河南禹门河水电站通信系统设计（邢磊,史红丽）

时间：2022-02-20 15:17:22 浏览量：次

［摘要］禹门河水电站通信系统包括系统通信与厂内通信两部分。本文介绍了系统通信及厂内通信的组网方式及设备配置情况。

［关键词］通信组网 SDH 数字程控用户交换机禹门河水电站

禹门河反调节水库位于河南省洛宁县兴华乡禹门河村，黄河一级支流洛河干流上，为洛河洛宁段水电规划开发的第四级。作为上游已建故县水库的反调节水库，主要用来消除故县水库调峰运用对下游梯级电站工农业用水的不利影响，兼顾发电。坝址以上控制流域面积6 104 km2。

电站总装机容量为10.5MW(3×3.5MW)，年平均发电量4 668万kW.h，年利用小时4445h。与之配套的禹门河水电站通信网为电站安全、稳定、经济运行提供了可靠的通信保障。

1 系统通信

根据《洛宁县禹门河接入系统方案设计》及洛阳供电公司的评审意见，禹门河水电站由洛阳地调及洛宁县调双重调度，远动信息传输至洛阳地调及洛宁县调，至洛阳地调的系统通信主、备通道均采用光纤通信方式。

1.1 通信方式选择

与电力线载波通信相比，光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等优点，已在电力系统通信中广泛使用。目前，在我国应用较多的电力特种光缆主要有全介质自承光缆（ADSS）和光纤复合地线（OPGW）。

ADSS光缆采用了具有高弹性模量的高强度芳纶纱作为抗张元件。同时光缆几何尺寸小，缆重仅为普通光缆的三分之一，可直接架挂在电力杆塔的适当位置上，对杆塔增加的额外负荷很小。光缆采用无金属材料，绝缘性能好，能避免雷击，电力线出故障时，不会影响光缆的正常运行。但是根据ADSS光缆多年运行经验和研究发现，“干带电荷”放电现象和导线“鞭击”现象会产生放电而灼伤光缆表面，严重时可导致光缆烧损。在应用中虽然安装方便，但维护不方便。

OPGW光缆是电力系统特有的一种通信方式，它具有两种功能，其一是作为输电线路的防雷线，对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护；其二是通过复合在地线中的光纤，作为传送光信号的介质，可以传送音频、视频、数据和各种控制信号，组建多路宽带通信网。

OPGW光缆铠装层有很好的机械强度特性，光纤能得到最好的保护(不受磨损、不受拉伸的应力、不受侧向压力)，保证光纤不受外力损害。同时，光缆铠装层有很好的抗雷闪放电性能和短路电流过载能力，因此，在雷电和短路电流过载的情况下，光纤仍可正常运行。另外与高压线路同步建设光缆通信系统，可节省光缆施工费用，降低通信工程造价。由于OPGW光缆安装维护方便，光缆使用寿命长，所以在电力系统越来越占据主流位置。

本期在禹门河电站至110kV中方变电站新建的35kV线路上架设1条12芯OPGW光缆。

1.2 通道组织

禹门河通信系统采用可靠、先进、经济的SDH光纤通信技术来满足电力生产、运行、管理的各种信息稳定、可靠、迅速地进行传输的需求。同时组织一主一备两条通信通道，以提高通道的可靠性。

禹门河水电站设置2套155M SDH光传输设备，分别接入中方变已有的光传输设备，传输速率155Mb/s，中方变电站新增2块STM-1光口板，同时配置禹门河至洛阳地调及洛宁县调的PCM设备各1套。其通道组织如下：

(1）洛阳地调

主用通道：禹门河～中方变～洛宁变～下韩变～九都～洛阳地调。

备用通道：禹门河～中方变～洛宁县调～洛阳地调。

(2）洛宁县调通道：禹门河～中方变～洛宁县调。

至洛阳地调及洛宁县调的远动信息传输通道与通信通道相同。

OPGW在门型架上接入OPGW终端盒，自终端盒出来后采

用12芯无金属光缆，引下后沿电缆桥架敷设至通信机房，在电缆桥架内敷设时穿φ32PVC管保护。系统结构如图1所示。

2 厂内通信系统

厂内通信需满足生产调度、处理事故和行政管理的需要。数字程控调度交换机和数字程控用户交换机为目前主要的通信设备，大型水电站的通信业务需求量较大，可单独设置调度交换机和用户交换机。禹门河水电站总装机容量为10.5MW，属于小型水电站，故设置1套48门具有调度功能的数字程控用户交换机，供生产调度、处理事故和行政管理用，并在重要的生产岗位和管理部门设分机。该机通过光纤电路构成的中继线分别与洛阳地调和洛宁县调调度总机相接，并以中继方式接入电信公网，实现对外通信。

为实现调度通信系统自动化，更好的指挥生产、协调管理，该调度交换机系统包括调度主机、调度台、维护终端和数字录音系统等。系统容量128端口（可扩容至1024端口），调度系统通过光纤或电缆线路与电话交换网络连接，支持环路中继、E1中继、E/M中继、无线集群、载波等接口，并具有16通道录音系统。主机支持1+1热备份和热备份电源系统，具有丰富的调度通信功能，整机公用部分为冗余配置（例如CPU、直流电源系统等）。

系统选用SH-3000D数字程控调度机作为调度平台，主机布置在办公楼通信机房内。调度台布置在中控室，调度台通过调度接口接入调度主机。

调度主机系行政和调度功能合一的新一代调度系统，不仅具有丰富的程控交换功能，还具有强大的调度功能。总调度中心的各行政办公分机和调度分机通过模拟用户线接入调度主机。

系统主机通过环路或E1接入运营商网络，实现内网与外网的互联互通。通过光纤与调度程控电话交换网络连接，并通过E1、E/M等中继接入电力专网。

录音系统通过录音接口接入交换主机，实现对调度分机全程录音。采用PC录音卡的形式实现，可支持16路录音。录音卡插在PC主机插槽内，录音形成的文件保存在PC硬盘内，可随时收听、调用和保存。

管理维护系统通过主机背板上的COM1口接入主机，负责对主机的参数配置及系统维护，包括分机参数配置、功能设置、告警处理等。管理维护系统支持在线升级。系统支持远程网管模式，包括internet、E1半永久连接、拨号modem等多种方式的网管模式。

系统具有计费功能。计费系统通过COM口接入交换主机，负责对系统内分机进行计费。可实现呼入、呼出、汇接等方式的计费。

系统提供多种终端的接口，可以接入广播指令呼叫系统、防爆话机、多功能话机、媒体话机、传真机、数据网、话务台等，调度交换机自动识别终端类型，无需更改软件设置。

厂内通信系统图如图2所示。

3 通信电源

在通信机房内设1套-48V、100A高频开关电源，配置2组200Ah阀控式全密封铅酸蓄电池组，为设于通信机房的光端机、程控调度交换机及设于主控室的调度台供电。通信高频开关电源由0.4kV厂用低压配电室引双回220/380V交流电源供电。在中控室内设1台1kVA UPS为交换机的维护终端和录音系统供电。

4 结束语

禹门河水电站传输网采用光纤通信方式，并具有主备用通道；厂内交换网采用数字程控交换机，其功能齐全，设备可靠，可以为电站实现“无人值班，少人值守”的运行方式，为电站安全、稳定、经济运行提供可靠的通信保障。

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