电力通信专业论文

2022-04-16

摘要:随着电网的快速发展,蒙东公司的信息和通信网络已经发展到了一定的规模,网络结构复杂,承载业务丰富,网络资源数据繁杂而且分散。今天小编给大家找来了《电力通信专业论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

电力通信专业论文 篇1:

通信接口在电力继电保护上的应用

【摘要】 随着电网二次技术的发展和需要,电力通信专业和电网保护、自动化等专业的配合问题显得日益重要和突出,本文从技术融合的角度上针对220kV级以上电压等级变电站内通信专业与保护专业之间的设备接口关系进行了深入论述,以此为技术突破口,探讨了通信与保护之间数据传输接口的技术关键点,从而对保护和通信专业相互之间的技术融合起到一定的促进作用。

【关键词】 通信接口 继电保护 复用通道 告警信息

随着电力系统的发展,发电、输电、变电、配电、调度及用户等六大环节均已离不开电力通信网络的贯穿。通信技术的飞速发展,国家电网公司已经提出构建信息化、自动化、互动化的现代化智能电网目标。为了给智能电网的安全生产和运行监视等提供可靠的技术支撑,先进的通信技术和控制技术是必不可少的,而通信与保护之间接口的稳定性、安全性将直接给智能电网的安全稳定运行带来巨大影响,本文结合了作者在现场实际运行的设备及日常维护运行工作经验,对如何保障通信与保护之间接口的安全稳定运行进行探讨分析,希望能对通信和保护运维人员的技能提高和现场工作有一定的帮助和促进作用。

一、通信接口与保护装置的应用

通信接口在变电站传送保护信号的基本结构形式下图所示。根据图示可以看出:所有的保护信息的接收与传送都是一致的,只是中间所采用的基本通信介质不同罢了,有的直接采用专用光纤接口作为传送介质,有的则是采用电接口复用通道作为传送介质。

1.1通信接口与专用光纤保护装置的应用及分析

1.1.1专用光纤保护的接口形式:

专用光纤保护通道使用专用的一对纤芯,备用两芯,这种保护接口形式主要有两种方式,一种是保护设备上直接配置光纤接口,直接与线路光缆相连接,中间没有电接口转换设备;另一种是保护设备上的电接口与一台专门传送保护信息的接口设备相连接,然后保护信号通过保护接口设备与线路光缆相连接,两种保护方式的设备接口数据传输速率一般是2M或64K。

1.1.2专用光纤保护的通道需求:

目前光纤保护对通道误码的需求为:向量式光纤差动速度较慢、动作灵敏度低,对通道要求也低,约为 10-3-10-5;传输采样值的光纤差动,速度快、动作灵敏度高,对通道要求也高,约为10-7。当前的通信技术可以保证所提供的通道的误码率约为10-9-10-11,因此只要通信设备正常工作,就可以为保护提供符合要求的通道。为保证通信的可靠性,必须进行光器件特性测量和通道裕度的估算,要求保证系统衰减余量不少于6db。

1.1.3保护设备光发送功率的测试:

单模光纤的实际衰耗值在0.3dB/km左右,接头衰耗为0.2-0.5dB/点,熔接衰耗为0.3dB/点。一般使用光功率计、光万用表、光误码仪、光衰耗仪等仪器仪表测量光纤通道。光发功率=测量值-接头衰耗*2,常规插件波长为1310nm的发信功率-16dbm±3dbm。

1.1.4光接收灵敏度测试:

调节光衰耗仪的衰耗值,触发保护装置告警,再调整衰耗值,保持结果中误码值稳定1小时以上,测试光接收灵敏度=发送功率—光衰耗值,一般64K通道的接收灵敏度均为-45dBm,2M通道的接收灵敏度为-35 dBm, 2M的超长距离插件接收灵敏度为-40dBm。对侧光纤发过来的收信功率裕度,应大于6dBm以上,最好在10dBm左右,即光发射功率-光接收灵度-距离(衰耗)-接头数(衰耗)-熔接头个数>6dB.

