Особенности организации цифровых каналов телемеханики ГОСТ Р МЭК-60870-5-101 по линиям электропередачи

Page 1
background image

Page 2
background image

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


Page 3
background image

19

Проведем

 

оценку

 

полосы

 

частот

которую

  

необходимо

 

выделить

 

под

 

канал

 

телемеханики

.

По

 

формуле

 

Шеннона

 [1]:

 

C

 = 

B

 × log

2

(

S

/

+ 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

;

— 

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


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Анализ особенностей расчета потокораспределения и потерь мощности реальной распределительной сети низкого напряжения по измерениям интеллектуальных счетчиков

Управление сетями / Развитие сетей Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Стенников В.А. Голуб И.И. Болоев Е.В. Анфиногенов А.Ю. Бучинский А.Л. Масленников А.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»