雙回路不同線路間相相耦合在電力線載波通信工程中的應(yīng)用

1、雙回路不同線路間相相耦合在電力線載波通信工程中的應(yīng)用作者：天天論文網(wǎng) 日期：2016-9-1 9:43:28 點擊：0電力線載波通信采用電力線路作為傳輸媒介， 是電力系統(tǒng)特有的通信方式， 具有可靠性高， 與輸變電工程同步等特點，特別適合調(diào)度電話、繼電保護和遠動信息傳輸1。隨著通信技術(shù)的發(fā)展， 光纖通信逐步取代了電力線載波通信的主力地位， 但是作為光纖通信的有效補充以及在傳輸繼電保護方面仍然有著不可取代的地位，尤其在國外工程中，仍是不可缺少的通信方式。1 電力線載波通信的意義1.1 傳統(tǒng)電網(wǎng)對電力線載波通信的要求傳統(tǒng)電網(wǎng)通信業(yè)

2、務(wù)主要有遠動信息、系統(tǒng)保護及安穩(wěn)信息、調(diào)度電話等，其特點是點對點，業(yè)務(wù)顆粒小，電路數(shù)量相對不多，但是對可靠性要求高。雖然光纖通信滿足傳統(tǒng)電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊?，但是在某些末端站或用戶站，只采用光纖通信方式無法滿足傳統(tǒng)電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)對通信高可靠性的要求，需要其他通信方式作為補充。電力線載波的特點使之成為光纖通信的最好補充。1.2 國外電力工程中的電力線載波通信隨著國家“一帶一路”政策的實施，越來越多的國內(nèi)企業(yè)走出去參與國外電力工程的總承包、建設(shè)、咨詢、設(shè)計以及施工，不可避免的涉及到電力通信，而電力線載波通信仍然是國外電力通信工程中的主要通信方式之一。電力線載波通信方案相對固定和單一，缺少

3、變化，故如何進一步優(yōu)化方案，是設(shè)計人員需要認真思考的。對于總承包單位，優(yōu)化方案可以有效節(jié)約成本，提高工程利潤。2 雙回線路的電力線載波通信的設(shè)計2.1 常規(guī)方案設(shè)計隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的發(fā)展， 越來越多的末端站或用戶站采用雙回線路接入主網(wǎng)，例如某國外電廠的4 回275kV 出線，2 回線路至A 變電站，2 回線路至B 變電站。雖然隨電力線路同桿建設(shè)了OPGW 光纜分別至A、B 變電站，并通過光纜建立了光纖通信通道，但是按當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司要求，電廠與A、B 變電站之間仍需建立電力線載波

4、通信， 用于傳輸各回線路第二套繼電保護和作為遠動信息、調(diào)度電話的備用通道。常規(guī)的電力線載波通信方案設(shè)計為在電廠變電站4 回線路上均組織電力線載波通道， 每回線路均組織1 條電力線載波通道，每條載波通道配置1 臺電力線載波機，電力線載波機用于第二套繼電保護以及備用遠動信息、語音業(yè)務(wù)的傳輸。電廠的語音業(yè)務(wù)和遠動信息通過電力線載波通道傳輸至變電站，再由變電站已有通道傳輸至電網(wǎng)調(diào)度中心。每條載波通道不同耦合方式構(gòu)成依靠結(jié)合設(shè)備的不同接線完成， 主要采用相地耦合和相相耦合兩種方式， 其中相地耦合使用結(jié)合加工設(shè)備少，但是線路衰減大，而相

5、相耦合方式線路衰減小，可靠性高，即使某一相結(jié)合設(shè)備或相線故障，另一相仍可按相地耦合方式運行，但是使用的結(jié)合加工設(shè)備數(shù)量相對相地耦合多2。由于該通道將傳輸?shù)诙桌^電保護， 為保證繼電保護的可靠性，采用相相耦合方式，結(jié)合于A 相和B 相。電力線載波高頻通道組織見表1。電廠至A 變電站和B 變電站的方案及配置相同，電力線載波高頻通道組織示意圖見圖1。根據(jù)線路工作電流、廠站側(cè)短路電流、工作頻段范圍等一次參數(shù)和電路通道需求，電力線載波設(shè)備選型如下：高頻阻波器工作電流按2000A 設(shè)計，短路電流按40kA 設(shè)計，電感量按1.0mH

6、60;設(shè)計；耦合電容器電容量按5000pF 設(shè)計；結(jié)合濾波器峰值包絡(luò)功率按600W 設(shè)計；電力線載波機采用單邊帶調(diào)制的電力線載波機，可同時傳輸語音和數(shù)據(jù)，并配置保護接口。每回線路電力線載波高頻通道結(jié)合加工設(shè)備配置見表2。該方案設(shè)備數(shù)量為高頻阻波器16 臺， 耦合電容器8 臺，電容式電壓互感器8 臺，相相結(jié)合濾波器8 套，電力線載波機8 套，以及各設(shè)備安裝附件和電纜。2.2 方案優(yōu)化根據(jù)上述電力線載波通信方案設(shè)計， 每回線路上建立1個相相耦合的電力線載波通道， 滿足第二套繼電保護以及遠動

