基于調度數據網的配網自動化通信方式研究

王磊 楊君仁 張曦

該文主要介紹了電力調度數據網的組成原理和設備選型，通過對設備的規劃，達到實現基于調度數據網的配網自動化通信。

1、調度數據網建設的必要性

按照國網公司“大運行”建設的要求，壽光市供電公司建設完成了“地縣一體化系統”。該系統的建設將遵循國網《地區智能電網調度技術支持系統應用功能規范》，結合“大運行”工作需求，根據地、縣級調度機構的職責定位，通過對地調原有調度技術支持系統進行新建和升級方式，實現調控一體化系統建設和地縣一體化系統建設，加快地縣調度數據網建設。同時按照“責任分區、信息分流”的原則，支持地調對110、220千伏變電站、縣調對35千伏變電站集中監控，滿足地調、縣調對電網調度運行、設備集中監控大運行業務需求。調度數據網的建成，滿足了電網數據的網絡化傳輸。在縣調系統方面，對其系統進行地縣一體化改造，不再新建調度自動化系統，主要服務器硬件設置在地調，在縣調部署地調系統的廣域采集服務器和地調系統的遠程工作站，各個廠站通過雙匯聚的數據網絡和分布式采集設備向地縣調一體化系統傳輸實時運行信息，完成35千伏站數據的分布式采集和監控。正常情況下各個縣調采用遠程工作站的形式，瀏覽廠站畫面執行調控職能。

2、調度數據網的基本要求

電力調度數據網是為電力調度和生產服務的專用數據網絡，其安全、穩定、可靠的運行是整個電網安全生產的基礎保障。同時要求電力調度數據網之間的業務交互需要遵循一定的原則—“網絡專用，安全分區，橫向隔離，縱向加密”。

3、調度數據網的實現方案

名詞解釋：SDH：Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體系（2M傳輸）

PTN： Packet Transport Network，分組傳送網（網口傳輸）

3.1根據國網公司的相關要求，我們對調度數據網的網絡拓撲設計如下：

設計說明：

地調側設計為兩臺核心路由器（核心路由器A/B）、兩臺核心交換機（S-A/S-B），另外在奎文備調設置一臺核心路由器（KW），其中對于市局直管變電站的信息進行直采，變電站信息直接經SDH和PTN接入核心路由器A/B和KW路由器。

縣調側設計為兩臺匯聚路由器，縣調管轄所有變電站信息經過縣調路由器匯聚后接入濰坊地調核心路由器A/B和KW路由器。

通信方式說明：該設計方案中，變電站側可以同時使用SDH和PTN設備使用2M通信和網絡通信的方式進行連接。同時縣調匯聚路由器與地調直接的通信方式使用2M和PTN兩種通信方式，這樣能滿足N-1的需求（在一路出現故障時，另一路能正常工作）。

廠站側調度數據網的實施方案：廠站側路由器的1E1接口配置使用DB15通信設備與SDH網絡使用西門子頭進行通信。同時，如果廠站側提供PTN設備，那么該變電站同時可以使用4FSW（以太網接口模塊）與PTN設備進行通信。

變電站業務的相應配置：目前變電站側的VLAN劃分為VLAN199（實時業務）、VLAN299（非實時業務）、VLAN499（應急業務），

4、基于調度數據網的配網自動化直采

由于配網自動化需要對變電站的10kV出線線路進行“三遙”的采集，在對10kV線路“三遙”信息的配網采集方面主要存在以下兩種方式：

EMS系統轉發數據到配網前置機，該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第547期2014年第15期-----轉載須注名來源該方式需要將EMS系統的10kV“三遙”信息使用相應的調度規約轉發至配網前置機，實現對配網自動化的變電站支持。

變電站信息直采接入配網自動化前置機，該方式可以使用變電站的遠動機作為配網業務的支撐機器，基于電力調度數據網的通信網絡，將相關的信息上傳至配網前置機，實現對配網自動化的變電站支持。

同時根據“三集五大”的相關要求，對縣公司現有的EMS系統要逐步清退，因此對變電站10kV信息的直采成為了首要選擇。

縣調調度數據網需要單獨劃分pw VLAN，vlan號：1499。配網業務只涉及到廠站側和縣調核心側的連接，不上傳地調。pw VLAN信息只限制到縣調中。

如果變電站部署縱向加密裝置，pw VLAN業務應加密。縣調核心側可以通過調度數據網原有縱向加密實現。即在縣調核心縱向加密上新增加密隧道和加密策略，縣調核心調度數據網交換機配置pw vlan接口，連接配網前置服務器。此網段只接入配網相關業務，其他的變電站業務不得接入。

配網主站前置服務器與變電站遠動機通訊，可以通過pw vlan通訊。

4.1、核心網絡拓撲

兩臺核心路由器與PTN設備通過單模光或者6類網線連接，用于通過PTN連接變電站調度數據網路由器使用。縣調核心路由器通過PTN與變電站路由器通訊，使用vlan號： 3000-4000。

4.2、廠站側網絡拓撲

在廠站側從PTN設備上FE電口連接到站端路由器，然后在交換機vlan1499的接口連接到廠站側的OTL設備上，OTL連接ONU，ONU連接DTU。

由于帶寬原因，如果配網DTU通過調度數據網與配網主站通訊，則調度數據網廠站側路由器應通過PTN鏈路承載相關業務。在新建的廠站側調度數據網也可以通過PTN設備組網。

本文從業務應用方面介紹了地區電力調度數據網在縣局自動化工作中的應用，同時使用調度數據網對配網業務進行了支撐，對今后調度數據網的建設和配網自動化工作的開展提供了相應的借鑒作用。

電力調度數據網的成功建設和應用，使得調度部門掌握了更加詳細的電力數據，提高了工作質量和工作效率，同時也加強了省調、地調和縣調的溝通和聯系，為電網運行管理水平的提高又邁進了一步。

（作者單位：國網山東壽光市供電公司）