淺析南俄230kV變電站光纖通信設計

（中國重型機械有限公司，北京 100036）

淺析南俄230kV變電站光纖通信設計

廖興觀，鄭漢松

（中國重型機械有限公司，北京 100036）

文章依據老撾國家電力公司的通信系統的具體需求，在詳細分析各項要求的基礎上，完成了光纖通信系統的總體系統設計和具體業務傳輸實現設計。光纖通信系統適于高速寬帶、直接穩定通信的需求，滿足老撾國家電力公司的調度、自動化信息、電能計量、故障濾波、行政以及為無人值班發展需要的工業監控等通道要求，對現場的自動化信息、電能計量、調度業務等進行實時傳輸，實現遠程和現場的指揮調度、工業監控等業務。

調度自動化；SDH；光纖通信系統；調度數據網；變電站；光纖數字傳輸系統；自動化信息

1 通信工程建設的必要性

本工程的系統通信方案按照系統通信發展規劃的要求，主要是完善和拓展通信網絡，考慮到系統穩定可靠運行對通道的要求，需要開通南俄230kV變電站至老撾國家電力公司的調度、自動化信息、電能計量、故障濾波、行政以及為無人值班發展需要的工業監控等通道，同時滿足南俄230kV變電站、欣赫230kV變電站以及納幫230kV變電站調度自動化和通信的需要。

2 通信現狀

南俄230kV變電站位于老撾人民民主共和國萬象省，根據一次系統推薦方案，本期南俄230kV變電站有兩回230kV出線接到納幫230kV變電站，兩回230kV出線接到欣赫230kV變電站。目前老撾國家電網有自己獨立的光纖通信系統，因此本工程將要建設南俄230kV變電站到納幫230kV變電站光纖通信和南俄230kV變電站到欣赫230kV變電站光纖通信，將南俄230kV變電站接入老撾國家電力光纖通信網。

3 調度自動化及調度管理

目前老撾國家電網有完善的調度自動化系統，該系統具有多種通信規約，目前接入該系統主要采用CDT、101等規約與其通信。230kV南俄變電站為老撾國家電網的一個樞紐變電站，且老撾國家電力公司正在建設欣赫局調，根據本變電站的建設規模和在系統中的地理和作用，按照電網統一調度，分級管理的原則，本變電站調度管理關系按欣赫局調、老撾電網總調二級調度，老撾國家電網公司管理考慮。

4 設計范圍及原則

南俄230kV變電站光纖通信系統設計，包括傳輸系統配置、接入設備配置、話路分配等，以及通信配套設施設計，包括通信設備的安置、配線設備及通信電源的配置等。根據主合同約定遵循有關中國國家標準、規程和規范。光纖通信系統性能指標參照ITU—T/G建議。通信設備和光纜選型應符合有關中國國家標準及通信系統的有關規定，注重質量和可靠性。南俄230kV變電站本期新建一個通信站，擴建擴建納幫230kV變電站和欣赫230kV變變電站光纖通信站。建設的光纜路由為南俄230kV變電站接進入納幫230kV變電站，光纜長58km（含進站400米普通光纜），以及南俄230kV變電站接進入欣赫230kV變電站，光纜長58km（含進站400米普通光纜），光纜采用36芯OPGW光纜。

5 通信傳輸系統設計部分

（1）光纖數字傳輸系統。光纖電路南俄230kV變電站配置兩套（622M/155M 一體化）SDH設備，每套設備都以622M光路接入納幫230kV變電站和欣赫230kV變電站，主要板件按1+1配置，光口按1+1配置，2M電路板按1：1配置。相應話路按照實際需要配置，實現南俄230kV變電站接入老撾國家電力通信網的要求，根據組網結構，本工程建設的光纖通信電路采用SDH傳輸體制，傳輸容量為622Mbit/s，光端設備要求具備帶6～8個光口（含群路和支路）的能力。

（2）光纖數字電路性能指標。本項目光纖數字電路指標應符合YD/T 5095-2005及ITU-T建議及相關中國國家標準、規程和規范，SDH網絡中任何STM-N接口上的漂移限值以最大時間間隔（MTIE）來規范，應符合表1。

表1 STM-N接口的漂移限值表

（3）網管系統。本項目SDH網管系統的管理功能、網絡的結構、ECC功能以及協議棧等均符合ITU-T建議G.784、Q.811、Q.812。管理信息模型應符合ITU-T建議G.784系列。

