对当前小型水电站集中控制中心通信系统建设的思考.doc

1、对当前小型水电站集中控制中心通信系统建设的思考摘 要作为集中控制中心重要组成部分的通信系统建设成为提高小型水电站水能综合利用能力、降低小型水电站的运营管理成本、提高小型水电站的发电效益的关键技术手段。本文通过对小型水电站集中控制中心语音、数据、图像业务的传输需求进行分析的基础上，就通信系统中的光纤数字传输、程控数字交换等重要组成部分进行了阐述，并在此基础上对通信系统建设中存在的问题进行了思考。 关键词小型水电站；集中控制中心；通信系统 中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0120-01 一、引言 随着信息技术的不断进步、社会经济发展的不断提高，

2、计算机网络通信技术以及自动控制技术的发展迅速，再加上“十一五” 、 “十二五”我国对水电发展的重视，我国小型水电站的建设步入快速发展轨道，同一业主运营管理多个小型水电站或者在同一流域出现多处小型水电站的趋势更为明显。通信系统作为集中控制中心的重要组成部分，集监控和管理于一体，是保证集中控制中心安全、稳定、健康运行的重要技术保障。 二、通信系统的组成 通信系统的建设主要功能就是为了实现集中控制中心与各小型水电站以及电网调度机构之间的语音、数据、图像业务传输。小型水电站要想与集中控制中心的计算机监控系统、报警系统、调度语音系统等实现业务传输，其通信系统建设主要包括以下几个方面： 1、光纤数字传输系

3、统 作为小型水电站集中控制中心通信系统建设的重中之重的光纤数字传输系统，主要的功能就是实现集中控制中心与受控电站之间的语音、数据的业务传输。当前我国的许多小型水站光纤数字传输系统多采用SDH+PCM 为基础的综合业务平台模式。 SDH 的配置：在集中控制中心设置一套 SDH 10G 设备，交叉连接单元、时钟单元及电源模块等核心部分也采用“1+1”冗余保护，并配置有 12个光方向的 STM-4 光接口板分别与各电站相连，同时提供 28 路以太网及63 路 E1 接口分别用于集控中心至各电站的消防监控系统、设备巡视系统、MIS 系统、计算机监控系统 IEC 104 规约通信、调度语音通讯系统及 P

4、CM设备数据传输。 PCM 的配置：在集中控制中心还需要设置一套 PCM 设备，该设备具备了智能交叉连接的功能，该设备的主要功能就是为了实现集中监控中心与各电站间的语音通信数据的传输。 在小型水电站集中控制中心通信系统在建设中，为了更好的实现各电站与集中控制中心之间的语音、图像等数据传输，各小型水电站一般都会采用三层网络交换机来构建光纤数字传输系统，为了保持通信通道畅通，集中控制中心设置了交换机 104 通道、SDH 设备提供的 104 通道及经 PCM 传输的 101 通道等不同的通信通道，并在此基础上设置纵向加密认证，保证数据传输的安全性。 2、程控数字交换系统 该系统的功能主要是协调和指

5、挥生产。当前我国小型水电站多采用数据中继的形式接入小型水电站所在地的移动、联通或电信网络，并在一套 900 型程控数字交换机和 128 型远端模块来进行生产指挥和协调，以实现分组、优化、会议、保持等业务。 3、图像数据传输系统 为实现实时监控，集中控制中心要设置工业电视监控系统来实现对图像数据的传输。该系统一般由一台三层交换机为中心，通过 1000 光电转换模块来进行工业电视专用图像数据传输。 4、卫星数据通信系统 为了实现对小型水电站所在流域的水雨信息的及时、可靠的收集，为集中控制中心的安全调度提供科学依据，当前我国许多小型水电站多会选用北斗卫星通信来进行水情数据的采集，并对水电站所流经水域

6、的水情进行测报。 5、调度通信系统接入 该调度通信系统的接入实现了集中监控中心与整个电网调度机构的调度数据、语音的传输。以九龙河集中控制中心为例，该集中控制中心通过一套中兴 ZXMP S330SDH 设备接入四川电力的川南光环网。 6、通信电源系统 通信电源系统的好坏直接影响整个通信系统的运行质量。在小型水电站的集中控制中心多配置两组-48V 高频开关电源，电源采用单体电压为 2V 的蓄电池。在上述配置后，一般还会选择配置一台柴油发电机作为应急电源存在。 三、通信系统建设中存在的问题分析 小型水电站一般通信系统分为调度系统和综合业务系统两大部分进行独立建设， 上文中的光纤数字传输系统、程控数字

7、交换系统、调度通信系统接入属于调度系统的范畴；图像数据传输系统、卫星数据通信系统、通信电源系统属于综合业务系统的范畴。以华能澜沧江水电公司为例，通信系统分为调度通信数据网和综合业务通信数据网。其中调度通信数据网实现了澜沧江水电公司对流域梯级电站的集中控制，主要实现的业务有：计算机监控系统、水调自动化系统、电能量计量系统、故障录波系统、稳定监录系统、安全自动装置、其他生产调度系统等。综合业务通信数据网则实现了对流域梯级电站数据业务、视频、语音等业务的综合应用，主要实现的业务有：调度 MIS 系统、视频会议系统、工业电视系统、NGN 软交换系统、办公局域网各子系统等。 但是，在通信系统运营管理过程

8、中，仍存在诸多问题，需要对其进行完善： 一是要强化应对极端自然、地质灾害的通信系统的建设，针对小型水电站所在流域地质条件的复杂情况，要在现有通信系统建设的基础上，添加一套卫星通信系统便于极端自然、地质灾害发生后的应急通信使用，从而强化集中监控中心的指挥、调度功能。 二是当前多处小型水电站存在部分电源运行状况及报警信号无法报送到集中控制中心的情况，给通信系统的监视功能带来了诸多不便。因此，要强化对数据、图像、语音的组织管理工作，要把全部数据通过通信系统传输给集中控制中心，以便对小型水电站进行全方位的、立体式的计算机监控。例如采用通信或硬节点的形式把数据、图像、语音传输到 LCU 上，通过集中控制

9、中心来实现对这些数据、图像、语音的强化管理和监控。 三是在熟识我国针对电力二次系统安全防护的相关要求的基础上，针对集中控制中心的各个业务系统进行功能、任务、目标的明确，尤其是通信系统，要在遵循“横向隔离、纵向认证”的原则下，通过安全隔离系统和防护认证系统的建设来保障通信系统的安全。建议在小型水电站构建起 MPLS VPN，以确保通信系统得以安全隔离，MPLS 技术提供了类似于虚电路的标签交换业务，这种基于标签交换的 VPN 网络可以提供类似于帧中继、ATM 的网络安全性。相对于传统的 VPN 技术，MPLSVPN 可以实现底层标签自动的分配，在业务的提供上比传统的 VPN 技术更廉价、更快速。同时 MPLS VPN 可以充分的利用 MPLS 技术的一些先进的特性，向客户提供不同服务等级的服务，提供传统基于路由技术 VPN 无法提供的业务种类。它克服了传统 VPN 的扩展性差、配置管理复杂的缺点，实现了具有良好的安全性、隔离性、路由简单、扩展性强的 VPN。 参考文献 1 张双虎.梯级水库群发电优化调度的理论与实践以乌江梯级水库群为例J.西安：西安理工大学，2007. 2 解玉秀.改革开放 30 年来中国水电能源开发透视J.解放军报，2008.11.16（第七版）. 3 彭程，钱钢粮.21 世纪中国水电发展前景展望J.水力发电，2006，32（2）：6-10.