1.2通信接口与复用通道保护的应用及分析

1.2.1复用保护通道的接口形式

复用保护通道的连接方式比较复杂,种类多,但不论是那种形式的保护接口,其保护接口的传输速率都是2M或64K.一般来说,保护设备与通信设备的连接通过一个保护接口设备MUX来连接,MUX设备主要有两种:一种是2M速率的接口装置,另一种是64K速率的接口装置。这两种保护接口设备与通信设备的连接主要有两种方式,一种是通过通信数字配线架的数字配线端口与光传输设备相连接,然后将保护信号通过光传输设备进行传递。另一种是通过通信音频配线架的音频配线端口与低速的PCM设备接入设备相连接,然后再通过PCM与光传输设备相连接,最后通过光传输设备再把保护信号传递到对方。

1.2.2、复用保护通道的通道需求:

由于复用保护通道中间环节多,时延较长,故障概率较高,因此在进行保护联调之前,最好由通信专业人员先进行通道测试,确保通道切实可用、通道误码率达到标准后再移交给保护专业人员,通信专业人员应检测两端电缆的连接点,如音频配线架端口上的卡线是否牢固,数字通信接头是否有虚焊或连接不牢固等现象,再使用误码仪测试通道,通道测试时间应保持为一小时以上,待测试线路两侧误码均满足标准后,方可通知保护专业人员接入保护装置进行联调工作。

(1)复用保护通道良好的判断:

保护装置在投运之前必须确定复用保护通道是否良好,而要判定复用保护通道良好必须满足以下两个条件:A、保护装置面板上“通道异常灯”为熄灭状态,装置没有出现“通道异常”告警信号,TDGJ(通道告警)接点不闭合。B、“保护状态”→“通道状态”中有关通道状态统计的计数应恒定不变化。

(2)误码对保护的影响:

电流差动保护信号在64K通道传输时,1点电流采样值的传输需要1.667毫秒,对侧电流采样值传送到达本端装置后,对应的电流采样值将进行差动计算,不同的差动元件需要不同的数据窗长度。RCS-900系列差动保护没有对通道误码采取纠错措施,单个误码对不同的差动元件污染不同长度的数据窗。单个通道误码差动保护最少需要退出30ms。电流差动保护信号在2M通道传输时,差动保护将会传送电流采样值和三相电流付氏值。RCS-900系列差动保护即使没有对通道误码采取纠错措施,单个误码对三相电流付氏值的影响限制在当前采样点内。单个误码,对采用三相电流付氏值进行差动计算的分相电流差动元件,只退出0.833ms。

二、保护通道常见故障的判断、分析与处理:

目前,电力系统继电保护装置已普遍采用光纤通道传输,由此带来的“通道异常”告警故障也频繁发生,特别体现在使用复用通道传输时。结合日常现场工作经验和故障统计,分析保护通道告警原因主要体现在以下几点:

2.1尾纤接头接触不良或被污浊

裸露的尾纤头很容易被空气中的灰尘附着,造型纤芯衰耗增加,此时应使用专用的光纤清洁工具进行清洁。在进行光纤连接时,要注意将连接头和砝琅盘上的缺口对齐后旋紧,若未完全对齐,纤芯衰耗可能会增加5-10 dB。

当光纤头不清洁或连接不可靠时,设备即使能收到对侧数据,收信裕度也可能大大降低,一旦系统扰动或通信设备有操作时,很容易导致通道中断或误码越限,产生保护装置通道告警。

2.2通信设备与保护接口设备间的连接问题

在使用64K复用通道保护时,保护接口装置与通信PCM设备之间应使用四芯带屏蔽双绞线连接,不得使用普通的音频线进行连接,四芯带屏蔽双绞线的屏蔽层应可靠一点接地。若从保护接口装置引出的屏蔽双绞线直接接至PCM设备,应采用凤凰端子拧接,不建议使用RJ45水晶头连接(RJ45水晶头末端接触性不牢固,容易增加误码数),若需要先通过配线架转接,需要保证配线架侧卡线牢固,以防松动脱落。在使用2M复用通道保护时,应注意在2M头制作时防止焊点虚汗、漏焊等情况,以及防止芯线与屏蔽线等短路现象的发生。另外,要特别注意因为2M接头与数配接头接触不良而引起的通道故障,此类故障在实际工作中较为常见。

2.3保护接口装置不接地,通信电源纹波系数高

保护接口装置在安装时其接地不良好或根本没有接地,导致平时能正常工作,而一旦有故障或刀闸操作时,保护装置发通道告警。通信电源一般采用-48V电源,对纹波系数有比较高的要求,一般要求不超出100mv,现场发现电源纹波比较大时,保护接口装置光电转换过程会出现误码。

