王 勇，高 鵬，黃 盛

(1.中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度通信中心 廣州510623；2.廣東省電力設(shè)計研究院 廣州510663）

1 前言

為了貫徹黨中央、國務(wù)院關(guān)于提高電力設(shè)施抗災(zāi)能力的要求，最大限度地減低災(zāi)害對社會經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活造成的影響，南方電網(wǎng)應(yīng)急通信網(wǎng)開展了建設(shè)工作。

南方電網(wǎng)應(yīng)急通信網(wǎng)要確保在嚴重自然災(zāi)害下，總調(diào)、中調(diào)和地調(diào)之間以及與重要電廠、變電站之間的調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務(wù)不得中斷，確保電網(wǎng)抗災(zāi)及恢復(fù)需要；不得因通信通道原因迫使線路或機組停運或無法恢復(fù)，確保電網(wǎng)所有設(shè)備有保護地運行。

2 應(yīng)急通信技術(shù)選擇

目前，國內(nèi)外采用的通信技術(shù)有光纖、微波、衛(wèi)星、載波、移動通信等；光纜敷設(shè)主要有普通架空、地埋、海底光纜、電力OPGW、電力ADSS、電力GWWOP等方式，不同通信技術(shù)抗自然災(zāi)害能力分析見表1。

從表1的比較中可以看出，不同的通信技術(shù)在應(yīng)對不同自然災(zāi)害能力方面各有所長。

（1）OPGW/ADSS光纜與地埋光纜

目前，光纜的敷設(shè)方式主要有兩種，即架空（OPGW、ADSS等）和地埋（管道光纜）。OPGW/ADSS采用架空方式敷設(shè)于輸電線路上端，整體的抗災(zāi)能力較強，但對大規(guī)模凝凍天氣造成的冰災(zāi)抵抗力相對較弱。地埋光纜由于埋在地下，因此抗臺風(fēng)、冰災(zāi)等自然災(zāi)害的能力較強。但是面對洪水、臺風(fēng)等自然災(zāi)害時，由于電力架空光纜附掛在線路鐵塔上，依托鐵塔基礎(chǔ)堅固的特點，只要洪水不沖垮線路鐵塔，臺風(fēng)不刮倒鐵塔，OPGW/ADSS都是非?？煽康摹５芈窆饫|在抗洪水沖擊等自然災(zāi)害的能力則較弱，容易被沖毀。OPGW/ADSS光纜與地埋光纜的抗災(zāi)能力形成互補。

（2）公用通信網(wǎng)與電力通信網(wǎng)

電力通信專網(wǎng)采用的光纖通信技術(shù)與其他公用通信網(wǎng)所采用的是同樣的技術(shù)，但在路由組織、設(shè)備配置方面更加體現(xiàn)電力業(yè)務(wù)的需求。公用通信網(wǎng)有強大的移動通信、衛(wèi)星通信、無線通信等技術(shù)，可用于傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)、語音業(yè)務(wù)，抗災(zāi)能力相對較強。在應(yīng)急狀態(tài)下，公用通信網(wǎng)可與電力通信網(wǎng)在調(diào)度電話等語音類業(yè)務(wù)上形成互補。

表1 各種通信方式的抗災(zāi)能力分析比較

（3）廠站至調(diào)度機構(gòu)的調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務(wù)

廠站至調(diào)度機構(gòu)的調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務(wù)可用不同敷設(shè)方式光纜來提高抗災(zāi)能力，不具備地埋光纜條件的廠站可采用衛(wèi)星通信等無線通信來保障。

（4）電力線載波

電力線載波是線路保護優(yōu)秀的應(yīng)急通信手段，能夠隨著受災(zāi)線路的搶修同期修復(fù)，做到線路在通信在。

南方電網(wǎng)應(yīng)急通信網(wǎng)的主要建設(shè)原則如下：

·重要電廠、變電站的220 kV及以上線路架空光纜全部同時中斷情況下，仍應(yīng)保障調(diào)度電話、調(diào)度自動化業(yè)務(wù)不中斷；

·總調(diào)、中調(diào)應(yīng)具有不少于3個通信出口方向，光纜敷設(shè)方式宜采用地埋、管道等方式；

·冰災(zāi)范圍內(nèi)的220 kV及以上電壓等級的重要變電站、電廠，應(yīng)建設(shè)地埋光纜或采用低電壓等級線路等架空方式進站的光纜，遵循“就近接入”的原則接入地區(qū)電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)；

·冰災(zāi)范圍內(nèi)不具備敷設(shè)光纜的220 kV及以上電壓等級的重要變電站、電廠，應(yīng)采用電力載波和衛(wèi)星通信方式；

·地區(qū)通信網(wǎng)應(yīng)預(yù)留必要的應(yīng)急通信技術(shù)接口；

·各級調(diào)度機構(gòu)之間應(yīng)急通信可利用公網(wǎng)地埋光纜、基于SDH技術(shù)的通信電路；

·重要500 kV線路至少保留一路復(fù)用電力線載波通道，確保繼電保護、調(diào)度電話和調(diào)度自動化業(yè)務(wù)的應(yīng)急通信；

·具有應(yīng)急光通信迂回路由的重要220 kV站點，原則上不更換高頻收發(fā)信機，不具備迂回路由的站點應(yīng)保證至少一條線路采用復(fù)用電力線載波方式。

