廣西桂平光伏升壓電站接入系統通信方案設計

鄒陽

【摘 要】文章根據桂平農光互補光伏發電項目的裝機規模、建設進度，以及結合近期電力通信網絡建設情況，論證本項目接入公用電力系統的通信方案，并對項目方案進行技術經濟比較，擇優推薦，對項目的主要通信設備選擇提出要求，同時估算投資，以期為光伏類用戶項目接入系統研究提供借鑒與幫助。

【關鍵詞】光伏升壓電站；接入系統通信；綜合數據網；調度數據網

【中圖分類號】TM615 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）03-0052-04

0 前言

廣西桂平光伏由廣西玉柴農光電力有限公司投資建設。桂平光伏終期總裝機容量為200 MWp，項目分為3期建設，其中一期60 MWp于2017年年初建成投產。該項目擬建設多個光伏發電子系統，每個子系統安裝多晶硅光伏組件。通信光伏板組件串聯支路接入組串逆變器。就地升壓為35 kV以后，再集中升壓220 kV接入廣西主電網。光伏升壓站以220 kV一個電壓等級接入系統，出線1回，1接至220 kV國茂變。桂平光伏至國茂線路架空段線路長度約12.5 km。根據桂平光伏項目建設進度，本接入系統及配套線路工程建議2017年建成。本文根據農光互補光伏發電項目的裝機規模、建設進度，以及結合近期電力通信網絡建設情況，論證本項目接入公用電力系統的通信方案，并對項目方案進行技術經濟比較，擇優推薦，對項目的主要通信設備選擇提出要求，同時估算投資。

1 系統通信

1.1 調度組織關系

根據電力系統的分級調度管理體制，220 kV玉柴桂平農光互補光伏升壓站（簡稱桂平光伏升壓站）屬廣西中調調度管理，遠動信息采用“一發三收”的方式同時發往廣西中調、廣西備調和貴港地調。

1.2 相關通信系統

廣西電網省級光傳輸網A、網B建設工程實施后，省級光傳輸網將建成覆蓋廣西中調、各地調及廣西中調直調廠站的雙平面網絡，分為骨干、接入2個部分。其中，網A骨干層速率為10 Gbit/s、2.5 Gbit/s，接入層速率為622 Mbit/s；網B骨干層速率為10 Gbit/s，接入層速率為2.5 Gbit/s、622 Mbit/s。220 kV國茂變電站為省級光傳輸網A、網B接入層站點。

1.3 通道需求分析

與本工程相關的通道需求初步預測如下。

1.3.1 繼電保護對通道的要求

桂平光伏升壓站—國茂變電站220 kV線路：需配置2套光纖電流差動保護，分別采用2路獨立的通道傳輸。

1.3.2 調度自動化對通道的需求

桂平光伏升壓站—廣西中調、廣西備調、貴港地調：主通道各需1路調度數據網絡通道；至廣西中調、貴港地調備用通道各需1路2 M通道。

1.3.3 電能計量對通道的需求

桂平光伏升壓站—廣西中調、貴港供電局電能計量自動化主站系統：主通道各需1路調度數據網通道；備用通道各需1路2 M專線通道。

1.3.4 綜合數據網對通道的需求

桂平光伏升壓站—廣西中調：需1路帶寬為2×2 M通道。

1.3.5 調度數據網對通道的需求

桂平光伏升壓站—逢宜、貴港地調匯聚站點：各需1路帶寬為2×2 M通道。

1.3.6 保護故障信息管理子站系統對通道的要求

桂平光伏升壓站—廣西中調、貴港地調：主通道各需1路調度數據網通道。

1.3.7 調度電話對通道的需求

桂平光伏升壓站—廣西中調、貴港地調各需1路VOIP調度電話。

1.3.8 圖像監視對通道的需求

桂平光伏升壓站—貴港供電局圖像主站需1路FE通道。

1.3.9 電能質量對通道的需求

桂平光伏升壓站—電科院電能質量監測系統主站需1路綜合數據網通道。

1.4 系統通信方案

根據系統一次接線方案，220 kV桂平光伏升壓站本期僅有1回220 kV出線至國茂變電站，相應光通信方案明確且單一，因此采用光纖通信方式，不做多方案比較。

1.4.1 光纜路由

沿桂平光伏升壓站—國茂220 kV線路架設2根24芯光纜，線路長度約20 km，形成壓站國茂雙光纜路由。光纜纖芯采用G.652D型。

考慮到復合地線光纜OPGW比全介質自承式光纜ADSS具有更高的可靠性，設計推薦新建光纜為OPGW。

光纜路由如圖1所示。

1.4.2 系統組織

根據廣西電網“十二五”二次系統規劃——通信規劃提出的規劃原則，各110 kV及以上站點光傳輸設備按雙重化配置，滿足N-1要求。根據桂平光伏升壓站的調度關系，桂平光伏升壓站的調度信息直送廣西中調、廣西備調及貴港地調，故在桂平光伏升壓站配置廣西區級傳輸網A、網B設備各1套，具體系統組織如下。

省級傳輸網A：擬在桂平光伏升壓站配置1臺STM-16光傳輸設備，國茂站擴增2塊STM-16光接口板，建設桂平光伏升壓站—國茂2.5 Gbit/s“1+1”光纖通信電路。

