18
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(4),
март
2017
Алексей
ПОРОШИН
,
начальник
отдела
систем
связи
службы
информационных
систем
и
систем
связи
филиала
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
» —
Свердловского
ПМЭС
Особенности
организации
цифровых
каналов
телемеханики
ГОСТ
Р
МЭК
-
60870-5-101
по
линиям
электропередачи
Актуальность
данного
материала
обусловлена
требовани
-
ем
Системного
оператора
к
организации
информационного
обмена
с
использованием
стандартных
протоколов
(
МЭК
-
101, 104),
в
том
числе
при
отсутствии
двух
ВОЛС
по
разным
трассам
.
Приведено
теоретическое
обоснование
и
анализ
результатов
ввода
в
работу
цифровых
каналов
телемеха
-
ники
по
линиям
электропередачи
в
Свердловском
ПМЭС
.
В
период
с
2013
по
2014
год
в
филиале
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
» —
Свердловском
ПМЭС
в
рамках
титула
«
Программа
повышения
наблюдаемости
и
на
-
дежности
» (
ППНиН
)
были
введены
в
работу
до
-
полнительные
каналы
телемеханики
,
преимущественно
использующие
волоконно
-
оптические
линии
связи
(
ВОЛС
)
в
качестве
среды
передачи
информации
.
Согласно
требованиям
АО
«
СО
ЕЭС
»
по
организации
информационного
обмена
между
электроподстанциями
ЕНЭС
и
диспетчерскими
центрами
(
ДЦ
)
Системного
опе
-
ратора
должны
быть
организованы
два
цифровых
кана
-
ла
телемеханики
со
скоростью
передачи
информации
9600
бит
/
с
по
независимым
трассам
(
географически
раз
-
несенным
или
по
разным
средам
передачи
).
При
отсут
-
ствии
возможности
организовать
второй
канал
телемеха
-
ники
по
ВОЛС
(
например
,
когда
подстанция
«
тупиковая
»)
используется
ВЧ
-
связь
.
Высокая
требуемая
скорость
передачи
канала
теле
-
механики
(9600
бит
/
с
)
обусловлена
резко
возросшим
объ
-
емом
телеинформации
,
подлежащей
передаче
в
ДЦ
.
Так
,
например
,
количество
телесигналов
(
ТС
)
с
подстанции
220
кВ
может
достигать
2–3
тысяч
,
что
при
нормативе
вре
-
мени
от
начала
изменения
ТС
до
момента
его
фиксации
в
оперативно
-
информационном
комплексе
(
ОИК
)
ДЦ
1–2
секунды
(
с
использованием
циклического
метода
сбора
информации
и
по
запросу
)
обусловливает
необходимость
работы
на
скоростях
в
несколько
килобит
в
секунду
.
Есть
основания
полагать
,
что
объем
телеметрической
ин
-
формации
,
передаваемый
с
подстанции
в
ДЦ
,
обладает
значительной
избыточностью
,
при
которой
параметры
связаны
функционально
или
статистически
.
Поэтому
,
целесообразно
изучить
возможность
применения
сжатия
передаваемой
информации
,
учитывающего
статистиче
-
ские
свойства
параметров
,
что
может
существенно
сни
-
зить
требования
к
каналу
связи
.
В
соответствии
с
ППНиН
произведена
замена
физиче
-
ски
и
морально
устаревшего
аналогового
оборудования
ВЧ
-
связи
(
типа
АСК
-1,
АСК
-3,
АВС
-1,
ЕТ
6-3
и
т
.
п
.)
на
со
-
временное
цифровое
—
АКСТ
«
Линия
-
Ц
».
Под
термином
«
цифровое
оборудование
ВЧ
-
связи
»
будем
понимать
оборудование
,
в
котором
используется
временное
раз
-
деление
ВЧ
-
канала
между
сигналами
различных
видов
информации
(
ВРК
).
