耿少博國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司202

5年

1

2月

1

2

日隨著新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建與能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型深化，

大電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨新能源波動(dòng)性、

多層級(jí)業(yè)務(wù)交互復(fù)雜化等挑戰(zhàn)。

為支撐大電網(wǎng)構(gòu)建

“主動(dòng)防御

”安全體系，

電力通信網(wǎng)絡(luò)亟需向

“超高可靠、

超低時(shí)延、

智能調(diào)度

”方向升級(jí)。

一方面，

需構(gòu)建

“多維度、

高彈性

”的業(yè)務(wù)通道，

滿足新能源并網(wǎng)、

柔性負(fù)荷調(diào)節(jié)等場(chǎng)景下海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸需求，

確保電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的全景感知與精準(zhǔn)控制；

另一方面，

需實(shí)現(xiàn)通信資源的

“精細(xì)化調(diào)度與智能優(yōu)化

”，

提升網(wǎng)絡(luò)資源利用效率，

支撐多層級(jí)、

多業(yè)務(wù)的高效協(xié)同。繼電保護(hù)裝置作為第一道防線，

其不正確動(dòng)作往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞、

事故擴(kuò)大，

甚至系統(tǒng)穩(wěn)定破

壞。對(duì)于輸電線路而言，

基于線路兩側(cè)電氣量所

構(gòu)成的縱聯(lián)保護(hù)具有天然的選擇性，

是最理想的線

路保護(hù)原理。

隨著光纖通信技術(shù)不斷發(fā)展，

縱聯(lián)保

護(hù)特別是光纖電流差動(dòng)保護(hù)已成為線路保護(hù)的

“絕

對(duì)主力

”。繼電保護(hù)對(duì)通信的業(yè)務(wù)需求實(shí)際上就是線路縱

聯(lián)保護(hù)對(duì)通信業(yè)務(wù)的需求。

微機(jī)保護(hù)裝置

?按雙重化原則配置的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置

，

每套裝置采用單通道接口方式時(shí)

，

兩套裝置的通信通道

應(yīng)相互獨(dú)立；

每套裝置采用雙通道接口方式時(shí)

，

同一裝置的兩個(gè)通道應(yīng)相互獨(dú)立

。

相互獨(dú)立的通道

，

其

接口裝置

、

通信設(shè)備的電源應(yīng)相互獨(dú)立。?采用2Mbit/s數(shù)字接口復(fù)用通道時(shí)

，

宜選擇光信號(hào)復(fù)用通道方式

，

取消光電轉(zhuǎn)換等中間環(huán)節(jié)。?線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)所用通道

，

收發(fā)通道應(yīng)采用同一路由

，

以確保收發(fā)延時(shí)一致。?用于繼電保護(hù)的光纖數(shù)字接口通道

，

其單向時(shí)延不應(yīng)大于12

ms。

《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

(GB/T14285-2023)

《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求

(2023版)

》

(國(guó)能發(fā)安全

(2023〕22號(hào))光纖

同軸電纜2M光電協(xié)議轉(zhuǎn)換器光2M直連SDH設(shè)備繼保裝置安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)作為第二道防線，

同時(shí)也是提升電網(wǎng)輸電能力的重要技術(shù)措施。隨著特高壓及跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)發(fā)展，

穩(wěn)定控制技術(shù)也在持續(xù)升級(jí)進(jìn)步，

從幾個(gè)裝置的局部安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，

發(fā)展到幾十個(gè)裝置的大型安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，

再到成百上千個(gè)裝置的區(qū)域系統(tǒng)保護(hù)。

目前

,公司跨區(qū)直流74%的輸電能力依賴安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，

已成為大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的生命線?！峨娏ο到y(tǒng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（

DL/T1092-2023）要求：?控制主站發(fā)出的控制命令經(jīng)多級(jí)通道傳輸?shù)阶詈笠患?jí)執(zhí)行裝置的總傳輸延時(shí)

