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摘要:随着特高压直流电系统的不断使用,电网系统一直呈现直流电强而交流电弱的状态,而直流电的高强度运行的状态,会严重影响直流电的安全平稳运行。因此针对当前电网的实际情况,对电网精准切负荷系统的通信技术进行合理地选型及建设,是非常重要的。
关键词:电网精准切负荷系统;通信技术;选型及建设分析
引言:在特高压直流电的使用过程中,电网的结构形态和运行特点都发生了很大的改变,运行中也出现了许多的问题,这些问题都大大地影响了电网的正常运行。因此为保证电网的平稳正常运行,解决出现的实际问题,进行合理地精准切负荷系统的通信技术选型和建设是非常重要的。
一、进行电网精准切负荷系统的通信技术选型及建设的前提
(一)精准切负荷系统需要解决的问题
特高压直流电系统地使用,使得电网在运行过程中出现了许多的问题,具体问题有:初级阶段电网的故障频率不稳定、主干通道的潮流超越限制、联络线功率的过度使用、备用电网的旋转不足等等问题都是精准切负荷通信技术要解决的重点问题。因此探究电网精准切负荷系统的通信技术选型及建设时,要根据这些问题的方向,进行精准切负荷系统的通信技术选型及建设,提高精准切负荷控制系统的使用性,切实有效地解决实际工作中存在的具体问题。
(二)电网精准切负荷系统通信技术的整体结构
建设通信技术的主要目的在于方便电网精准切负荷系统工作的正常开展,并给精准切负荷控制系统工作带来便利,因此要根据精准切负荷控制系统的主要功能和具体需求进行通信技术的结构构建。构建电网精准切负荷系统通信技术结构时,可以使用采取控制主站、控制子站、控制终端的模式,把控制主站设计在电网的主要换流站中,而下设的控制子站被单独的通信传输设备占有,总控制权仅在控制终端手中。发布控制命令时,由控制终端下发到控制主站中,控制主站再联系下层控制子站,层层传递指令,完成全面的控制。
二、电网精准切负荷系统的通信技术选型
进行电网精准切负荷系统的通信技术选型时,应该根据创设的工作结构,并结合电网地区的实际情况进行选型工作。探究时可以先对现阶段比较常用的几种通信技术进行了解和分析,并结合实际情况进行选择,现阶段的通信技术,主要以SDH承载的精准负荷控制系统和PTN承载精准负荷控制这两种的应用最为广泛。其中SDH承载精准切负荷控制主要是使用SDH+2M接口转换装置和SDH+工业以太网交换机这两种方式运行,在使用SDH+2M接口转换装置时需要的接口很多,而且发出控制指令后会有一定的延迟,并且因为占用的端口过多出现阶段性的网络带宽无法支持的现象,其次是SDH+工业以太网交换机这种方式,使用时端口的数量是根据变电站的数量为基础。最后是PTN承载方式的通信技术又叫二层组网承载技术,这项技术是一种实时的应用,主要以通信为基础实现线路链接之间快速有效地传递,普遍应用于故障信息的传递。综上所述,探究精准切负荷系统的通信技术选型时,可以根据这三种承载的不同特点,并结合当地的实际情况,选择最合适的通信承载技术类型。
例如根据常见的通信承载方式,结合实际情况因地制宜,选择合适的通信承载技术,完成电网精准切负荷系统的通信技术选型工作。其中SDH+2M接口转换装置的接口过多,控制命令下达时会有很大的延迟,并且由于占用端口过多的特点,对网络带宽的要求较高,所以这种模式的可行性非常低,可以不用进行考虑。可以把目光主要放在SDH+工业以太网交换机和PTN承载这两种方式上,其中SDH+工业以太网交换机的方式比SDH+2M方式对网络带宽的要求要低,但是由于端口的数量主要根据下级变电站的数量为基础,很难在专线方式下进行端口的汇聚,不仅如此在缺乏以太网配备的情况下,需要在变电站中加设以太网板,需要投入的经济成本较高,而且建设的时间也会大大地延长。
