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1、关于新能源项目接入系统通信方案的研究一、背景介绍发电站一般通过输配电网接入电力系统，供电企业调控中心 需要对电厂发电进行监控和管理，以保证电网的安全可靠运行。 调控中心与发电厂系统的通信方式可以有多种类型。主要取决于 城市中心、市区、郊区、农电等不同的地理位置，也取决于电力 通信网的现状规模和预期达到的规划水平。今年来，新能源在XX地区迅速发展，在实际中，往往会面 临不同类型的通信方式，对于不同地理位置、不同电压等级分布 式电源系统选择合理的通信方案很有必要。本文主要论述35kV 及以下新能源项目接入系统通信方案的选择研究。二、参考依据1、光伏发电站接入电力系统技术规定GBZ19964-200
2、52、地区电网调度自动化设计技术规程L/T2005-20053、分布式电源接入配电网设计规范Q/GDW11147-20134、终端通信接入网工程典型设计规范Q/GDW 1807 20125、光伏电站接入电网技术规定Q/GDW617-20116、国家电网公司关于印发分布式电源接入系统典型设计的 通知（国家电网发展2013625号）三、电源接入系统信息、通信要求31调度自动化信息要求分布式电源接入配电网设计规范Q/GDW11147-2013中 规定，分布式电源调度管理按以下原则执行：a）以35/10kV电压等级接入的分布式电源，纳入地市或县公 司调控中心调度运行管理，上传信息包括并网设备状态、并网
3、点 电压、电流、有功功率、无功功率和发电量，调控中心应实时监 视运行情况。35/10kV接入的分布式电源应具备与电力系统调度 机构之间进行数据通信的能力，能够采集电源并网状态、电流、 电压、有功、无功、发电量等电气运行工况，上传至相应的电网 调度机构。b）以380/220V电压等级接入的分布式电源，暂只需上传发 电量信息。32远动系统分布式电源接入配电网设计规范Q/GDW11147-2013中 规定，分布式电源接入配电网的远动系统按以下原则配置：a）以380/220V电压等级接入的分布式电源（非同步电机类 型），按照相关暂行规定，只考虑采集关口计费电能表计量信息， 可通过配置无线采集终端装置或
4、接入现有集抄系统实现电量信 息采集及远传，一般不配置独立的远动系统。b）以35/10kV电压等级接入的分布式电源本体远动系统功 能宜由本体监控系统集成，本体监控系统具备信息远传功能；本 体不具备条件时，应独立配置远方终端，采集相关信息。c）以380V/10kV多点、多电压等级接入时，380V部分信息 由35/10kV电压等级接入的分布式电源本体远动系统统一采集并 远传。33功率控制要求分布式电源接入配电网设计规范Q/GDW11147-2013中 规定，分布式电源接入系统的功率控制应满足：a）当调度端对分布式电源有功率控制要求时，应明确参 与控制的上下行信息及控制方案。b）分布式电源通信服务器应
5、具备与控制系统的接口，接受 配网调度部门的指令，具体调节方案由配网调度部门根据运行方 式确定。c）分布式电源有功功率控制系统应能够接收并自动执行 配网调度部门发送的有功功率及有功功率变化的控制指令，确保 分布式电源有功功率及有功功率变化按照配网调度部门的要求 运行。d）分布式电源无功电压控制系统应能根据配网调度部门 指令，自动调节其发出（或吸收）的无功功率，控制并网点电压 在正常运行范围内，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电 压调节的要求。3.4信息传输分布式电源接入配电网设计规范Q/GDW11147-2013中规定，分布式电源接入系统的信息传输应满足：a) 35kV接入的分布式电源远动信
6、息上传宜采用专网方式， 可单路配置专网远动通道，优先采用电力调度数据网络。b) 10kV接入用户侧的分布式光伏发电、风电发电项目、380V 接入的分布式电源项目，可采用无线公网通信方式，但应满足信 息安全防护要求。c) 通信方式和信息传输应符合相关标准的要求，一般可采 取基于 DL/T 634.5101 和 DL/T 634.5104 通信协议。d) 当分布式电源以10kV/35kV电压等级接入配电网时，应上 传并网设备状态、并网点电压、电流、有功功率、无功功率等实 时运行信息并按照相关要求定时上传发电量信息。四、通信方案比选分析根据国家电网公司技术规定，为满足光伏电站的信息传输需 求，结合接
7、入条件，因地制宜地确定光伏电站的通信方案。4.1 35kV及以上电压等级接入的新能源站点在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。这 些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持 一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步 数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy)，简称 PDH；另一种 叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy)，简称 SDH。a.PDH技术采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每 个节点上都分别设置高精度的时
8、钟，这些时钟的信号都具有统一 的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小 的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规 定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以 叫做“准同步”PDH是建立在点对点传输基础上的复用结构，即它只支持 点对点传输，组成一段一段的线状网，而且只能进行区段保护， 无法实现统一工作的多种路由的环状保护，所以它的网络拓扑缺 乏灵活性，数字设备的利用率也很低，不能提供最佳的路由选择。 PDH没有世界性光接口规范，导致各个厂家自行开发的专用光接 口各不相同，并且互不兼容，即便在同一等级上的光接口和速率 也不一样，无法横向互连，这样就限制
