電力系統調度機組網方案分析

王藝旋

（南陽供電公司，河南 南陽473000）

1 概 述

隨著國內高電壓、大容量、遠距離輸電網的逐步擴大，各種自動化系統、監控系統、信息管理系統、安全自動控制系統、調度指揮系統等電網監視、控制、調節、管理系統得到快速發展和廣泛應用，這些系統所依托的電力調度通信網及其交換平臺在電網中的地位和作用更加重要。

2 網絡結構介紹

2.1 電力調度通信網的作用

電力系統調度通信網主要傳輸和交換操作命令，處理事故及日常維護檢修命令等信息。通信網的安全穩定運行是電網安全運行的前提條件，所以電力系統對調度通信網的要求很高，要求通信電路必須穩定可靠，每個調度對象至少有兩種以上獨立通信通道，以保證在任何情況下均有電路可用。

電力調度通信網由用戶終端、交換系統和傳輸系統組成，實現電話或數據通信的網絡基本組成形式，如圖1所示。

終端設備把符號、文字、聲音等信息變換成便于傳輸的電信號，或把電信號還原成符號、文字、聲音等信息。傳輸系統把由用戶終端提供的電信號從一點傳送到另一點或多點，包括PCM數字微波機、光纖通信設備、電力線載波機、擴頻通訊等。交換系統指在電路間變換語言、數據或數字信號的設備。

圖1 電力調度通信網基本組成形式

2.2 通信網的結構及種類

通信網的結構有星形網、環形網、復合形網及網形網。

①星形網（如圖2所示）

星形網以某自動交換局1為中心局，通過局間中繼或電路與其它局連接起來構成的網絡。由圖2可見，有N個局則有（N－1）個直達路由，每個局可根據需要設置若干條中繼。所有局間呼叫必須經中心局轉接，此種網絡結構電路利用率高、經濟，但不能直接接續，中心系統一旦損壞，整個系統便趨于癱瘓。

②環形網（如圖3所示）

圖2 星形網

圖3 環形網

環形網是把交換局依次連接起來構成的網絡。這種結構每個局都有兩個中繼局向。每進行一次呼叫有時要經過幾次轉接，影響電路質量。并且任何一個節點出了故障都會造成整個網絡的中斷。

③復合形網（如圖4所示）

復合形網是在星形網的基礎上，在話務量較多的交換局間設置直達路由構成的網絡，在沒有設置直達路由的交換局間仍需經過中心局轉接。復合網綜合了星形和環形網的特點，比星形和環形網更靈活。

④網形網（如圖5所示）

圖4 復合形網

圖5 網形網

網形網是在每一個交換局間都有設置直達路由所構成的網絡。每一個交換局有N－1條直達路由，此種網絡電路利用率不高，是一種很不經濟的通信網絡，但由于直達路由多，便于迂回轉接，靈活性大，可靠性高。

3 河南省電力公司調度通信網組網方案及網絡實施

3.1 組網原則

河南電力調度交換網實行統一信令、統一編號、統一組網、分級管理。

調度交換網與行政交換網以2 M數字中繼方式連接，呼叫采取限制措施，僅允許從調度交換網呼入行政交換網。

3.2 組網網絡結構

河南電力調度交換系統為雙機同組調度模式，交換主機采用1＋1雙主機運行模式，組建省調與18個地市局的調度交換網，采用雙機雙路由的星型和環型混合網絡拓撲結構，按三級匯接交換方式進行組網。交換節點分為省調交換中心、地調匯接中心和終端交換站。地調匯接中心通過兩個2 M數字中繼和省調交換中心互聯。河南電力調度交換網絡拓撲示意圖如圖6所示。

圖6 河南電力調度交換網拓撲圖

3.3 交換節點設備配置和組網方案

3.3.1 省調交換中心

省調交換中心配置兩套調度交換設備，兩套調度交換設備聯網運行，組成A、B雙機冗余系統。

3.3.2 地調匯接中心

地調匯接中心配置兩套調度交換設備，兩套調度交換設備聯網運行，組成A、B雙機冗余系統。地調匯接中心A、B機分別通過2 M數字中繼匯接至省調交換中心A、B機，即省調的A機與地調A機相連，省調的B機與地調B機相連，同時省調（地調）的A、B間雙機互連；省調與每一個地調都組成一個環形網，全網采用Q信令組網，具備路由迂回及路由預測功能。