7、信息、調(diào)度電話的可靠傳輸，但是電廠至A 和B 變電站分別為雙回線路，即在同樣方向的不同線路上，分別各建立了1個同方向的載波通道， 從通道建設(shè)和結(jié)合加工設(shè)備配置上來說存在著重復(fù)建設(shè)，但是為減少結(jié)合加工設(shè)備數(shù)量，把同方向2 路載波通道改到其中1 回線路上建設(shè)，將降低通道可靠性，是繼電保護不容許的， 又或者采用2 回線路上分別建設(shè)相地耦合的載波通道，相地耦合衰減大，可靠性低的問題也是繼電保護不推薦采用的。能否在不降低通道可靠性的基礎(chǔ)上減少結(jié)合加工設(shè)備呢？ 一種特殊的相相耦合方式：雙回路不同線路間相相耦合正好滿足這種情況，

8、 這種耦合方式即使某一回線路的相結(jié)合設(shè)備或相線故障， 另一回線路仍可按相地耦合方式運行。采用這種特殊的方式對上述工程載波通信方案進行調(diào)整，電廠變電站4 回線路上組織電力線載波通道總數(shù)量不變， 每2 回線路組織2 條電力線載波通道， 采用相相耦合方式，結(jié)合于雙回路不同線路間的B 相。電力線載波高頻通道組織見表3。電廠至A 變電站和B 變電站的方案及配置相同，電力線載波高頻通道組織示意圖見圖2。原有工作參數(shù)不變， 每回線路電力線載波高頻通道結(jié)合加工設(shè)備配置見表4。調(diào)整后整個方案設(shè)備數(shù)量為高

9、頻阻波器8 臺， 無需耦合電容器，電容式電壓互感器8 臺，相相結(jié)合濾波器4 套，電力線載波機8 套，以及各設(shè)備安裝附件和電纜。2.3 方案比較從技術(shù)上比較上述兩個方案， 各方案建立的通道數(shù)量相同，均滿足繼電保護和遠動信息、調(diào)度電話的傳輸，且可靠性較高，在某相發(fā)生故障時，電力線載波通道仍能采用相地方式繼續(xù)工作。但是若發(fā)生某1 回線路故障時，優(yōu)化方案即雙回路不同線路間相相耦合方案能夠使電力載波通道在另一回非故障線路上以相地方式繼續(xù)工作， 而常規(guī)方案即傳統(tǒng)的相相耦合方案在故障線路上無法保證通道繼續(xù)可靠工作?？梢?/p>

10、優(yōu)化方案可靠性比第一個方案高。從設(shè)備數(shù)量及經(jīng)濟性比較上述兩個方案， 優(yōu)化方案比常規(guī)方案減少設(shè)備如下，高頻阻波器數(shù)量減少8 臺，耦合電容器減少8 臺，相相結(jié)合濾波器減少4 套。各設(shè)備若按綜合造價考慮，高頻阻波器約4 萬元/臺，耦合電容器約2.5 萬元/臺，相相結(jié)合濾波器約0.5 萬元/套，則優(yōu)化方案減少投資共54 萬元。綜上從技術(shù)和經(jīng)濟上來看，優(yōu)化方案均優(yōu)于常規(guī)方案，故實際工程實施采用了優(yōu)化后的方案。從工程管理上分析，優(yōu)化方案不用采購耦合電容器，少了一種物資，某種意義上說降低了建設(shè)管理、采購和設(shè)計的工作量，提高了工程

11、效率。3 應(yīng)用分析雙回路不同線路間相相耦合比常規(guī)的相相耦合具有明顯的優(yōu)勢， 適合在多回線路至同一個方向的變電站或電廠的情況下應(yīng)用。但在實際工程中，這種耦合方式是有一定應(yīng)用條件的。至同一方向的線路至少是雙回以上，單回線路或多回不同方向的線路不能采用這種方式； 雙回路不同線路間相相耦合方案將可能引入電力線載波機并機， 并機時對結(jié)合濾波器的選擇有一定的要求。4 結(jié)語文中所述實際工程中電廠的順利投運說明雙回路不同線路間相相耦合電力線載波方案通過了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司的審批，并付諸于實施， 投運后的通道能夠用于傳輸各回線路第二套繼電保護和作為遠動信息、調(diào)度電話的備用通道，滿足各信息傳輸要求。雙回路不同線路間相相耦合是一種特殊的電力線載波耦合方式， 在實際工