2.4通信设备故障

保护信号传输经历的设备较多,一旦出现异常告警,中间每个环节均有出现问题的可能,在由于通信设备故障引起的通道故障中,最容易出现问题的就是PCM设备(主要是时钟设置),其次就是传输设备光板问题。一般确认为通信设备出现问题后,可以将通道自环后使用误码仪测试,检测时间应不小于24小时。

三、结束语

随着通信技术的发展,在电力系统中,全网保护通道的全光纤化已经成为一种趋势。在日常工作中,只有了解各种通信接口的基本知识,掌握各种保护通道的传输模式以及通道故障定位分析和处理方法,才能快速有效地处理故障,保证电网的安全稳定运行。

参 考 文 献

[1] 南瑞继保 RCS-900系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书, 2010(s):7-9

[2] 南瑞继保 FOX-40系列继电保护光纤通信接口装置技术和使用说明书,2010(s):5-12

[3] YD/T 1238-2002基于SDH的多业务传送节点技术要求,2002(s):19-23

作者:戴望 周彦华

电力通信专业论文 篇2:

浅谈智能巡检在蒙东电力的应用

摘 要:随着电网的快速发展,蒙东公司的信息和通信网络已经发展到了一定的规模,网络结构复杂,承载业务丰富,网络资源数据繁杂而且分散。大部分通信机房与盟市供电公司中心站点地域跨度远,无人值守,对于站点的属地化和精细化管理,更需要采用智能化的辅助手段,蒙东公司省地一体化通信调度支撑平台结合运行维护需求、计算机和通信技术,实现了站内智能巡检终端,利用站内智能辅助终端记录站内拓扑、设备、配线、历史事件等情况,提高巡检效率,提升巡检水平,是智能巡检技术在电力通信专业的一次创新应用。

关键词:电力机房管理;智能巡检;机房运维

1、建设背景

随着蒙东电网的快速发展,内蒙古东部电力有限公司(以下简称“蒙东公司”)的信息通信网络已经发展到了一定的规模,通信站点机房作为通信网络的核心节点随之增多,相应的机房运维工作以及巡检工作无法满足运维工作要求。因此,为了解决上述问题,蒙东电力着手研究并建设了机房智能辅助平台来实现对蒙东电力机房集中化和集约化管理,为后续智能电网通信管理系统的建设打下坚实的基础。

2、系统功能

蒙东公司智能巡检主要功能包括:

(1)智能巡检应用实现了通信机房独立的站端综合管理平台。

机房管理功能通过图形化形式展现机房空间分布情况,查看机架位置,测量机房距离;通过设备管理查看机架承载设备信息,设备承载业务信息;通过配线管理查看配线连接表,配线承载业务信息。通过上述功能,可在巡检时,方便快捷了解站内情况,降低巡检风险。

(2)智能巡检应用实现了巡检任务的闭环化管理。

智能巡检通过站内平台的任务反馈功能,可动态获取本站对应待办工作,并可现场反馈执行情况;通过巡检作业指导功能,从知识库获取各项巡检工作的标准化作业流程,用于指导现场巡检工作,规范检修步骤和内容;通过站点巡检功能结合巡检点等硬件设备,记录巡检情况(时间、人员)。通过上述功能全面跟踪、记录、评估巡检工作完成情况。

(3)智能巡检应用实现了数据管理。

智能巡检应用数据管理实现与主站系统的数据同步、站内数据维护等功能。数据管理可实现站内统计,统计站内资源情况、工作执行情况等;可完成数据同步和维护,实现站内数据查询、增删改、批量导入导出操作,并记录站内各项工作操作日志。

3、系统特点

蒙东电力智能巡检应用有如下特点:

(1)察于外而审于内

智能巡检应用是在电力通信领域的一次创新性尝试,技术要求高,建设难度大,有必要了解其他单位类似系统的建设经验,取长补短。在需求调研阶段,通信专业积极调研借鉴系统内外相关单位和通信领域优软件公司的类似应用案例,为智能巡检应用建设积累了大量素材。在功能设计阶段,坚持以我为主,设计院和建设厂家为辅的原则,保证系统方案贴近日常工作,为应用服务,以开放的心态构建具有蒙东特色的智能巡检应用。