3.3.3 終端交換站

①500 k V廠站按照華中網調度組網要求通過2 M數字中繼接入河南省調交換中心和另一個匯接點（豫北地區接入獲嘉變，豫南地區接入鄭州變）。

②220 k V變電站

集控站：以兩個2 M數字中繼分別接入地調匯接中心的A、B機；設置一路專線電話，以2線方式接入地調匯接中心。

變電站：站內交換設備滿足2 M數字中繼組網功能要求，以2 M數字中繼方式接入地調匯接中心；不滿足要求的，以2線方式接入地調匯接中心。

③省調直調電廠：交換設備以兩個2 M數字中繼方式接入地調匯接中心的A、B機，設置一路專線電話，以2線方式接入省調匯接中心；不滿足要求的，暫以2線方式接入省調交換中心和地調匯接中心。

3.4 網絡實施

3.4.1 中繼路由安全性

調度交換網的中繼路由設置應遵循N－1的安全性原則，即當網絡中任一路由阻塞或某一臺交換設備故障時，調度中心至任意調度站點的指揮通信不中斷。

3.4.2 出局路由數量

任意兩個交換節點間的呼叫，可供選擇的出局路由數量不應超過3個。

3.4.3 省調至地調（雙向）路由選擇

①省調至地調的第一路由為直達路由，其全程交換節點不超過2個，路由為：省調A機－地調A機，或省調B機－地調B機，兩個路由優先級相同。

②省調至地調的第二路由為迂回路由，其全程交換節點不超過3個，路由為：省調A機－省調B機－地調B機，或省調B機－省調A機－地調A機，兩個路由優先級相同。

3.4.4 省調至直調廠站（雙向）路由選擇

①省調至直調廠站的第一路由，其全程交換節點不超過3個，路由為：省調A機－地調A機－直調廠站，或者省調B機－地調B機－直調廠站，兩個路由優先級相同。

②省調至直調廠站的第二路由全程交換節點不超過4個，路由為：省調A機－省調B機－地調B機－直調廠站，或者省調B機－省調A機－地調A機－直調廠站，兩個路由優先級相同。

③省調至直調廠站的第三路由（即網絡同時出現兩處中繼路由故障）全程交換節點不超過5個，路由為：省調A機－省調B機－地調B機－地調A機－直調廠站，或者省調B機－省調A機－地調A機－地調B機－直調廠站，兩個路由優先等級相同。

3.4.5 中繼路由通道選擇

省調A機至地調A機中繼路由選用省網華為／ECI光傳輸網通道，省調B機至地調B機中繼路由選用省網NOKIA／Marconi光傳輸網通道，地調A機至直調廠站中繼路由選用省網華為／ECI光傳輸網通道，地調B機至直調廠站路由選擇地區光傳輸網通道。

3.4.6 專線路由通道選擇

省調至直調電廠專線電話路由選用經省網華為／ECI設備承載的PCM；地調A機至直調廠站的專線電話路由選用經省網華為／ECI設備承載的PCM，地調B機至直調廠站的專線電話路由選用經地區傳輸網設備承載的PCM。

3.5 禁止呼叫回頭

采用路由預測功能的任意交換節點出局呼叫不允許返回本交換節點。

4 結束語

實踐證明，河南省電力公司的A、B機分級組網方式具有高可靠性。調度交換機除主控部分冗余、電路板有備份外，通過軟件還做到了交換設備之間網絡級可靠，此外還有故障點網管快速定位，即軟件故障時，系統具有自恢復功能；并且實現了統一信令，統一編號，統一管理，具有業務下放方便，設備維護集中統一等優點，完全適應現階段的電力調度需要。省調、地調及獲嘉變等樞紐站組成的河南省電力調度網，已于2009年底順利開通運行，網絡設計合理，效果良好，實現了安全可靠運行，為確保電力生產及電力調度自動化做出了貢獻。

［1］ 田新成，尹秀艷.東北電力調度交換網數字組網探討［J］.電力系統通信，2007，28（177）：38－39.

［2］ 蘇貴波，唐力立，姚啟俊，勾 暢.大慶電業局程控調度機組網方式探討與實施［EB／OL］.百度文庫，2010.