（4）通道組織原則及通道配置。根據相關規定，調度電話、遠動信息傳送應設立兩個及以上不同路由的獨立通道，以滿足通信的可靠性要求。本站作為調度端數據網的接入層節點，以2個2Mb/s通道接入老撾國家調度數據網。本站至調度端的遠動等的主要通道均利用調度數據網的2Mb/s通道傳輸。

根據本站調度管理關系以及系統保護和調度自動化對通道的要求，有關通道配置如下：

南俄-國調中心的調度和管理層電話PCM1 2M×1

南俄-國調中心的調度和管理層電話PCM2 2M×1

南俄-欣赫230kV一回線路保護通道PCM1 2M

南俄-欣赫230kV二回線路保護通道PCM1 2M（專用光纖）

南俄-納幫230kV一回線路保護通道PCM1 2M

南俄-納幫230kV二回線路保護通道PCM1 2M（專用光纖）

南俄230kV變電站設置PABX電話交換機，至國調中心調度電話采用專用通信網絡接入老撾國家電網電話交換網的用戶線。

（5）光纖通信電路參數計算。按照光纖通信電路的路由方案，本工程622Mbit/s傳輸系統為南俄230kV變電站—欣赫230kV變電站和南俄230kV變電站—納幫230kV變電站兩個區段，光傳輸距離為32km和58km。根據YD/T5095-2005規定和傳輸系統的中繼距離，本工程選用單模G.652光纖，工作波長為1550nm，分別按STM-4光接口參數進行計算。

衰耗受限距離采用下面公式計算：

L1=（發送光功率-接收靈敏度-工程富余度）/每公里損耗

色散受限距離采用下面公式計算：

L2= Md/D；Md表示最大色散；D表示光纖最大色散系數。

衰耗受限中繼段長度預算：

L= (Ps-Pr-Ac-Pp-Mc)/(Af+As)

式中：Ps：最小平均發射功率

Pr：接收靈敏度

Ac：光纖連接器衰減，取0.5dB/個。

Af：光纖衰減，取0.4dB/km(1310nm), 取0.25dB/km(1550nm)。

As：光纖固定接頭衰耗，取0.03dB/km。

Pp：光通道功率代價，取1dB或2dB。

Mc：線路富余度，取3dB。

經過計算：L1=79.3km；L2=95.3km; L=71.4 km。計算結果滿足南俄230kV變電站光纖通信傳輸要求。

6 通信電源及其他

南俄230kV變電站設專用的通信機房及通信蓄電池室，所有通信設備安置在主控室通信機房內，配置一排專用的通信屏位，通信屏的位置按照通信規程設計接地裝置。230kV南俄1變電站，本期新上2套高頻開關電源及蓄電池組，需供電設備包括：2套SDH設備，2套PCM設備，1套PABX設備。通信設備本期負荷約1128W，遠景負荷約2016W，遠景負荷電流值為42A。根據DL/T50447-2014標準規定進行蓄電池容量計算，其中蓄電池后備時間為4h，蓄電池單體電壓值為2V，放電終止電壓為1.8V。下述公式中Ccho代表蓄電池容量，Kk為可靠系數(根據規定取值=裕度系數×老化系統×溫度修正系數=1.15×1.10×1.10≈1.4)，Icho為負荷電流（按照遠景負荷42A計算），Kcho容量換算系數（根據規定取值0.224）。蓄電池容量計算如下：Ccho=Kk(Icho/Kcho)=1.4(42/0.224)262.5 Ah。

由以上計算可知，本工程蓄電池組容量取300Ah。遠景通信負荷電流小于42A，蓄電池充電負荷電流約30A，總負荷電流約72A。在滿足N-1要求下，本工程電源容量采用120A（4×30A，其中90A作為通信設備和蓄電池負荷使用，30A備用）。即本期配置兩套高頻開關電源（4×30A）及兩組300Ah蓄電池組，可滿足單套電源和蓄電池組故障時全站通信使用要求。

從整個南俄230kV變電站通信系統設計來看，在滿足主合同約定的符合中國規范遵循ITU—T/G建議的前提下，完全滿足老撾國家電網的通信、調度及線路保護等業務要求，同時南俄230kV變電站通信站的完成，在滿足南俄230kV變電站自身調度通信的前提下，將使老撾國家電網調度通信網絡更加完善，進一步保障老撾國家電網的運行安全。

TM73

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：1671-0711（2017）06（上）-0090-02