关于中南部铁路牵引变电站电力系统通信方案的设计

吕旭东

（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西太原030001）

关于中南部铁路牵引变电站电力系统通信方案的设计

吕旭东

（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西太原030001）

在山西现有电力光纤网和传输网的基础上，考虑中南部铁路牵引站接入电力系统的安全行、可靠性和经济性，提出了中南部铁路牵引变电站电力系统通信的设计原则和设计方案，为铁路牵引站电力系统通信设计提供参考。

电力通信；牵引站

引言

山西中南部铁路通道是国家重点工程，该工程为国铁Ⅰ级、双线电气化和万吨铁路，设计标准按照重载铁路设计。途径山西、河南和山东3省，线路全长1 260 km，其中山西境内579 km。山西境内沿线将新建兴县、白文、三交、孟门、留誉、石楼、蒲县、隰县、辛堡、北韩、安泽、安和、沙峪和王家庄等14座电力牵引站。为满足山西中南部铁路通道（山西段）的用电需要，保障电铁供电安全性和可靠性。根据中南部铁路一次系统接线方案，本文介绍了牵引变电站关于涉及电网部分的系统通信设计方案。

1 山西电力系统通信现状概述

山西省传输网络以光纤通信为主，微波、载波、卫星为辅，多种传输技术并存。电力通信网各类通信系统之间、通信系统与其它环节（发电、输电、变电、配电、用电、调度、信息等）之间已经确立了基本承载关系模式。山西电力通信网已经形成了网络层次清晰、功能配合紧密、业务服务全面、发展基本协调的有机的网络系统，为电网生产方面的安全稳定运行和公司管理方面的高效便捷沟通提供了良好的通信保障和服务。

目前，山西省电力通信网已经建成贯穿山西省南北十一个地市的主干光纤通信电路和覆盖500 kV变电站、220 kV变电站的主干光纤传输网，其中主干电路采用NEC/SDH/2.5G光设备，选省公司中心站、11个地市公司、各220 kV及以上变电站作为传输节点，形成第一层传输干线。另外，为了保证线路保护信号的可靠传输，同时作为主干2.5Gbps光纤电路的迂回通道，在主干OPGW光缆沿线各站点配置了NEC/SDH/622M和马可尼/SDH/622M光设备，形成第二层传输电路[1]。

本工程中南部铁路牵引站接入的电网各个220kV变电站均为已有山西省主干通信节点，均配置有主干NEC/SDH/622M/155M光设备，区域网GPT/SDH/ 622M/155M光设备，市级骨干网华为SDH/10G光设备。

2 调度组织关系

中南部铁路14座牵引站调度方式按两级考虑，即山西省调和地调两级调度。

3 通道需求

3.1 保护通道需求

中南部铁路14座牵引站至电网各个220 kV变电站的线路保护均按照双重化原则配置适应电气化铁路保护要求的常规微机距离保护。

3.2 远动通道需求

中南部铁路14座牵引站至地调（骨干节点）第一平面需要1个2×2Mbps通道；第二平面需要2个2×2Mbps通道，供牵引站调度数据网设备接入电力系统调度数据网。

3.3 通信通道需求

中南部铁路14座牵引站至地调和省调均需要两个独立的通信通道，满足调度电话，调度数据网、通信综合数据网等业务的传输。

4 电力系统通信设计原则

目前，全省220 kV及以上变电站和新能源、火力发电厂均已配置相对完整的通信设备，并且已经形成了全省统一体制，如光传输设备、综合数据网路由器、调度交换机、通信PCM、通信电源等，这些通信设备都需要两条相对独立可靠的传输通道与省调、省备调、地调、地县备调互连，同时，500 kV线路、220 kV线路及大部分110 kV线路均采用光纤保护方式，每套线路保护都需要两条相对独立可靠的光纤通信传输通道与对端站点的保护设备互连。

