關于中南部鐵路牽引變電站電力系統通信方案的設計

呂旭東

（中國能源建設集團山西省電力勘測設計院有限公司，山西太原030001）

關于中南部鐵路牽引變電站電力系統通信方案的設計

呂旭東

（中國能源建設集團山西省電力勘測設計院有限公司，山西太原030001）

在山西現有電力光纖網和傳輸網的基礎上，考慮中南部鐵路牽引站接入電力系統的安全行、可靠性和經濟性，提出了中南部鐵路牽引變電站電力系統通信的設計原則和設計方案，為鐵路牽引站電力系統通信設計提供參考。

電力通信；牽引站

引言

山西中南部鐵路通道是國家重點工程，該工程為國鐵Ⅰ級、雙線電氣化和萬噸鐵路，設計標準按照重載鐵路設計。途徑山西、河南和山東3省，線路全長1 260 km，其中山西境內579 km。山西境內沿線將新建興縣、白文、三交、孟門、留譽、石樓、蒲縣、隰縣、辛堡、北韓、安澤、安和、沙峪和王家莊等14座電力牽引站。為滿足山西中南部鐵路通道（山西段）的用電需要，保障電鐵供電安全性和可靠性。根據中南部鐵路一次系統接線方案，本文介紹了牽引變電站關于涉及電網部分的系統通信設計方案。

1 山西電力系統通信現狀概述

山西省傳輸網絡以光纖通信為主，微波、載波、衛星為輔，多種傳輸技術并存。電力通信網各類通信系統之間、通信系統與其它環節（發電、輸電、變電、配電、用電、調度、信息等）之間已經確立了基本承載關系模式。山西電力通信網已經形成了網絡層次清晰、功能配合緊密、業務服務全面、發展基本協調的有機的網絡系統，為電網生產方面的安全穩定運行和公司管理方面的高效便捷溝通提供了良好的通信保障和服務。

目前，山西省電力通信網已經建成貫穿山西省南北十一個地市的主干光纖通信電路和覆蓋500 kV變電站、220 kV變電站的主干光纖傳輸網，其中主干電路采用NEC/SDH/2.5G光設備，選省公司中心站、11個地市公司、各220 kV及以上變電站作為傳輸節點，形成第一層傳輸干線。另外，為了保證線路保護信號的可靠傳輸，同時作為主干2.5Gbps光纖電路的迂回通道，在主干OPGW光纜沿線各站點配置了NEC/SDH/622M和馬可尼/SDH/622M光設備，形成第二層傳輸電路[1]。

本工程中南部鐵路牽引站接入的電網各個220kV變電站均為已有山西省主干通信節點，均配置有主干NEC/SDH/622M/155M光設備，區域網GPT/SDH/ 622M/155M光設備，市級骨干網華為SDH/10G光設備。

2 調度組織關系

中南部鐵路14座牽引站調度方式按兩級考慮，即山西省調和地調兩級調度。

3 通道需求

3.1 保護通道需求

中南部鐵路14座牽引站至電網各個220 kV變電站的線路保護均按照雙重化原則配置適應電氣化鐵路保護要求的常規微機距離保護。

3.2 遠動通道需求

中南部鐵路14座牽引站至地調（骨干節點）第一平面需要1個2×2Mbps通道；第二平面需要2個2×2Mbps通道，供牽引站調度數據網設備接入電力系統調度數據網。

3.3 通信通道需求

中南部鐵路14座牽引站至地調和省調均需要兩個獨立的通信通道，滿足調度電話，調度數據網、通信綜合數據網等業務的傳輸。

4 電力系統通信設計原則

目前，全省220 kV及以上變電站和新能源、火力發電廠均已配置相對完整的通信設備，并且已經形成了全省統一體制，如光傳輸設備、綜合數據網路由器、調度交換機、通信PCM、通信電源等，這些通信設備都需要兩條相對獨立可靠的傳輸通道與省調、省備調、地調、地縣備調互連，同時，500 kV線路、220 kV線路及大部分110 kV線路均采用光纖保護方式，每套線路保護都需要兩條相對獨立可靠的光纖通信傳輸通道與對端站點的保護設備互連。

