環(huán),主用通道故障,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將倒換到保護通道上進行傳輸。地市公司所屬各二級單位組成城區(qū)光纖環(huán)網(wǎng),極大的提高了信息網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

    110kV、35kV變電站以星形方式就近接入環(huán)網(wǎng)骨干匯聚節(jié)點主干通備用通道和各變電站及供電所使用通信SDH網(wǎng)絡(luò)進行鏈接。農(nóng)村供電所則按就近原則,通過SDH傳輸網(wǎng)從35kV變電站實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。

    3.日常維護管理保障

    日常維護管理是電網(wǎng)通信運行中的重要環(huán)節(jié),通過維護管理的各種規(guī)章制度,將工程中和日常檢修中的一些工作系統(tǒng)化、細節(jié)化,在維護管理層面達到對重要業(yè)務(wù)通信通道的保障。

    3.1工程及日程維護

    在新投產(chǎn)的變電站工程建設(shè)中,做好布放各種線纜標識牌,對設(shè)備的進、出線進行合理布置,對業(yè)務(wù)通道進行明顯標識,做好安全保障措施,避免因誤操作導(dǎo)致的通道終端。

    工程竣工后,工程資料按照要求入庫歸檔,為日后維護檢修工作提供依據(jù)。對于繼電保護和安全穩(wěn)控等重要業(yè)務(wù)通道使用特殊標記,及時更新資料。日常運行維護中及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,對能夠解決的隱患要及時解決,不能及時解決的隱患要建立隱患檔案,治理整改計劃,力爭第一時間解除隱患,保障通信通道正常運行的有效手段。在局端中心站,編制有《2M數(shù)字配線表》和《各站點地址分配表》,明確定位所有業(yè)務(wù),在發(fā)生故障時可以立即明確故障位置,同時還可以避免在日常維護中發(fā)生誤操作。

    3.2定期檢修

    每年在特定的時間內(nèi),對所轄站點進行特巡維護,可以消除故障隱患。定期檢修工作一般分春檢、迎峰度夏、秋檢和年檢。在特訓(xùn)檢修工作中,主要對設(shè)備運行狀態(tài)、蓄電池狀態(tài)、動力環(huán)境狀態(tài)、機房環(huán)境等情況進行實地檢測,對因運行年限已久自然耗損達不到標準要求的設(shè)備,應(yīng)及時維護或更換。

    在定期檢修工作中,對維護經(jīng)驗進行積極總結(jié)、整改,形成針對當?shù)丨h(huán)境、氣候特點和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置的維護檢修辦法,為通信網(wǎng)絡(luò)改造、技改大修、新設(shè)備選型以及定型設(shè)備的更新?lián)Q代提供重要的參考依據(jù),都具有十分重要的參考價值。

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    責任編輯:售電衡衡

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