3 主干應(yīng)急通信技術(shù)方案

（1）變電站/換流站就近接入應(yīng)急光纜

南網(wǎng)主干網(wǎng)節(jié)點為了抵抗冰雪災(zāi)害，充分利用地區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)，需要就近建設(shè)地埋光纜把主干網(wǎng)節(jié)點連入地區(qū)電力通信網(wǎng)?；舅悸窞樽越ㄒ欢喂W(wǎng)地埋光纜點至廠站的地埋光纜，再租用公網(wǎng)地埋光纜纖芯資源與自建光纜連接，配置光口把廠站與地區(qū)通信網(wǎng)互聯(lián)。廠站地埋光纜建設(shè)關(guān)系示意如圖1所示。

（2）衛(wèi)星通道建設(shè)

在不具備條件建設(shè)地埋或低電壓架空光纜變電站、電廠采用衛(wèi)星應(yīng)急通信方案。

衛(wèi)星通信頻率分兩種：分為C波段鏈路和Ku/Ka波段鏈路。C波段鏈路的抗雨率能力和受天氣變化影響較小，鏈路通道質(zhì)量較高，但建站費用較高。

C波段鏈路和Ku/Ka波段鏈路通道，帶寬都可以從64 kbit/s顆粒到2 Mbit/s，衛(wèi)星通信每一跳（上衛(wèi)星到下衛(wèi)星通信）時延約300 ms～500 ms。

南網(wǎng)總調(diào)租用公網(wǎng)傳輸帶寬接入公網(wǎng)衛(wèi)星通信廣州關(guān)口局，各遠距離電廠安裝2.4 m衛(wèi)星天線一套，并租用2×64 kbit/s雙向衛(wèi)星鏈路。電廠可與中心站通過衛(wèi)星鏈路和地面光纖鏈路實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)通信。電廠RTU裝置關(guān)閉AGC、PMU功能，減小通信流量到64 kbit/s帶寬內(nèi)。南網(wǎng)主干衛(wèi)星通信示意如圖2所示。

超高壓公司還配置1臺移動衛(wèi)星通信車，能夠快速臨時組織受災(zāi)站點的業(yè)務(wù)通道。

（3）應(yīng)急通信電路組織

建設(shè)應(yīng)急光纜的站點利用應(yīng)急光纜把站內(nèi)主干傳輸網(wǎng)設(shè)備與本地區(qū)傳輸網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)，通過組織跨地區(qū)網(wǎng)、省網(wǎng)、南網(wǎng)主干網(wǎng)形成應(yīng)急站點到總調(diào)的調(diào)度自動化和調(diào)度電話應(yīng)急2 Mbit/s電路，為沒有載波通信的線路保護兩站點間組織保護業(yè)務(wù)應(yīng)急通信電路。

當冰災(zāi)情況進一步惡化，電力專網(wǎng)應(yīng)急通信電路也發(fā)生中斷，立即啟用中國電信2 Mbit/s電路應(yīng)急通信電路（長期租用或臨時租用），作為業(yè)務(wù)應(yīng)急通信電路的備用。

使用電力應(yīng)急通信電路和公網(wǎng)2 Mbit/s電路傳輸線路保護業(yè)務(wù)時，原光纖差動保護要更換成距離保護，以適應(yīng)電力應(yīng)急通信電路時延長，公網(wǎng)2 Mbit/s電路時延長且開通自愈保護功能的特點。

原有載波通信的線路保護業(yè)務(wù)仍然把載波通道作為應(yīng)急通信通道使用，當線路受災(zāi)后，應(yīng)隨線路修復(fù)同期修復(fù)載波通道。

（4）主干EMS應(yīng)急通道

總調(diào)EMS專線通道分為E1+路由器方式和傳輸網(wǎng)MSTP專線方式。對于E1+路由器方式，應(yīng)急時直接把常規(guī)E1端口改接到應(yīng)急E1端口上，對于傳輸MSTP專線方式需要在總調(diào)和站點加裝協(xié)議轉(zhuǎn)換器，形成應(yīng)急二層以太網(wǎng)透傳通道。南網(wǎng)總調(diào)自通信機房配置插卡式協(xié)議轉(zhuǎn)換器和以太網(wǎng)交換機匯聚各站點的EMS專線。以太網(wǎng)交換機匯聚各協(xié)議轉(zhuǎn)換器后，配置VLAN Trunk與自動化機房MSTP板卡連接，與原有EMSMSTP專線通道配置在一個同一個VLAN中，各站RTU的網(wǎng)關(guān)仍然為自動化EMS路由器。應(yīng)急操作時只需插拔網(wǎng)線，不需修改路由器配置。方案示意如圖3所示。

4 主干應(yīng)急通信網(wǎng)測試效果

南網(wǎng)總調(diào)對主干應(yīng)急通信網(wǎng)全部應(yīng)急業(yè)務(wù)通道進行了逐一測試，共分為3類：電力應(yīng)急通信通道、電信租用2 Mbit/s應(yīng)急通道和衛(wèi)星應(yīng)急通道。

應(yīng)急通道中最復(fù)雜的一條通道桂林—黎平站線路保護應(yīng)急通信方案示意如圖1所示，測試結(jié)果如下。

（1）桂林—黎平

W9T60環(huán)路時間26.264 ms；W9T61環(huán)路時間26.219 ms。

（2）W9T60測試25 h，共有44個比特誤碼，比特誤碼率為2.699E-10。

經(jīng)過實際測試，應(yīng)急通道全部發(fā)揮應(yīng)急作用。按照主干應(yīng)急通信電路運行預(yù)案，當正常通信通道中斷時，啟動應(yīng)急通信網(wǎng)即可保障調(diào)度電話、調(diào)度自動化、線路保護業(yè)務(wù)的暢通。