，對(duì)光纖通道不宜大于20ms。?雙套配置的兩套穩(wěn)控系統(tǒng)

，其通信通道及相關(guān)接口設(shè)備應(yīng)相互獨(dú)立

，并應(yīng)使用不同的通道路由，兩套穩(wěn)控系統(tǒng)延時(shí)差不宜大于10ms。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是支撐電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行控制基礎(chǔ)設(shè)施

，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)視全景化、安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化、調(diào)度決策精細(xì)化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、

網(wǎng)廠協(xié)調(diào)最優(yōu)化

，是世界上最大的工業(yè)控制系統(tǒng)

，包括近2千套各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化主站、

5.5萬(wàn)個(gè)廠站監(jiān)控系統(tǒng)及11萬(wàn)個(gè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)分析校核輸電變電火電水電

風(fēng)電光伏

核電一體化支撐平臺(tái)配電調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)（節(jié)點(diǎn)11萬(wàn)個(gè)）變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)配電自動(dòng)化終端自動(dòng)控制實(shí)時(shí)監(jiān)視模擬仿真調(diào)度管理運(yùn)行評(píng)估計(jì)劃市場(chǎng)按照DL/T

5560-2019《電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

工程設(shè)計(jì)規(guī)程》要求：?

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通信鏈路應(yīng)考慮N-1故障下

的迂回需求。?

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的自治域內(nèi)的核心層、

骨

干/匯聚層節(jié)點(diǎn)間，

任一節(jié)點(diǎn)應(yīng)至少具備2條

相互獨(dú)立物理路由與其他節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，

接入層

節(jié)點(diǎn)宜通過2條相互獨(dú)立物理路由的傳輸電

路接入核心層節(jié)點(diǎn)或骨干/匯聚層節(jié)點(diǎn)。?單通道故障不應(yīng)導(dǎo)致電力調(diào)度機(jī)構(gòu)直調(diào)廠站

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)失連。骨干網(wǎng)一平面省調(diào)分部骨干網(wǎng)二平面?zhèn)湔{(diào)地市技術(shù)原則

：

線路正常運(yùn)行時(shí)

，

不發(fā)生因通道交叉或收發(fā)不一致導(dǎo)致的線路保護(hù)誤動(dòng)。計(jì)算過程

：

假設(shè)某線路保護(hù)差動(dòng)定值為Id

，

線路功率限額

或線徑載流量為IL。最小時(shí)間差Δt

=

sin-1

（ms）根據(jù)Δt可折算出線路保護(hù)主備路由的鏈路長(zhǎng)度最大差值按照河北公司所轄線路典型定值、

線徑載流量測(cè)算：依據(jù)線路保護(hù)定值和線路功率限額

，反向測(cè)算導(dǎo)致線路保護(hù)誤動(dòng)的通道收發(fā)不一致最小時(shí)間差

，進(jìn)而明確主備路由的鏈路長(zhǎng)度最大差值

，依此安排底線方式。各電壓等級(jí)線路保護(hù)主備通道延時(shí)差可能導(dǎo)致的誤動(dòng)。應(yīng)對(duì)技術(shù)措施對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)最大差值為185Km

最大差值為308Km（一）線路縱差保護(hù)220千伏線路

500千伏線路

保底方式安排01

光纜投運(yùn)驗(yàn)收前，

梳理門型架到ODF的回路，

使用光纜普查儀測(cè)試導(dǎo)引光纜和一次線路的對(duì)應(yīng)關(guān)系。02結(jié)合保護(hù)驗(yàn)收或定檢調(diào)試，將通信設(shè)備與保護(hù)裝置的收發(fā)光功率調(diào)整至合適區(qū)間。01

線路建設(shè)投運(yùn)期間，

可能存在雙回電力線路與雙光纜標(biāo)識(shí)不

一致甚至交叉等問題。02光2M保護(hù)通信設(shè)備與保護(hù)裝置收發(fā)光功率門限不一致

，缺少統(tǒng)一的參數(shù)要求和聯(lián)合調(diào)試措施。（一）線路縱差保護(hù)單套穩(wěn)控主站與運(yùn)行元件子站間通信中斷（