(2)标准规范

蒙东公司智能巡检适应性调整工作克服了异构系统在保持与国网统一规范方面的困难。系统在调整以及实施过程中严格按照《智能电网通信管理系统规划设计 第2部分:功能规范》及《智能电网通信管理系统技术设计 第3部分:需求规范》等标准规范的要求进行,机房拓扑管理、设备信息管理、配线资料管理、巡检任务管理、标签打印等业务应用符合国网业务流程和数据规范要求,保证了站内巡检工作的流程规范和数据规范,确保了系统建设成果可快速完整的为国网统一建设的通信管理系统所用。

在遵循系统功能规范以及需求规范的同时,结合蒙东公司通信系统现场标准化规范工作,细化通信检修作业现场类别,规范巡检任务以及作业流程,统一作业模版,确保巡检任务制定合理、现场工作执行标准、巡检反馈及时准确。

图示2.1 标准化巡检工作

(3)智能终端体现精细管控

在细致方案的指引下,遵照系统标准规范,大力提高工程资料电子化程度,对站内检修、机房巡视、标准化命名和标签打印等各项工作进行细致的分析,梳理流程,制定了各功能应用的配合模式,通过数据管理功能记录检修工作的历史事件,为检修统计分析提供基础数据保证,为系统互联和数据共享积累数据成果。

图示2.2 智能终端管理

同时,为了解决配线设备信息不准确、查询不方便的问题,在设备管理的基础上实现配线管理功能,可以以直观的方式查看配线连接表,配线承载业务等信息;通过智能终端的标签打印功能,可以从系统中提取所需信息,并按照系统设定好的多种设备多种标签打印样式直接打印在标签纸上,简化了设备标签打印工作,利用设备信息标准化、规范化的工作省去了人工输入环节,提高了标签信息的准确性。

4、应用效果

蒙东电力智能巡检应用取得了良好的应用效果,主要体现在一下几个方面:

1)创新技术引领变革

智能巡检技术是蒙东公司通信专业的一次创新应用,通过站内智能巡检终端,能够方便快捷了解站内设备情况,提高巡检和故障处理效率,降低巡检风险;通过创新的巡检任务功能,全面跟踪、记录、评估巡检工作完成情况,将现场手工记录巡检结果、返回后电脑记录的工作方式转变为直接在现场利用智能终端记录巡检结果,实现工作现场的无纸化办公。通过这种管控方式避免了手工抄写引起的误差,增强了资料的准确性和信息检索的快捷性,减轻检修人员的工作压力,提高工作效率,将管理要求真正落实到日常工作中,为保证电网安全运行、管理自动化水平和工作效率,为提高经济效益和社会效益提供了有效的手段。

2)规范作业精细管控

结合自身特点编制巡检作业流程,以系统流程的管理方式智能机房终端的辅助工具保证了站内巡检工作的流程规范和数据规范;通过梳理现场作业内容制定电子操作指导卡,确保现场作业在标准的指引下有序完成,使巡检工作规范化、完整化,有效减少人员误操作漏操作行为,大大提高了现场工作效率与质量。标签标识的自动打印功能设计也极大的减轻了粘贴设备标签的工作量同时也避免了手工输入标签的内容不统一性,保证了标签打印的规范性和整齐性,为开展高效建设通信机房工作奠定了良好的基础。■

参考文献

[1] 国家电网公司 《智能电网通信管理系统规划设计 第2部分:功能规范》.2012

[2] 国家电网公司《智能电网通信管理系统技术设计 第3部分:需求规范》.2012

作者:张海全 罗金玉 刘春宇

电力通信专业论文 篇3:

有关电力光通信网的问题探讨

摘要:本文主要介绍通信网中电力SDH光传输网在业务分布、光缆连接结构方面的特点,并结合这些特点探讨了网络合理组织、保护技术和设备选择的方案。

关键词:电力光通信 SDH

1、引言

随着电网建设的发展,电力生产自动化水平的不断提高,作为行业信息化建设的支撑基础,电力通信专业的重要性也越来越突出了。城域范围内的SDH光通信网作为电力通信专网的重要组成部分,与电信行业的光传输网相比,具有突出的行业特点,只有在规划、建设、运行等方面充分考虑这些特点,才能更好地发挥作用、为生产服务。业务。同时,作为电网运行的支持保障系统之,电力通信要求有很高的可靠性,特别是回调度、集控中心的业务,必须具有保护通道。

