区域新能源集控中心通信系统探讨
2021-06-14连童
连童
摘要:在区域新能源集控中心建设施工过程中,通信系统组织是一个非常重要的环节和基础。充分利用电网的专用通信网络资源和运营商的公用通信网络资源,不仅能保证集控中心通信系统的安全性与稳定性,而且可以节约投资成本。最重要的是为各发电企业提供强有力的通信支持,实现“无人值守、无人值守、集中监控”的运行模式。
关键词:区域;新能源;集控中心;通信系统
一、通信需求分析
发电企业的区域能源集中控制中心一般设在区域分支机构的生产办公楼内,负责对区域内火电厂、风电场、光伏发电厂和水电厂展开集中监控。同时,集中控制中心还负责接收和提交与上级和地区有关的电网企业的生产或管理数据信息以及相关控制指令的传输。集控中心是区域发电企业运行监测、管理和控制的核心所在,对电网的安全稳定运行起着重要作用。
二、通信系统组织原则
充分利用现有的通信网络资源,在局部区域建立必要的专用传输通道。为了满足集控中心的各种业务传输需求,在集控中心与区域电网、集控中心及其管辖的新能源厂站之间建立通信通道,根据新能源厂站的实际情况,在不改变原有传输线基本结构、不影响原有传输线安全的前提下,充分利用区域电网现有的通信网资源或通信运营商的公共传输资源,引进最先进的通信和传输技术,实现各种数字服务的高效传输。同时,降低工程造价,保证新能源发电市场的经济运行和科学化管理。通信电路组织应努力实现“双电源、双路由、双设备”。区域集中控制中心作为区域电网用户的核心节点,必须同时接受调度发电企业上级部门的调度管理,并负责下发其管辖的厂站的各类生产调度和行政办公指令。
三、光缆
区域集控中心与邻近地级及以上电网调度中心之间应建立稳定可靠的通信通道。集中控制中心至少要建设两条不同路径的专用光缆到地级或地级以上相邻的电网调度中心,从而与电网专用光通信网络的双光缆进行互通。电厂(站)与电网调度机构之间建立了多条电力系统专用光缆。通过租用电网内建的专用光缆,可以实现集控中心与所辖厂站之间的光缆通道互通。根据发电企业需求的差异,可以通过自建光缆、租用光缆或租用通信信道等有关手段,实现集控中心与上级机组之间的光缆通信。
四、光传输设备
集中控制中心应当配备两套与电网控制中心互联的独立光传输设备,容量不小于622M,设备的选型应当与接入电网的a网和b网的传输设备类型相一致。两套传输设备分别选择不同的光缆接入路由,保证集中控制中心和调度中心拥有两个完全独立的通信传输通道。集控中心与其管辖的厂站之间的通信,可以通过现有的电网专用光通信网络,利用与上一级别电网控制中心互联的传输设备来实现。通过租用电信运营商的公网光缆或公网光纤电路,可以实现集控中心与上级机关之间的通信。
五、综合数据网
为了实现集控中心收集其管辖的新能源厂站调度管理业务(全部非实时调度信息和通信数据)的功能,可以利用电网系统建成的通信综合数据网。当前,集控中心管辖的所有新能源厂站都可与上一级别数据通信系统相连。只需为区域集中控制中心配备一个综合数据网接入路由器,通过2m电路与电力综合数据网的骨干路由器互连,然后根据相应的调度关系打开业务通道,实现与辖区内新能源厂站综合数据网接入路由器互通的目的。
六、调度电话
调度电话的通畅是各级调度指令及时上传、与指令发布的保证。对于具备条件的新能源厂站,可以考虑租用上级电力程控交换系统,为区域集控中心配备一套调度程控交换机,采用2m数字继电器与上级电力调度核心交换机双线路互连,接入上级电网现有的调度程控交换网,实现与其管辖的新能源厂站和上级电力调度系统调度终端的调度语音通信(所有调度电话均需接入调度记录系统备案);不具备条件的厂站可以直接将本站的pcm(脉冲解调)电话与集中控制中心连接,并通过pcm组网直接应答集中控制中心的电网调度电话。集中控制中心的调度电话也可以用各厂站的调度电话联系。
七、通信系统
通信系统方面主要考虑通信方式和通信设备,从可靠性和时延方面考虑,采用光纤通信作为主要通信方式。为满足监控系统性能通信要求,通过交换机等通信设备和光纤构造光纤环网实现场站内部通信,而集控中心通过光纤接入光纤环网实现与场站侧的通信。通信方式确定后,集控平台与内部子系统应明确通讯接口与传输协议,通过安装通讯接口服务器,包括前置计算机、串口池、网络接口等设备实现风电场不同设备的接入,完成不同规约解析,保证场站内部不同厂商设备数据经由规范化处理成统一格式。
八、机房及相关配线设备配置
通信开关电源、蓄电池组及各个设备可与其他专业设备共用機房,也可设置专用通信机房,动力环境、消防、弱电布线满足相关验收规程即可;建议辅助配置光纤、数字、音频及网络配线架,使整个通信系统物理结构更明朗、层次更清晰、机房更整洁。
九、智能调度系统
从机组级和场群级层面出发,实现新能源/集群的优化调度,主要包括有功优化调度及集群协同优化调度。利用监控平台,集成各场站机组、升压站等控制系统,以报文形式发送控制指令给场站侧各设备控制系统,并经过现场“五防”、设备中控系统的安全逻辑校验后,实现设备远程控制操作。在实现远程控制基础上,通过数据和图表相配合,对区域新能源的各数据维度用能进行统计,实现区域的远程调度。传统调度未将机组之间因厂家、容量、磨损情况和所处位置、风速而导致的差异考虑在内。因此,未来调度中集控中心针对机组特性实现最优调度,满足区域集中控制中心通信系统的建设需要,实现区域稳定安全的运行。
结语
最近几年,随着新能源的快速开发和建设,发电企业经营管理的电厂数量大幅增加,电厂和电站的分布位置也相对分散。为了加强对区域发电厂的集中监控,减少发电厂现场监控和运行人员,实现人员少、无人值守的运行模式,一些发电企业在本地区设立了集中控制中心,对本地区火电厂、风电场、光伏发电厂和水电站进行统一的集中监控。
参考文献
[1]何俊剑,罗先喜.基于异构网络的城市道路照明管控一体化系统实现[J].电子世界,2017(22):117-118.