李慧芳
(廈門連宋水利電力勘察設(shè)計(jì)有限公司,福建 廈門 361012)
現(xiàn)代智能變電站中通過安裝不同品牌的SDH光通信設(shè)備,經(jīng)過信息采集、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)冗^程,將變電站中的數(shù)據(jù)、語音、寬帶和IP等常規(guī)業(yè)務(wù)進(jìn)行低損耗傳輸,實(shí)現(xiàn)變電站和調(diào)度中心的有效通信。
同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)是為不同速率的數(shù)字信號的傳輸提供相應(yīng)等級的信息結(jié)構(gòu),包括復(fù)用方法和映射方法,以及相關(guān)的同步方法組成的一個(gè)技術(shù)體制。SDH傳輸業(yè)務(wù)信號時(shí),各種業(yè)務(wù)信號要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用3個(gè)步驟。SDH網(wǎng)是由一些SDH的網(wǎng)絡(luò)單元(Network Entity,NE)組成的,在光纖上進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)[1]。
SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊STM-N(Synchronous Transport Mode,N=1,4,16,64),最基本的模塊為STM-1,4個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4,以此類同步復(fù)用構(gòu)成STM-16、STM-64……。SDH信號比特率見表1。
表1 SDH信號比特率
下面以福建省泉州市石獅鎮(zhèn)110 kV新建智能變電站為例,詳細(xì)介紹SDH技術(shù)在電力系統(tǒng)智能變電站中的應(yīng)用。
(1)主變規(guī)模:本期2×63 MVA,遠(yuǎn)景主變規(guī)模為3×63 MVA。
(2)110 kV出線:本期110 kV出線2回,分別由110 kV山石黃線(山兜~石壁Ⅰ回)線路開斷進(jìn)鎮(zhèn)中變;終期110 kV出線3回,1回接于220 kV山兜變,1回接于220 kV石壁變,1回接于110 kV山石藍(lán)線(山兜~石壁Ⅱ回)上。
(3)10 kV出線:本期出線24回,終期36回[2]。
目前,220 kV山兜變有華為10 G OSN3500光端機(jī)1臺(tái)、泰科622M Tellabs6325光端機(jī)1臺(tái)、阿爾卡特622 M 1662SMC光端機(jī)1臺(tái),石獅地調(diào)有華為10 G OSN3500光端機(jī)1臺(tái)、泰科2.5 G Tellabs6340光端機(jī)1臺(tái)、阿爾卡特622 M 1662SMC光端機(jī)1臺(tái),詳見圖1和圖2[3]。
圖1 現(xiàn)狀華為SDH設(shè)備組網(wǎng)圖
圖2 現(xiàn)狀泰科SDH設(shè)備組網(wǎng)圖
3.1.1 設(shè)備選型
為便于光纜通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)行維護(hù),鎮(zhèn)中變電站SDH設(shè)備均優(yōu)先選用與互聯(lián)站點(diǎn)的SDH設(shè)備同一廠家的系列產(chǎn)品,即華為SDH設(shè)備和泰科SDH設(shè)備[4]。
3.1.2 設(shè)備性能指標(biāo)
光傳輸設(shè)備應(yīng)符合《同步數(shù)字體系(SDH)光纖傳輸系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(YD 5095—2014)要求,規(guī)范中未提及的指標(biāo)參見國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織(ITU-T for ITUT elecommunication Standardization Sector,ITU-T)建議G.782、G.783、G.784、G.707、G.957、G.958、G.703、G.825、G.826 和G.813。
該設(shè)備的傳輸容量為2.5 G/622 M,動(dòng)態(tài)范圍(BER≤10~12)為全動(dòng)態(tài)范圍,光接口為V L16.2/L16.1/S4.1/S1.1。該設(shè)備應(yīng)提供配置成終端復(fù)用設(shè)備的能力,當(dāng)線路側(cè)僅有一個(gè)方向的光接口工作時(shí),支路側(cè)應(yīng)能將STM-16信號內(nèi)的全部支路以STM-4信號或STM-1信號終結(jié),以及具有不少于252×2 Mb/s信號的終端能力[5]。該設(shè)備具有多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MultiService Transport Platform,MSTP)功能、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入及處理能力、10 M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)處理功能[6]。該設(shè)備電接口2 Mb/s,碼型HDB3(ITU-T G.703);阻抗75Ω,不平衡或120Ω,平衡可選;網(wǎng)絡(luò)管理接口可提供Q3接口和F接口(ITU-T G.773和 G.784 )[7]。
根據(jù)石獅地區(qū)通信規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備配置情況,本工程需在110 kV鎮(zhèn)中變配置2套SDH設(shè)備,一套OSN2500,2.5Gb/s SDH光端機(jī),一套泰科Tellabs 6345,622Mb/s SDH光端機(jī)。在220 kV山兜變已有OSN 3500光端機(jī)上增加1塊S16.1光板,在Tellabs6325光端機(jī)上增加1塊S4.1光板;在上浦變已有的OSN2500光端機(jī)上增加1塊S16.1光板,在Tellabs6325光端機(jī)上增加1塊S4.1的光板(見圖3和圖 4)[8]。
圖3 項(xiàng)目完成后華為SDH設(shè)備組網(wǎng)圖
圖4 項(xiàng)目完成后泰科SDH設(shè)備組網(wǎng)圖
3.3.1 鎮(zhèn)中110 kV變電站~石獅地調(diào)系統(tǒng)通信
通道一,鎮(zhèn)中110 kV變電站SDH~山兜220 kV變電站SDH~石獅地調(diào)SDH(OSN3500);通道二,鎮(zhèn)中110 kV變電站SDH~上浦110 kV變電站SDH~蚶江110 kV變電站SDH~蚶江供電所SDH~侖后110 kV變電站SDH~石獅地調(diào)[9]。
3.3.2 鎮(zhèn)中110 kV變電站~泉州地調(diào)系統(tǒng)通信
本變電所至省調(diào)通中心經(jīng)上述SDH光纖通信通道組織至石獅地調(diào),再經(jīng)現(xiàn)有石獅地調(diào)至泉州地調(diào)光傳輸通信通道傳送至地調(diào),詳見圖5[10]。
圖5 系統(tǒng)通信通道組織
本文從SDH技術(shù)原理出發(fā),以新建110 kV變電站為例,詳細(xì)論述了SDH技術(shù)在電力系統(tǒng)智能變電站中的應(yīng)用。通過建立光纖通道,將智能變電站中的視頻、音頻等信號,經(jīng)過SDH技術(shù)轉(zhuǎn)換,傳輸至省市調(diào)度中心。也可將調(diào)度中心的指令傳輸至各變電站,實(shí)現(xiàn)對無人值守智能變電站的遠(yuǎn)程控制。總之,SDH技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。