2、电力光纤网的物理拓扑及建设特点

电力光纤网的实际物理拓扑,与电网的结构形状相似,呈中心网格状带边缘树型的结构。这是由电力光纤网的建设特点决定的,为充分利用资源,缩短建设周期、节约建设和维护成本,电力光缆的建设路由主要是依靠电力线路走廊敷设各种特殊光缆,包括ADSS、OPGW、全非金属管道光缆等。同时受投资来源(主要是输、变电工程的配套资金)、施丁几时间安排(减少线路停电时间)的影响,许多的光缆施工只能安排在电力线路的建设、改造工程中与线路工程同期施工,因此许多新建变电站的电源线路建设就决定了这个点的光缆连接方向。形象地说,由于对电力线路走廊的依赖,使电力光纤网的形状象一个不断生长的网。

3、组网中应考虑的对策

结合上述特点,在电力光通信网中,怎样选择SDH设备,在现有光纤网络的物理结构下开通业务,合理组织,既节约资源,又实现最大的网络生存性,是电力通信运行人员很头疼的一件事。因此,有必要在规划目标与实施过程之间找出一个平衡兼顾的方案。

根据我们的经验,电力SDH光传输网开通、组织业务时可以作如下考虑。

(l)必须立足现有的网络形状,没有必要刻意追求环套环的结构。理论上,根据分层成环的原则,将所有的SDH节点按照核心骨干层、骨干层、接人层划分组织成自愈保护环是最好的方式。实际上,除核心骨干层和部分骨干层节点的光缆可以单独建设,具备成环条件外,其余站点之间光缆本身并不是环形连接。如果一定要组成SDH自愈环,会形成很多光纤路由的假环或者造成同一条光缆或同一站点上SDH光信号的反复穿越,既浪费纤芯资源又增加了故障概率。

(2)根据网络现状,选用合理的SDH保护方式。一般情况下,各变电站的业务向调度中心、集控中心、行政管理中心点集中,各中心点之间有大量的业务往来,必须构造核心骨于环,将这些中心点包括进去,实际上因为这些点的重要性,其光缆方向比较多,完全具备了条件构成保护环。我们知道复用段保护环具有抗多点故障的跨距段保护功能,而且对于这种双集中或三集中型业务分布有较高的保护容量,因此,在核心骨干环上可以考虑采用复用段保护技术。对于在核心骨干层以下的节点,因为业务分布高度集中且都是跨层向上传送的,如果具备成环条件,可以采用二纤通道保护环,这样最节省投资且维护较简单。

对于光缆建设还未完善或者是光缆汇聚呈星形的节点,很难将同一层的节点用光缆直接连接成环,可以考虑采用子网连接保护(SNCP)。子网连接保护是一种端到端的保护技术,它可以应用在任何一种网络拓扑结构(网状、环状及分层网)及任何通道层,对于变电站这样的ZM直接集中到中心点的应用特别适合。

采用SNCP技术,还能适应电力光纤网随着建设不断调整的要求,因为它是端到端的保护技术,中间通信网调整只要在相关节点进行重新设置就可以了。如果光缆网络建设最终实现了成环的要求,还可以直接在高阶通道上做通道环保护,网络的调整不会影响业务的正常传送。

因为电力光纤网络结构的复杂性,选择设备时,应该选择能够支持多个STM一1光口,能够支持SNCF子网连接保护的设备,这样才能在过渡阶段针对网状网实行端到端的通道保护。随着SDH光传输设备价格大幅下降、集成度不断提高,一台设备可带多个STM一1光板,并实现VC12级大容量、全方向交叉连接的设备已经普及,而且许多新的型号都支持低阶通道的SNCP保护,为SDH网以网格状运行提供了物质基础。同时,因为每个接人层站点只有ZxZM的业务量上下,所以,采用划分子网方式,多光缆的汇集站业务一般不会过大,应能满足带宽的需求。

总之,电力SDH光传输网的组织和运行,必须充分考虑电力光纤网的结构特点和建设规律,合理选用设备和技术,不断进行业务调整,才能更好地发挥作用,为电力生产服务。

参考文献:

[1]DUT547一94.电力系统光纤通信运行管理规程

[2]吴彦文,郑大力,仲肇伟.光网絡的生存性技术[M].北京:北京邮电大学出版社.2002

作者:郑轶

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