9、了联网的灵活性，也增加 了网络的复杂性和运营成本。此外，各品牌设备的网管系统都很 独立，无形中也增加了网管方面的维护量，特别是对该网络中的 PDH设备很难实现在一个网管平台下，对网络中的各种设备的运 行状态进行本端、远端的监控（分段网管），整个网络存在网管 盲区，不利于设备的维护。bSDH技术SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统 一网管系统操作的综合信息传送网络。SDH传输系统在国际上有 统一的帧结构数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统 互通，因此有很好的横向兼容性，即允许不同厂家的设 备在光 路上互通，满足多厂家环境的要求，提高了网络的可靠性。SDH采用了同步复用方
10、式和灵活的复用映射结构，各种不 同等级的码流在帧结构净负荷内的排列是有规律的，而净负荷与 网络是同步的，因而只需利用软件即可使高速信号一次直接分出 低 速支路信号，也就是所谓的一步复用特性。比较一下SDH和 PDH系统中分插信号的过程：要从155Mbit/s码流中分出一个 2Mbit/s的低速支路信号，采用了 SDH的分插复用器ADM 后, 可以利用软件直接一次分出2Mbit/s的支路信号，避免了对全部 高速信号进行逐级分解后再重新复用的过程，省去了全套背靠 背的复用设备。所以SDH的上下业务都十分容易，网络结构和 设备都大大简化了，而且数字交叉连接的实现也比较容易。SDH 采用了大量的软件进
11、行网络配置和控制，使得配置更为灵活，调 度也更为方便。SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，这些开 销比特大约占了整个信号的5%，可利用软件 对开销比特进行处 理,因而使网络的运行、管理和维护能力都大大加强了。SDH网 与现有网络能够完全兼容，即SDH兼容现有PDH的各种速率， 使SDH可以支持已 经建起来的PDH网络，同时也有利于PDH 向SDH顺利过渡。同时，SDH网还能容纳象ATM信元 等各种 新业务信号，也就是说，SDH具有完全的后向兼容性和前向兼 容性。县域电力通信网建设技术导则Q/GDW 1104920136.1 技术原则中规定高压配电通信网的新建、扩充和完善，应符合所 属地（市）公
12、司对通信网的统一规划和建设要求。高压配电通信 网宜采用SDH/MSTP技术组网，承载非电力生产业务时，可试点 采用PTN技术组网。高压配电通信网改造、扩建的设备选型应与 现有通信网技术体制相匹配。结论，XX公司通信网中主要采用的是SDH传输体制，没有 PDH设备应用，PDH设备现有生产厂家不多，技术落后，导致 后期运行维护难度加大。故35kV及以上电压等级接入的新能源 站点通信系统，建议随新建线路采用光纤传输电路，采用SDH 传输体制。4.2 10kV电压等级接入的新能源站点县域电力通信网建设技术导则Q/GDW 1104920137.1 技术原则中规定中、低压配电通信网建设可采用光纤通信、无线
13、 通信、电力线载波通信等多种通信方式组网，具备控制功能的业 务应采用光纤通信方式，不具备控制功能的业务可选择光纤通 信、无线通信、电力线载波通信等方式。结合各地电网整体通信网络现状及规划,可选用EPON技术、 工业以太网技术、SDH/MSTP技术、无线专网等多种光纤通信方 式。1）业务需求分析终端通信接入网工程典型设计规范Q/GDW 1807 20126.3.1.4章节中规定10kV电压等级接入的分布式电源站点每个分布式电源接入点上传32个遥测、16个遥信、4个电度量计，按1s上传到主站，计算需要带宽流量为0.592kbps。2）光缆建设方案根据光伏电站新建10kV送出线路的不同型式，光缆可以
14、采 用ADSS光缆、普通光缆，光缆芯数24芯，光缆纤芯均采用ITU-TG.652光纤。进入光伏电站的引入光缆，宜选择非金属阻燃光缆。3）通信电路建设方案通信系统可采用EPON传输系统，工业以太网传输系统，SDH 传输系统、无线专网四个方案。aEPON方案EPON技术是一种点到多点的单纤双向光接入网络，它由主站侧的OLT （光线路终端）、配电终端侧的ONU （光网络单元） 以及POS （光分配网络）组成。POS由主干光缆、分光器和支路 光缆组成，光分配网（POS）将一个光线路终端（OLT）和多个光 网络单元（ONU）连接起来，提供光信号的双向传输。为满足电力系统安全分区的要求，在光伏电站配2台O
15、NU 设备，利用上述光缆，形成光伏电站至系统侧的通信电路，将光 伏电站的通信、自动化等信息接入系统。其中1台ONU设备传 输调度数据网至接入变电站OLT1 （配网控制）；另外1台用于传 输综合数据网及调度电话业务至接入变电站OLT2 （配网管理）。图4.1 Epon接入方案示意图调度端SDH光伏电站拟接入的环网变电站1SDHtra ifti变电站2SDH由一一缶i OLTli OLT2!I1*1*II POSl ! POSIIL i r-1 r11L *1 表4.1-! Epon接入方案设备材料清单IIII设备名 芒设备名型号及规格数量 单位 单价 总价电站光缆24芯按需公里1.50NU2台0.20.4光配线 架241台11系统接 入变电 站光缆24芯按需公里OLT2台2550POS2台0.040.08光配线 架1台11FE接口 板2块0.30.6厂所I以上费用只是材料的费用单价，不包括人工费、安装费等,总费用大概53.08万左右。配
