包頭供電網隨著地區經濟增長而迅速發展壯大。電力特種光OPGW、ADSS具有隨電力線路架設、不受電磁干擾等優勢在包頭供電網中利用率極高。同時,同步數字體系SDH技術成熟應用,光纖通信網絡在包供電網中幾乎實現全覆蓋,光纖通道相比載波、微波占據更多優勢,己然成為傳輸縱聯差動繼電保護信號的最佳路徑。
繼電保護是保護電力設備安全并防止電力系統長時間大面積停電的最重要、最有效的技術手段,它能自動、迅速有選擇地切除并隔離故障部分,縮小故障范圍,是整個電網穩定運行的基礎。要求繼電保護裝置在技術上滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動性4項性能。
截至2014年年底,包頭供電局500kV變電站3座,220kV變電站18座,光纖通信網絡中傳輸有150多條保護線路,近300套保護的400多條通道。隨著智能電網的建設及內蒙占電力公司發展壯大,“十三五”期間,包頭供電局110kV以上線路保護業務需求數量還將迅速增長,因而將對光纖傳輸網絡及電力繼電保護傳輸通道提出更嚴格的要求。
一、優化電力繼電保護傳輸通道
光纖通信網絡是500kV、220kV、110kV線路縱差保護的最佳支撐平臺。目前,繼電保護傳輸通道根據連接形式不同分為光纖專用和復用兩種。根據傳輸速率不同,復用通道又分為2M復用和PCM終端64K復用通道。當兩變電站之間光纜距離<60km時,保護業務優先選用光纖專用通道,超過60km優先采用光纖復用通道,才能滿足誤碼,傳輸時延要求。因此,有必要對電力繼電保護傳輸通道進行優化整合。
1、滿足“雙設備、雙電源、雙路由”配置
根據《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》中提出:直接影響電網安全穩定運行的同一條線路的兩套繼電保護和同一系統的兩套安全自動裝置應配置兩套獨立的通信設備,并分別由兩套獨立的通信電源供電,兩套通信設備和通信電源在物理上應完全隔離。
包供電網中,220kV同一條線路兩套繼電保護通道配置原則為:①兩套均為光纖專用通道:采用不同光纜,且光纜不在同一路由上。前提是,兩站之間線路長度<60km。②一套光纖專用通道,一套光纖復用2M通道。③一套光纖專用通道,一套PCM終端64K通道。④一套光纖復用2M通道,一套電力線專用通道。⑤兩套均為光纖復用2M通道:由兩套不同通信設備提供2個不同路由。
2、組建包頭地區華為光纖傳輸網絡,建立2個西門子、1個華為2. 5G雙纖自愈環
建立西門子、華為兩套光纖網絡,繼電保護等業務即可實現“雙網絡”傳輸。當2.5G雙纖自愈環內某段線路故障,環內業務會啟動自愈功能而不會中斷,使繼電保護等業務安全性能更有保障。
3、采用1+1通道保護
即子網連接保護SNCP。為確保每套保護安全運行,特別為單套保護配置兩條通道,且兩端落地2M端口相同。可根據網管交叉連接設置V C'12級別通道的自動、強制、人工倒換,可恢復及不可恢復倒換方式,使業務既可在主用通道傳輸,又可在子網通道中傳輸。
二、電力繼電保護傳輸通道口常測試、故障判斷
1、光纖傳輸網絡管理系統
光纖傳輸網絡管理系統可以對網絡中的網元及各種不同帶寬的通道進行配置和管理,優化網絡性能。
電力繼電保護傳輸通道復用方式包括2M復用和PCM終端64K復用兩種方式,如圖1所示。網管系統可以對光纖通信網絡的2M端口之間的復用繼電保護傳輸通道進行交叉連接配置和故障檢測操作。
