随着新型电力系统加速构建,大电网安全运行面临新能源波动性、多层级业务交互复杂化等挑战。电力通信网络需向“超高可靠、超低时延、智能调度”方向升级,构建“多维度、高弹性”的业务通道,实现通信资源的“精细化调度与智能优化”。
关键业务需求与通信挑战:
- 线路纵联保护:继电保护装置对通信业务需求高,纵联保护特别是光纤电流差动保护已成为线路保护的“绝对主力”。要求通信通道相互独立,光纤数字接口通道单向时延不大于12ms,双套配置的稳控系统通信通道延时差不宜大于10ms。
- 安全稳定控制系统:作为大电网安全稳定运行的生命线,要求控制命令总传输延时对光纤通道不宜大于20ms,通信通道及相关接口设备应相互独立,并使用不同的通道路由。
- 调度自动化系统:支撑电网调度运行控制基础设施,包括近2000套各级发电厂、变电站监控系统及11万个调度数据网络节点。要求通信链路考虑N-1故障下的迁回需求,核心层、骨干/汇聚层节点间至少具备2条相互独立物理路由互联。
通信挑战与技术措施:
- 线路纵差保护挑战:线路建设投运期间可能存在光缆投运验收前梳理问题、通信设备与保护装置收发光功率门限不一致等。应对措施包括计算最小时间差,安排主备通道链路长度最大差值(500kV线路185km,220kV线路308km)。
- 安全稳定控制挑战:通信中断可能导致主站误判、误执行N-2动作策略。部分网省稳控无闭锁机制,稳控主站将误执行动作。应对措施包括加强稳控装置“双通道、三路由”管理,联合系统专业强化信息对接,丰富集中式、分布式稳控站点通道资源。
- 调度自动化-数据网络需求带宽挑战:随着新一代调度系统建设,地调集中备调建设导致调度数据网总需求带宽增加。应对措施包括同步测算调度数据网拓扑、带宽等承载需求,稳步推进地市公司OTN工程建设和省公司OTN扩容工程。
- 调度自动化-数据网络对通信系统的挑战:220kV新能源站点部分110kV及以下站点存在出局光缆单路由,可能导致调度数据网双平面全部中断。应对措施包括谋划补强光缆路由资源,研究试点无线专网等终端接入技术。
- 调度自动化-调度场景对通信系统的挑战:宽频测量、新能源预测等业务对通信通道的低时延和高可靠性要求高。应对措施包括联合自动化等业务部研究简化主站宽频测量接入,开展新能源预测等超短期业务流量测算。
研究结论:电力通信网络需升级改造,构建高可靠、低时延、智能调度的通信体系,以满足大电网安全运行需求。需加强线路纵联保护、安全稳定控制系统、调度自动化系统等关键业务的通信保障,并采取相应技术措施应对通信挑战。