基于调度数据网的配网自动化通信方式研究

王磊 杨君仁 张曦

该文主要介绍了电力调度数据网的组成原理和设备选型，通过对设备的规划，达到实现基于调度数据网的配网自动化通信。

1、调度数据网建设的必要性

按照国网公司“大运行”建设的要求，寿光市供电公司建设完成了“地县一体化系统”。该系统的建设将遵循国网《地区智能电网调度技术支持系统应用功能规范》，结合“大运行”工作需求，根据地、县级调度机构的职责定位，通过对地调原有调度技术支持系统进行新建和升级方式，实现调控一体化系统建设和地县一体化系统建设，加快地县调度数据网建设。同时按照“责任分区、信息分流”的原则，支持地调对110、220千伏变电站、县调对35千伏变电站集中监控，满足地调、县调对电网调度运行、设备集中监控大运行业务需求。调度数据网的建成，满足了电网数据的网络化传输。在县调系统方面，对其系统进行地县一体化改造，不再新建调度自动化系统，主要服务器硬件设置在地调，在县调部署地调系统的广域采集服务器和地调系统的远程工作站，各个厂站通过双汇聚的数据网络和分布式采集设备向地县调一体化系统传输实时运行信息，完成35千伏站数据的分布式采集和监控。正常情况下各个县调采用远程工作站的形式，浏览厂站画面执行调控职能。

2、调度数据网的基本要求

电力调度数据网是为电力调度和生产服务的专用数据网络，其安全、稳定、可靠的运行是整个电网安全生产的基础保障。同时要求电力调度数据网之间的业务交互需要遵循一定的原则—“网络专用，安全分区，横向隔离，纵向加密”。

3、调度数据网的实现方案

名词解释：SDH：Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系（2M传输）

PTN： Packet Transport Network，分组传送网（网口传输）

3.1根据国网公司的相关要求，我们对调度数据网的网络拓扑设计如下：

设计说明：

地调侧设计为两台核心路由器（核心路由器A/B）、两台核心交换机（S-A/S-B），另外在奎文备调设置一台核心路由器（KW），其中对于市局直管变电站的信息进行直采，变电站信息直接经SDH和PTN接入核心路由器A/B和KW路由器。

县调侧设计为两台汇聚路由器，县调管辖所有变电站信息经过县调路由器汇聚后接入潍坊地调核心路由器A/B和KW路由器。

通信方式说明：该设计方案中，变电站侧可以同时使用SDH和PTN设备使用2M通信和网络通信的方式进行连接。同时县调汇聚路由器与地调直接的通信方式使用2M和PTN两种通信方式，这样能满足N-1的需求（在一路出现故障时，另一路能正常工作）。

厂站侧调度数据网的实施方案：厂站侧路由器的1E1接口配置使用DB15通信设备与SDH网络使用西门子头进行通信。同时，如果厂站侧提供PTN设备，那么该变电站同时可以使用4FSW（以太网接口模块）与PTN设备进行通信。

变电站业务的相应配置：目前变电站侧的VLAN划分为VLAN199（实时业务）、VLAN299（非实时业务）、VLAN499（应急业务），

4、基于调度数据网的配网自动化直采

由于配网自动化需要对变电站的10kV出线线路进行“三遥”的采集，在对10kV线路“三遥”信息的配网采集方面主要存在以下两种方式：

EMS系统转发数据到配网前置机，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//www.ems86.com总第547期2014年第15期-----转载须注名来源该方式需要将EMS系统的10kV“三遥”信息使用相应的调度规约转发至配网前置机，实现对配网自动化的变电站支持。

变电站信息直采接入配网自动化前置机，该方式可以使用变电站的远动机作为配网业务的支撑机器，基于电力调度数据网的通信网络，将相关的信息上传至配网前置机，实现对配网自动化的变电站支持。

同时根据“三集五大”的相关要求，对县公司现有的EMS系统要逐步清退，因此对变电站10kV信息的直采成为了首要选择。

县调调度数据网需要单独划分pw VLAN，vlan号：1499。配网业务只涉及到厂站侧和县调核心侧的连接，不上传地调。pw VLAN信息只限制到县调中。

如果变电站部署纵向加密装置，pw VLAN业务应加密。县调核心侧可以通过调度数据网原有纵向加密实现。即在县调核心纵向加密上新增加密隧道和加密策略，县调核心调度数据网交换机配置pw vlan接口，连接配网前置服务器。此网段只接入配网相关业务，其他的变电站业务不得接入。

配网主站前置服务器与变电站远动机通讯，可以通过pw vlan通讯。

4.1、核心网络拓扑

两台核心路由器与PTN设备通过单模光或者6类网线连接，用于通过PTN连接变电站调度数据网路由器使用。县调核心路由器通过PTN与变电站路由器通讯，使用vlan号： 3000-4000。

4.2、厂站侧网络拓扑

在厂站侧从PTN设备上FE电口连接到站端路由器，然后在交换机vlan1499的接口连接到厂站侧的OTL设备上，OTL连接ONU，ONU连接DTU。

由于带宽原因，如果配网DTU通过调度数据网与配网主站通讯，则调度数据网厂站侧路由器应通过PTN链路承载相关业务。在新建的厂站侧调度数据网也可以通过PTN设备组网。

本文从业务应用方面介绍了地区电力调度数据网在县局自动化工作中的应用，同时使用调度数据网对配网业务进行了支撑，对今后调度数据网的建设和配网自动化工作的开展提供了相应的借鉴作用。

电力调度数据网的成功建设和应用，使得调度部门掌握了更加详细的电力数据，提高了工作质量和工作效率，同时也加强了省调、地调和县调的沟通和联系，为电网运行管理水平的提高又迈进了一步。

（作者单位：国网山东寿光市供电公司）