因此，为满足中南部铁路各个牵引站的通信、远动、保护等信息对传输电路越来越高的要求，必须建设两条相对独立、可靠的传输电路来保证牵引站的安全可靠运行。

同时鉴于该通信网的特殊性，网内SDH光设备等有关设备必须统一体制，以便于统一网管及监控。目前，全省主干传输网已经建成，网内SDH光设备等有关设备均已在全省主干光纤通信工程中统一体制，并且牵引站是该传输网的一个接入节点，因此，牵引站所开列的设备及光口型号应与主网设备选型一致。

5 电力系统通信设计方案

5.1 光缆建设方案

中南部铁路的每座牵引站均由2座电网变电站提供220 kV电压等级的外部电源。

考虑传输通道的可靠性、安全性、经济性，牵引站光缆的建设方案为利用牵引站至电网220 kV变电站之间的220 kV线路建设1根24芯OPGW光缆，作为牵引站传输远动、通信、保护等信息传送至地调和省调的主用光纤通道。

牵引站传输远动、通信、保护等信息传送至地调和省调的第二光纤通道利用铁路通信网的OPGW光缆转接。

具体连接方式如附图1所示。

5.2 光传输设备配置

中南部铁路各个牵引站均配置了干线型主干及区域网SDH光设备各1台，牵引站的主干及区域网SDH光传输设备分别以155Mbps光口接入对端电网变电站，上述光纤电路建成后，使得牵引站从电网220 kV变电站接入已有主干和地区光纤电路，为牵引站的远动、通信和保护等信息传送到地调和省调提供主用传输通道。

牵引站接入电力系统数据通信网和调度数据网双平面共3条2Mbps备用电路利用牵引站之间铁路通信网和牵引站至地调电力通信网光纤电路转接组成，即由铁路相关部门组织3×2Mbps电路在牵引站转接至地调。

具体连接方式如图1所示。

图1 牵引站至地调路由拓扑图

5.3 PCM设备配置

在各个牵引站配置主网通信PCM设备1台，采用2M电路接地调铁路专用PCM设备，牵引站PCM设备监控信息采用IP方式接入省中心站PCM统一网管系统。

5.4 通信数据网络设备配置

在各个牵引站配置数据通信网接入路由器1台（按双电源配置），以2×2Mbps电路接入地调骨干数据通信网。

5.5 通信电源及机房

在各个牵引站配置48V/2×30A通信电源1套，48 V/200 Ah蓄电池1组。上述通信开关电源以IP方式接入省中心站大集中通信电源网管系统。

牵引站的第二套48 V通信电源从牵引站内铁路通信网48 V电源系统引接。

在山西现有电力光纤网和传输网的基础上，考虑中南部铁路牵引站接入电力系统的安全行、可靠性和经济性，阐述了中南部铁路牵引变电站电力系统通信的设计方案，该方案能够满足牵引站的通信、远动、保护等信息对传输电路的要求，同时完善了该地区相关系统通信电路。

6 结论

本文在山西现有电力传输和铁路传输网的基础上，提出了中南部铁路牵引变电站电力系统通信的设计方案，该方案既考虑了牵引站运行的安全可靠，又兼顾了电力系统通信的运行要求，为铁路牵引站接入电力系统的调度、通信信息的传输提供了安全可靠的传输通道，为铁路牵引站电力系统通信设计借鉴提供参考。

[1]高新中,张丽霞,祝燕.山西电力主干光纤通信网的演进[J].山西电力,2007(s1):67-70．

（编辑：刘楠）

Design of Power System Communication for South Central Railway Traction station

Lv Xudong
(Shanxi Electric Power Engineering Co.,Ltd.，Taiyuan Shanxi030001)

Based on Shanxielectric power optical fiber network and transmission network,this paper considers the safety,reliability and economy of South Central railway traction station,and proposes the design principle and design scheme of power system communication, providing some references value to the design of power system communication for railway traction power station.

power communication;traction station

TM 769

A

2095-0748(2016)23-0055-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.26

2016-11-18

吕旭东（1983—），男，黑龙江哈尔滨人，工程师，现就职于山西省电力勘测设计院，从事电力系统通信设计研究工作。