而PTN承载的方式就比较全面,因为二层组网的方式特点,通过把传输的命令加入以太网接口中,再进行下级的传递,不论是在安全性上还是投资成本上都比上述两种方式要好得多,不仅如此PTN承载的方式前期的成本投入也不高,并且工作性能和效率相对较高,适合大部分地区的使用。综上所述根据对三种承载方式的了解和分析,大部分的地区都可以选择使用PTN承载的方式,不仅在安全性和效能上非常出众,还可以降低成本投入。而在以太网建设完全的地区,还可以选择SDH+工业以太网交换机的方式,进行通信技术的选型。
三、电网精准切负荷系统的通信技术建设
(一)控制子站与控制主站之间的通信系统建设
电网精准切负荷系统的通信技术建设时,要根据精准切负荷控制系统的主要职能和具体情况,配合通信技术的整体结构和合理的选型,进行具体的通信系统建设。可以采取上文中提到控制子站、控制主站、控制终端相结合的全面通信结构,有效解决当前电网中出现的问题,保证电网正常平稳运行。在进行电网精准切负荷系统的通信技术建设时,根据控制子站、控制总站、控制终端的全面通信结构,先对控制子站和控制主站之间的通信系统进行建设,保证主要的换流站和下层子站之间的联系,有效解决在子站中出现的问题 。
进行控制子站和控制主站之间的建设时,首先要完善控制子所在变电站基础设施,变电站中最少要配备两套传输设备,传输设备等级最好是地区级别的,并且每套传输设备上都要接入一台控制子站装置。然后是控制子站装置和控制主站装置之间链接,每一台控制子站装置链接一台控制主站装置,链接时要设置两条线路,在出现突发问题时及时启用备用线路,可以使用E1的专线传输方式。其次是省级附近的控制子站,可以直接接入SDH传输网络,而地区级子站可以直接接入附近五百千瓦的变电站,并搭配好接口板实现两者之间的光口对接。综上所述,首先对控制子站和控制主站之间的通信系统建设,避免出现线路混乱的状况。
(二)控制子站与下层接入变电站之间的通信系统建设
探究电网精准切负荷系统的通信技术建设时,在建设好主体部分控制子站和控制主站之间的通信系统建设后,就要对对控制子站与接入变站之间和整体光缆的细节部分进行建设,接入变电站和电缆是电网的重要组成部分,也是组成电网的基础元素,在接入变电站和电缆这些设备发生故障和问题时,不仅仅会影响到整个电网系统的安全运行,还会出现生活和工作停滞的状况,影响正常地工作和生活。因此在建设电网精准切负荷系统的通信系统建设时,一定要对控制子站与下层接入变电之间和整体光缆的建设提起重视,从而建设全面合理地通信系统,增强各个变电站之间的联系,加强对下级变电站的控制作用。
例如从控制子站与接入变站站之间的通信系统和整体光缆两者的细节部分建设,全面完善电网精准切负荷系统的通信技术建设,提高对于电网组成的整体控制,避免个体出现故障而延伸到整体电网的状况。在控制子站和接入变电站之间的通信系统建设方面,要满足两个路由器并且控制子站保证在两者控制设备的局面,在接入变电站中设置好工业以太网交换器,两端分别就PTN的电口板,不仅如此最好要设置两条不同的通道,防止出现故障就直接定制运行的情况发生。在整体光缆的建设过程中,主要进行控制终端的建设,使用汇聚的方式链接接入变电站,才艺采取星形组图和环形组图两种场景结合的模式,完善光缆网络的铺设,实现电网之间子站、主站和终端之间的有效连接。
总结:探究电网精准切负荷系统的通信技术选型及建设时,首先要对精准切负荷控制系统要解决的问题和通信技术的大框架进行考虑,然后根据市面常见地承载类型选择与实际情况相符地承载方式,在根据这些信息的组合,从整体和细节两个方面进行合理的通信技术建设,实现对电网的全面控制。
参考文献:
[1] 田安琪, 刘磊, 周洁,等. 山东电网精准负荷控制系统配套通信方式研究[J]. 电力信息与通信技术, 2019(9):35-41.
[2] 徐浩, 李勃, 严亚兵,等. 电网侧电池储能电站紧急控制系统试验方法[J]. 湖南电力, 2019(5).
[3] 马小燕, 余高旺, 蔺立,等. 基于无线通信的精准负荷控制系统[J]. 电器与能效管理技术, 2019(14):40-45.