連童
摘要:在區域新能源集控中心建設施工過程中,通信系統組織是一個非常重要的環節和基礎。充分利用電網的專用通信網絡資源和運營商的公用通信網絡資源,不僅能保證集控中心通信系統的安全性與穩定性,而且可以節約投資成本。最重要的是為各發電企業提供強有力的通信支持,實現“無人值守、無人值守、集中監控”的運行模式。
關鍵詞:區域;新能源;集控中心;通信系統
一、通信需求分析
發電企業的區域能源集中控制中心一般設在區域分支機構的生產辦公樓內,負責對區域內火電廠、風電場、光伏發電廠和水電廠展開集中監控。同時,集中控制中心還負責接收和提交與上級和地區有關的電網企業的生產或管理數據信息以及相關控制指令的傳輸。集控中心是區域發電企業運行監測、管理和控制的核心所在,對電網的安全穩定運行起著重要作用。
二、通信系統組織原則
充分利用現有的通信網絡資源,在局部區域建立必要的專用傳輸通道。為了滿足集控中心的各種業務傳輸需求,在集控中心與區域電網、集控中心及其管轄的新能源廠站之間建立通信通道,根據新能源廠站的實際情況,在不改變原有傳輸線基本結構、不影響原有傳輸線安全的前提下,充分利用區域電網現有的通信網資源或通信運營商的公共傳輸資源,引進最先進的通信和傳輸技術,實現各種數字服務的高效傳輸。同時,降低工程造價,保證新能源發電市場的經濟運行和科學化管理。通信電路組織應努力實現“雙電源、雙路由、雙設備”。區域集中控制中心作為區域電網用戶的核心節點,必須同時接受調度發電企業上級部門的調度管理,并負責下發其管轄的廠站的各類生產調度和行政辦公指令。
三、光纜
區域集控中心與鄰近地級及以上電網調度中心之間應建立穩定可靠的通信通道。集中控制中心至少要建設兩條不同路徑的專用光纜到地級或地級以上相鄰的電網調度中心,從而與電網專用光通信網絡的雙光纜進行互通。電廠(站)與電網調度機構之間建立了多條電力系統專用光纜。通過租用電網內建的專用光纜,可以實現集控中心與所轄廠站之間的光纜通道互通。根據發電企業需求的差異,可以通過自建光纜、租用光纜或租用通信信道等有關手段,實現集控中心與上級機組之間的光纜通信。
四、光傳輸設備
集中控制中心應當配備兩套與電網控制中心互聯的獨立光傳輸設備,容量不小于622M,設備的選型應當與接入電網的a網和b網的傳輸設備類型相一致。兩套傳輸設備分別選擇不同的光纜接入路由,保證集中控制中心和調度中心擁有兩個完全獨立的通信傳輸通道。集控中心與其管轄的廠站之間的通信,可以通過現有的電網專用光通信網絡,利用與上一級別電網控制中心互聯的傳輸設備來實現。通過租用電信運營商的公網光纜或公網光纖電路,可以實現集控中心與上級機關之間的通信。
五、綜合數據網
為了實現集控中心收集其管轄的新能源廠站調度管理業務(全部非實時調度信息和通信數據)的功能,可以利用電網系統建成的通信綜合數據網。當前,集控中心管轄的所有新能源廠站都可與上一級別數據通信系統相連。只需為區域集中控制中心配備一個綜合數據網接入路由器,通過2m電路與電力綜合數據網的骨干路由器互連,然后根據相應的調度關系打開業務通道,實現與轄區內新能源廠站綜合數據網接入路由器互通的目的。
六、調度電話
調度電話的通暢是各級調度指令及時上傳、與指令發布的保證。對于具備條件的新能源廠站,可以考慮租用上級電力程控交換系統,為區域集控中心配備一套調度程控交換機,采用2m數字繼電器與上級電力調度核心交換機雙線路互連,接入上級電網現有的調度程控交換網,實現與其管轄的新能源廠站和上級電力調度系統調度終端的調度語音通信(所有調度電話均需接入調度記錄系統備案);不具備條件的廠站可以直接將本站的pcm(脈沖解調)電話與集中控制中心連接,并通過pcm組網直接應答集中控制中心的電網調度電話。集中控制中心的調度電話也可以用各廠站的調度電話聯系。
七、通信系統
通信系統方面主要考慮通信方式和通信設備,從可靠性和時延方面考慮,采用光纖通信作為主要通信方式。為滿足監控系統性能通信要求,通過交換機等通信設備和光纖構造光纖環網實現場站內部通信,而集控中心通過光纖接入光纖環網實現與場站側的通信。通信方式確定后,集控平臺與內部子系統應明確通訊接口與傳輸協議,通過安裝通訊接口服務器,包括前置計算機、串口池、網絡接口等設備實現風電場不同設備的接入,完成不同規約解析,保證場站內部不同廠商設備數據經由規范化處理成統一格式。
八、機房及相關配線設備配置
通信開關電源、蓄電池組及各個設備可與其他專業設備共用機房,也可設置專用通信機房,動力環境、消防、弱電布線滿足相關驗收規程即可;建議輔助配置光纖、數字、音頻及網絡配線架,使整個通信系統物理結構更明朗、層次更清晰、機房更整潔。
九、智能調度系統
從機組級和場群級層面出發,實現新能源/集群的優化調度,主要包括有功優化調度及集群協同優化調度。利用監控平臺,集成各場站機組、升壓站等控制系統,以報文形式發送控制指令給場站側各設備控制系統,并經過現場“五防”、設備中控系統的安全邏輯校驗后,實現設備遠程控制操作。在實現遠程控制基礎上,通過數據和圖表相配合,對區域新能源的各數據維度用能進行統計,實現區域的遠程調度。傳統調度未將機組之間因廠家、容量、磨損情況和所處位置、風速而導致的差異考慮在內。因此,未來調度中集控中心針對機組特性實現最優調度,滿足區域集中控制中心通信系統的建設需要,實現區域穩定安全的運行。
結語
最近幾年,隨著新能源的快速開發和建設,發電企業經營管理的電廠數量大幅增加,電廠和電站的分布位置也相對分散。為了加強對區域發電廠的集中監控,減少發電廠現場監控和運行人員,實現人員少、無人值守的運行模式,一些發電企業在本地區設立了集中控制中心,對本地區火電廠、風電場、光伏發電廠和水電站進行統一的集中監控。
參考文獻
[1]何俊劍,羅先喜.基于異構網絡的城市道路照明管控一體化系統實現[J].電子世界,2017(22):117-118.