分析电力调度自动化系统通道配备的解决方法

调度是电力系统的指挥系统，对电网的安全、可靠、稳定、经济运行起着重要作用。调度自动化系统提供详尽、可靠的实时信息，保证调度员能够了解电网的运行现状，及时发现电网隐患，是提高调度运行管理水平的重要手段。调度自动化系统由自动化主站（MTU）、分站（远动终端RTU）经由数据传输通道构成的整体。通道一方面将分站的实时信息传送至主站，同时又将主站的命令下发至分站，其运行的可靠程度直接影响自动化系统的运行状况。目前，国内常用的通信信道有载波、微波、特高频、扩频、直通电缆、卫星、光纤等几种方式。同时根据传送信号的不同可分为模拟通道和数字通道两种类型。以下就调度自动化系统通道配置方案做几点分析：

一、通道数量

我们讨论通道数量时是指独立的远动通道。排除通道本身可靠性因素，远动主站和分站之间通道数量越多通信越可靠。这可以从概率学推出结论： 假设单通道的运行率为95%，则双通道的运行率为

1-（1-0.95）*（1-0.95）=99.75%

三通道的运行率为

1-（1-0.95）*（1-0.95）*（1-0.95）=99.99%

可以看出通道数量越多，其运行率越高，通信越可靠。但是通道数量大于、等于三路时，通过增加通道数量的方式来提高通信质量效果已不再明显。因此，双通道方案具有较高的性能价格比，为最科学的通道配置方案。同时，国家电力调度通信中心《电网调度自动化与信息化技术标准》中对通道数量也提出了意见。根据《电力系统调度自动化设计技术规程 DL 5003——1 3.3.3》规定： 远动通道应在通信设计中统一组织。单机容量为300MW及以上或电厂总容量为800MW及以上的电厂，以及参加自动发电控制的电厂和330kV及以上电压等级的枢纽变电站，应有2个独立的远动通道，当1个通道故障时，可进行自动切换或人工切换。220kV枢纽变电站有条件时也可有2个独立通道。

随着电力通信的迅速发展，为保证调度自动化系统的稳定运行，建议110kV以上电压等级的变电站均应配置2个独立的远动通道。

二、通道分析

就目前国内常用的通道方式进行分析：

直通电缆在远动主站和分站之间架设通信电缆，通信质量比较可靠，但是每一条通信电缆只有一条通信信道，同时当传输距离较远时，衰耗比较严重。因此目前此方案采用的已经较少。

电力载波是我国电力通信发展初期的主要通信手段，其特点是高压线路所到之处，均能实现载波通讯。但是模拟载波的波特率上限为600Bd，并且模拟载波和数字载波均有一个缺陷，载波机的数目随着端点之间线路数目增加而增加。远动主站和分站之间有N条线路，就需要2N台载波机构成通信信道。随着中间环节的增加，加大了故障几率，降低了可靠性。目前仍有大部分地区保留有载波方式，但其在电力通信中的重要位置已呈下降趋势。

微波、特高频、扩频为无线传输方式，随着现代技术的发展，其运行可靠程度已经达到较高水平。综合考虑安装成本、信道数量、可靠率、通信质量、维护等诸多因素，已经成为目前主流的通信方式。在电力通信中已逐步取代载波占据主要地位。

光纤通讯以其传输速率高、容量大、稳定可靠等诸多优点获得认可，但其相对昂贵的造价让人止步，目前主要用于通信主干道的建设。市区范围内距离调度主站较近，同时数据信息量较大的综合自动化站也有采用光纤构造环网，提高通信可靠性。

卫星通信在传输信号时有一定的延时，但是不受地理位置的限制，对于不便采用其它通信方式的边远或山区变电站而言是一个不错的选择。

三、影响通信可靠程度的因素

就同一种通信方式而言，波特率越高其误码率越高，可靠率降低。以载波模拟通信为例，以600Bd通信时误码率较以300Bd通信时平均上升5倍。但是不同的通信方式其通信可靠程度又不一样。根据现场实践经验，一般而言，微波通信可靠程度比载波通信高，但是比扩频通信低。光纤通信最为可靠; 而卫星通信可靠程度介于光纤通信和扩频通信之间。对于不同厂家的通信产品、不同的外界环境和以及设备安装调试工艺也对通信质量产生很大影响。

模拟通道的波特率较低，一般不超过600Bd。数字通道波特率一般高于600 Bd。就目前远动分站（RTU）而言，一般均提供有数字接口，同时也通过Modem收发模拟信号。调度主站与分站之间的通信主要采用两类规约： 一类是循环式远动规约，一类是问答式远动规约。循环式远动规约需要点对点的远动通道结构，即每个分站均需要自己独立的通道。问答式远动规约可以多台分站信号转接在一路讯道上，通过站地址来相互区分。调度主站接受信号是一种分时系统，它提供特定的时间段来接受特定通道的信号。综合自动化变电站的信息量较常规RTU要大，在上传信息时其数据帧的帧长要增加，如果采用300Bd通信时，会发生因数据帧接受不全而产生的丢帧现象。因此对于综合自动化变电站通信要采用600 Bd以上，建议使用1200Bd。

总结

在进行调度自动化系统通道方案的制定时，如果资金等各方面条件允许：

1、应优先考虑通信可靠率高的通信方式。优先采用光纤、扩频等通道，避免采用载波、直通电缆等相对落后的方案。以保证通道的良好运行，提高通信可靠率。

2、通道尽量要采用双通道配置方案。避免因通道中断而产生的通信故障，保证调度自动化系统能实时、准确的为调度人员提供信息，确保电网安全、可靠、稳定、经济的运行。

3、通道波特率选择根据通道的不同，建议采用600 Bd以上方案，尽量不选用300 Bd的波特率。

4、优先选用数字通信方案。由于数字通信可靠率较高，优先考虑双数字通道方案。如果条件不允许，尽量考虑一路数字、一路模拟方案，避免两路模拟通信方案。