雙接口裝置通道N-2

、

單接口裝置通道中斷或2M切換裝置異常），導(dǎo)致主站誤判對(duì)應(yīng)元件停運(yùn)狀態(tài)，

由

于部分網(wǎng)省穩(wěn)控?zé)o閉鎖機(jī)制

，如該套

穩(wěn)控系統(tǒng)退出前發(fā)生電網(wǎng)N-1故障

，

穩(wěn)控主站將誤執(zhí)行N-2動(dòng)作策略，

誤動(dòng)切除運(yùn)行元件或并網(wǎng)機(jī)組。對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（二）安全穩(wěn)定控制主站（A）執(zhí)行站（A6）子站（A3）

執(zhí)行站（A4）河北某新能源送出安控系統(tǒng)A通道執(zhí)行站（A9）執(zhí)行站（A8）執(zhí)行站（A7）子站（A1）子站（A2）執(zhí)行站（A5）?涉穩(wěn)運(yùn)行元件發(fā)生故障前200ms

（若大于

1s，

主站將告警）

或過載判據(jù)滿足的延時(shí)期

間

（為躲過非周期量衰減，

一般延時(shí)為數(shù)

秒，

河北取10s）

，

若通信通道中斷

，

穩(wěn)控

主站將無(wú)法獲取元件投停狀態(tài)

，

內(nèi)部判據(jù)

取值失敗或返回

，造成本套裝置拒動(dòng)。?部分網(wǎng)省穩(wěn)控或系統(tǒng)保護(hù)策略由數(shù)臺(tái)主子

站分工管理

，

通道配置與穩(wěn)控策略高度耦

合

，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、

運(yùn)維檢修復(fù)雜度較高。對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（二）安全穩(wěn)定控制某西電東送安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)A平面架構(gòu)圖?加強(qiáng)穩(wěn)控裝置

“雙通道、

三路由

”管理

，

不

滿足條件的加裝2M切換裝置

，提高通道裕度。?聯(lián)合系統(tǒng)專業(yè)

，

強(qiáng)化三道防線信息系統(tǒng)和通

信網(wǎng)管的信息對(duì)接

，

在度冬度夏大負(fù)荷期間

做好運(yùn)行銜接

，

為實(shí)時(shí)指揮和事故分析提供

依據(jù)。?加強(qiáng)通信網(wǎng)和穩(wěn)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、

檢修環(huán)節(jié)的

協(xié)同

，

豐富集中式、

分布式穩(wěn)控站點(diǎn)的通道

資源

，

做好專業(yè)間檢修票卡的會(huì)簽

，

確保安

應(yīng)對(duì)技術(shù)措施全。

河北新能源送出安控系統(tǒng)A雙通道（二）安全穩(wěn)定控制

主站（Y）執(zhí)行站（Y6）執(zhí)行站（Y4）執(zhí)行站（Y5）子站（Y3）子站（Y1）子站（Y2）?

穩(wěn)控接口設(shè)備部署在通信機(jī)房

，設(shè)備供電取自通信電源

，接地要求存在差異

，存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。?

單接口設(shè)備連接方向較多

，單設(shè)備或主鏈路，可能導(dǎo)致多子站同時(shí)中斷

，影響主站正常運(yùn)行。?

強(qiáng)化接地連接可靠性，

定期檢查接地連接點(diǎn)緊固性、接地線纜完整性。?