省級傳輸網B：設備配置、電路建設同省級網A。

本工程在桂平光伏升壓站配置本地維護終端，管理桂平光伏升壓站新增光纖通信設備。

系統通信組織如圖2所示。

1.4.3 通道安排

桂平光伏升壓站的調度自動化、電能計費、話音、繼電保護管理、圖像監視等信息經調度數據網及2 M專線通道上傳至調度端，電能質量在線監測等信息經綜合數據網（電廠調度生產專用）上傳至調度端。

1.4.4 220 kV線路保護通道

桂平光伏升壓站—國茂220 kV線路：主一保護通道一采用桂平光伏升壓站—國茂Ⅰ回光纜專用纖芯（占用2根纖芯），主一保護通道二復用于桂平光伏升壓站—國茂省網A光纖通信電路傳輸，占用1個2 M通道。主二保護通道一采用桂平光伏升壓站—國茂Ⅱ回光纜專用纖芯（占用2根纖芯），主二保護通道二復用于桂平光伏升壓站—國茂省網B光纖通信電路傳輸，占用1個2 M通道。

1.4.4.1 調度數據網通道

桂平光伏升壓站作為廣西區級調度數據網絡的接入節點，就近接入貴港地調、逢宜匯聚節點。其通道為桂平光伏升壓站—貴港地調（省網A）；桂平光伏升壓站—逢宜（省網B）。

1.4.4.2 綜合數據網通道

桂平光伏升壓站—廣西中調（省網A）。

1.4.4.3 調度自動化2 M專線

桂平光伏升壓站—廣西中調（省網A）；桂平光伏升壓站—貴港地調（省網B）。

1.4.4.4 電能計量2 M專線

桂平光伏升壓站—廣西中調（省網A）；桂平光伏升壓站—貴港地調（省網B）。

1.4.4.5 圖像監視2 M通道（FE口）

桂平光伏升壓站—貴港地調（省網A）。

1.5 網絡保護及網絡同步

本工程桂平光伏升壓站—國茂變電站采用“1+1”電路保護方式。

為便于運行及維護管理，本設計建議桂平光伏升壓站新增光纖通信設備與省級光傳輸網設備相兼容考慮，納入已有網管系統統一監視。

本工程新增設備所需同步時鐘信號于SDH設備線路信號STM-N中提取，因此本工程暫不考慮獨立同步時鐘設備。

1.6 調度數據網

在桂平光伏升壓站配置1臺路由器、1臺以太網交換機，接入廣西區級調度數據網，滿足電能計量、調度自動化等系統數據信息上傳至廣西中調、廣西備調及貴港地調的需求。

1.7 綜合數據網

在桂平光伏升壓站配置1臺路由器、1臺以太網交換機及1臺硬件防火墻，接入廣西區級綜合數據網（電廠調度生產專用），滿足生產業務、電能質量等系統數據信息上傳至廣西中調、電科院電能質量監測系統主站的需求。

1.8 調度交換網

桂平光伏升壓站不配置系統調度交換機，由貴港地調（VOIP）的系統調度交換機分別放置2門調度小號。根據調度需要，桂平光伏升壓站對廣西中調、貴港地調各配置1臺IP電話，需帶錄音功能。

為方便站內電話互聯，桂平光伏升壓站配置1套數字程控交換機，容量不少于500門。

桂平光伏升壓站應設置1門公網市話作為調度電話備份，永臨結合。

1.9 機房、電源及其他

桂平光伏升壓站不設置通信機房，通信設備與二次設備共用繼電保護室安裝。

桂平光伏升壓站通信電源采用浮充供電方式，正常供電取自站用交流電源，經AC/DC轉換供給通信設備，當交流電中斷時，由專用蓄電池組供電，蓄電池單獨供電時間不小于12 h。具體配置為高頻開關電源2套、直流配電屏2面、蓄電池2組。

為滿足業務接入需求，桂平光伏升壓站配置綜合配線柜（BDF、DDF）1面，光纖配線柜（ODF）1面；國茂配置光纖配線模塊（ODF）1組，并為運行維護配置相應的儀表。

1.10 設備配置及投資估算

桂平光伏升壓站接入系統通信主要設備參見表1。

本設計通信方案和通道組織以廣西電網二次系統“十二五”規劃——通信規劃原則為前提，并兼顧未來發展的需求，設備配置以實用為原則，MSTP光傳輸設備的選用應與系統對側設備同型或相兼容。桂平光伏升壓站接入系統通信部分投資估算為541.19萬元（其中用戶側為309.34萬元，系統側為24.5萬元，光纜為200萬元），詳見表2。

2 結論

在桂平光伏升壓站配置2套STM-16光傳輸設備，通過同塔架設的2條光纜路由分別接入廣西區級傳輸網A、網B，系統速率均為2.5 Gbit/s，為桂平光伏升壓站各類信息傳送提供可靠的大容量、高質量的通信傳輸手段；桂平光伏升壓站設置調度、綜合數據網設備，建立系統二次信息方便、通用的接入平臺。

參 考 文 獻

[1]DL/T 5404—2007，電力系統同步數字系統列（SDH）光纜通信工程設計技術規范[S].

[2]DL/T 5391—2007，電力系統通信設計技術規定[S].

[3]徐笑.光纖通信技術研究[J].信息系統工程，2016（1）：

143-144.

[責任編輯：鐘聲賢]