Современное
оборудование
ВЧ
-
связи
позволяет
передавать
сигналы
как
в
цифровом
(
с
ВРК
),
так
и
в
аналоговом
(
с
ЧРК
)
режиме
.
В
результате
замены
оборудования
были
получены
цифровые
каналы
телемеханики
(
ТМ
)
с
характеристика
-
ми
,
приведенными
в
таблице
1.
Управление
сетями
19
Проведем
оценку
полосы
частот
,
которую
необходимо
выделить
под
канал
телемеханики
.
По
формуле
Шеннона
[1]:
C
=
B
× log
2
(
S
/
N
+ 1),
(1)
где
C
—
предельно
достижимая
скорость
передачи
инфор
-
мации
,
бит
/
с
;
B
—
полоса
частот
,
выделенная
под
канал
ТМ
,
Гц
;
S
—
мощность
сигнала
на
входе
приемника
,
Вт
;
N
—
мощность
шума
,
Вт
.
Приняв
в
формуле
(1)
C
= 9600
бит
/
с
,
взяв
значения
S
из
паспортов
на
каналы
,
а
значения
N
равными
средним
значениям
[2],
получим
оценку
B
—
минимальную
полосу
частот
под
канал
ТМ
.
ВЫВОДЫ
1.
В
отличие
от
аналоговых
систем
передачи
информации
,
цифровые
каналы
ТМ
являются
менее
устойчивыми
к
воздействию
шумов
,
возникающих
при
ухудшении
по
-
годных
условий
.
Из
опыта
эксплуатации
:
необходимый
запас
должен
составлять
20–30
дБ
.
2.
Согласно
расчетам
по
формуле
(1)
и
опыту
эксплуата
-
ции
,
неплохие
результаты
работы
каналов
ТМ
можно
получить
при
полосе
канала
в
8
кГц
.
3.
Целесообразно
использовать
схему
присоединения
«
фаза
-
фаза
»,
обладающую
при
прочих
равных
условиях
улучшенными
характеристиками
,
в
том
числе
по
пара
-
метру
«
сигнал
-
шум
».
ЛИТЕРАТУРА
1.
Назаров
А
.
В
.
Современная
телеметрия
в
теории
и
на
практике
:
Учебный
курс
.
СПб
.:
Наука
и
техника
, 2007.
672
с
.
2.
Микуцкий
Г
.
В
.,
Скитальцев
В
.
С
.
Высокочастотная
связь
по
линиям
электропередачи
.
М
.:
Энергия
, 1977. 222
с
.
Табл
. 1.
Характеристики
цифровых
каналов
ТМ
по
стандарту
ГОСТ
Р
МЭК
-60870-5-101 (
скорость
каналов
ТМ
— 9600
бит
/
с
)
Канал
Класс
ВЛ
,
кВ
Расстояние
,
км
Ширина
спектра
для
канала
ТМ
,
кГц
Состояние
окружающей
сре
-
ды
вдоль
трассы
Качество
работы
канала
ТМ
ПС
1-
ПС
2
220
110
2
Хорошее
Зависит
от
метеоусловий
ПС
3-
ПС
4
220
110
2,8
Наличие
металлургических
предприятий
Зависит
от
метеоусловий
ПС
5-
ПС
6
220
30
2
Наличие
металлургических
предприятий
Удовлетворительное
ПС
7-
ПС
8
220
50
4
Наличие
металлургических
предприятий
Удовлетворительное
Оригинал статьи: Особенности организации цифровых каналов телемеханики ГОСТ Р МЭК-60870-5-101 по линиям электропередачи
Актуальность данного материала обусловлена требованием Системного оператора к организации информационного обмена с использованием стандартных протоколов (МЭК-101, 104), в том числе при отсутствии двух ВОЛС по разным трассам. Приведено теоретическое обоснование и анализ результатов ввода в работу цифровых каналов телемеханики по линиям электропередачи в Свердловском ПМЭС.