因此，為滿足中南部鐵路各個牽引站的通信、遠動、保護等信息對傳輸電路越來越高的要求，必須建設兩條相對獨立、可靠的傳輸電路來保證牽引站的安全可靠運行。

同時鑒于該通信網的特殊性，網內SDH光設備等有關設備必須統一體制，以便于統一網管及監控。目前，全省主干傳輸網已經建成，網內SDH光設備等有關設備均已在全省主干光纖通信工程中統一體制，并且牽引站是該傳輸網的一個接入節點，因此，牽引站所開列的設備及光口型號應與主網設備選型一致。

5 電力系統通信設計方案

5.1 光纜建設方案

中南部鐵路的每座牽引站均由2座電網變電站提供220 kV電壓等級的外部電源。

考慮傳輸通道的可靠性、安全性、經濟性，牽引站光纜的建設方案為利用牽引站至電網220 kV變電站之間的220 kV線路建設1根24芯OPGW光纜，作為牽引站傳輸遠動、通信、保護等信息傳送至地調和省調的主用光纖通道。

牽引站傳輸遠動、通信、保護等信息傳送至地調和省調的第二光纖通道利用鐵路通信網的OPGW光纜轉接。

具體連接方式如附圖1所示。

5.2 光傳輸設備配置

中南部鐵路各個牽引站均配置了干線型主干及區域網SDH光設備各1臺，牽引站的主干及區域網SDH光傳輸設備分別以155Mbps光口接入對端電網變電站，上述光纖電路建成后，使得牽引站從電網220 kV變電站接入已有主干和地區光纖電路，為牽引站的遠動、通信和保護等信息傳送到地調和省調提供主用傳輸通道。

牽引站接入電力系統數據通信網和調度數據網雙平面共3條2Mbps備用電路利用牽引站之間鐵路通信網和牽引站至地調電力通信網光纖電路轉接組成，即由鐵路相關部門組織3×2Mbps電路在牽引站轉接至地調。

具體連接方式如圖1所示。

圖1 牽引站至地調路由拓撲圖

5.3 PCM設備配置

在各個牽引站配置主網通信PCM設備1臺，采用2M電路接地調鐵路專用PCM設備，牽引站PCM設備監控信息采用IP方式接入省中心站PCM統一網管系統。

5.4 通信數據網絡設備配置

在各個牽引站配置數據通信網接入路由器1臺（按雙電源配置），以2×2Mbps電路接入地調骨干數據通信網。

5.5 通信電源及機房

在各個牽引站配置48V/2×30A通信電源1套，48 V/200 Ah蓄電池1組。上述通信開關電源以IP方式接入省中心站大集中通信電源網管系統。

牽引站的第二套48 V通信電源從牽引站內鐵路通信網48 V電源系統引接。

在山西現有電力光纖網和傳輸網的基礎上，考慮中南部鐵路牽引站接入電力系統的安全行、可靠性和經濟性，闡述了中南部鐵路牽引變電站電力系統通信的設計方案，該方案能夠滿足牽引站的通信、遠動、保護等信息對傳輸電路的要求，同時完善了該地區相關系統通信電路。

6 結論

本文在山西現有電力傳輸和鐵路傳輸網的基礎上，提出了中南部鐵路牽引變電站電力系統通信的設計方案，該方案既考慮了牽引站運行的安全可靠，又兼顧了電力系統通信的運行要求，為鐵路牽引站接入電力系統的調度、通信信息的傳輸提供了安全可靠的傳輸通道，為鐵路牽引站電力系統通信設計借鑒提供參考。

[1]高新中,張麗霞,祝燕.山西電力主干光纖通信網的演進[J].山西電力,2007(s1):67-70．

（編輯：劉楠）

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

呂旭東（1983—），男，黑龍江哈爾濱人，工程師，現就職于山西省電力勘測設計院，從事電力系統通信設計研究工作。