強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境管控，

定期清潔除塵，

杜絕暴力施工。

應(yīng)對(duì)技術(shù)措施對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（二）安全穩(wěn)定控制技術(shù)背景

：

隨著新一代調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)

，

部分網(wǎng)省正在推進(jìn)地調(diào)集中備調(diào)建設(shè)

，

主用服務(wù)器部署于各地調(diào)

，

備用服務(wù)器部署于省調(diào)備調(diào)

，

人機(jī)工作站客戶端部署于縣調(diào)

，

其中人機(jī)工作站位于控制區(qū)

，

峰值帶寬實(shí)測(cè)約150M。計(jì)算結(jié)果：調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)總需求帶寬B0

=

B1/P1

+B2/P2

+B3/P3據(jù)此測(cè)算縣調(diào)～地調(diào)匯聚節(jié)點(diǎn)帶寬需增加188M

，地調(diào)～省調(diào)備調(diào)需增加N*188M帶寬。備注：根據(jù)DL/T

5560-2019《電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)程》測(cè)算：其中B1為控制區(qū)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)帶寬、

B2為非控制區(qū)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)帶寬、

B3為網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)帶寬

，P1取值80%，

P2取值60%

，P3取值90%。控制區(qū)流量B1計(jì)算按照可能出現(xiàn)的最大傳輸信息量情況計(jì)。（三）調(diào)度自動(dòng)化-數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求帶寬挑戰(zhàn)?

按照新一代調(diào)度系統(tǒng)和集中備調(diào)建設(shè)規(guī)劃，

同步測(cè)算調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)拓?fù)?、帶寬等承載需求。?

穩(wěn)步推進(jìn)地市公司OTN工程建設(shè)和省公司OTN擴(kuò)容工程建設(shè)

，搭建好大帶寬業(yè)務(wù)接入平臺(tái)。

應(yīng)對(duì)技術(shù)措施（三）調(diào)度自動(dòng)化-數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)220kV變電站D220kV新能源站點(diǎn)B?

多數(shù)220千伏新能源站點(diǎn)存在出局路由同路徑，部分110千伏及以下站點(diǎn)存在出局光纜單路由

，可能因出局光纜故障導(dǎo)致調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面全部中斷。?

針對(duì)新能源多級(jí)串接

、

影響縣域供電的重要110千伏及以下變電站等重點(diǎn)場(chǎng)景

，謀劃補(bǔ)強(qiáng)光纜路由資源，

研究試點(diǎn)無(wú)線專網(wǎng)等終端接入技術(shù)

，提高末端和中壓電網(wǎng)通信資源裕度。

應(yīng)對(duì)技術(shù)措施對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（三）調(diào)度自動(dòng)化-數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)220kV新能源站點(diǎn)A220kV變電站C45Hz

55Hz0Hz2500Hz?寬頻測(cè)量:以高速采樣為基礎(chǔ)

，

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)0~

2500Hz范圍內(nèi)基波、

諧波和間諧波信號(hào)的統(tǒng)

一測(cè)量

，

為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)

，

業(yè)務(wù)通道應(yīng)滿足低時(shí)延

（單向時(shí)延≦100ms）

和高可靠性要求

，

目前

國(guó)調(diào)已推動(dòng)主網(wǎng)和新能源場(chǎng)站PMU改造項(xiàng)目。?新能源預(yù)測(cè):電力平衡、

現(xiàn)貨出清等業(yè)務(wù)的重要

基礎(chǔ)

，

提供各區(qū)域、

節(jié)點(diǎn)的短期

（次日）

、

超

短期（15min）負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線

，

為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)

，通信通道應(yīng)具備可靠性和穩(wěn)定性。對(duì)通信系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（三）調(diào)度自動(dòng)化-調(diào)度場(chǎng)景?聯(lián)合自動(dòng)化等業(yè)務(wù)部門

，

研究簡(jiǎn)化主站寬頻測(cè)量接入

，

在各級(jí)調(diào)度主用系統(tǒng)保持采用雙平面連接方式

，

在備用系統(tǒng)簡(jiǎn)化采用單平面接入方式

，

均衡分配在雙平面調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

，

降低寬頻測(cè)量等業(yè)務(wù)流量。?DL/T

5560-2019《電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)程》測(cè)算：

220

8Mbit/s

1