在普通的變電站自動化系統(tǒng)光通訊解決方案中，一般采用光電轉(zhuǎn)換器+商用集線器的方式，大量光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的采用無疑會增加整個系統(tǒng)的故障率，同時給施工、維護帶來不必要的麻煩；商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般按照商用環(huán)境標準設(shè)計，其電磁兼容性指標無法達到變電站環(huán)境的運行要求。

    根據(jù)目前普通光通訊解決方案的特點，針對高壓變電站規(guī)模大、智能設(shè)備多、電磁干擾強、信息傳輸距離長，對站內(nèi)通訊信息網(wǎng)絡(luò)的機械可靠性、電磁兼容性、系統(tǒng)整體性、實時數(shù)據(jù)響應(yīng)性要求高的特點，積成電子結(jié)合多套高壓變電站自動化系統(tǒng)的施工維護經(jīng)驗， 推出適合220kV及以上電壓等級變電站的iES-M80變電站自動化系統(tǒng)全套光通訊網(wǎng)絡(luò)的解決方案。

    iES-M80系統(tǒng)是積成電子采用雙工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建通訊網(wǎng)絡(luò)，面向?qū)ο蠓謱臃植嫉男乱淮邏鹤冸娬咀詣踊到y(tǒng)。本文著重闡述iES-M80全光解決方案在某220kV變電站中的應(yīng)用。

一、方案簡介

    （一）站控層所有工作站直接采用高品質(zhì)光網(wǎng)卡；

    （二）間隔層所有測控裝置均支持雙光口連接（A、B雙網(wǎng)絡(luò)）；

    （三）通訊介質(zhì)采用鎧裝尾纜；

    （四）網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用支持直流220V供電的工業(yè)級全光口網(wǎng)絡(luò)交換機；

    （五）針對技改工程：間隔層專設(shè)網(wǎng)絡(luò)通訊屏一面，內(nèi)置全光口網(wǎng)絡(luò)交換機數(shù)臺，分成A、B網(wǎng)絡(luò)兩組。所有站控層設(shè)備以及間隔層設(shè)備使用鎧裝尾纜途徑電纜溝連至網(wǎng)絡(luò)通訊屏；

    （六）針對基建工程：每個小室內(nèi)專設(shè)兩臺全光口網(wǎng)絡(luò)交換機（雙網(wǎng)），用于連接本小室內(nèi)的間隔測控裝置及支持以太網(wǎng)通訊的保護裝置；站控層設(shè)置兩臺全光口網(wǎng)絡(luò)交換機（雙網(wǎng)）用于連接站控層各工作站；每個小室內(nèi)的光網(wǎng)絡(luò)交換機通過光纜連至站控層的全光口網(wǎng)絡(luò)交換機；

    （七）站控層協(xié)議采用主動上送式103規(guī)約；

    （八）間隔通訊層采用負載平衡式網(wǎng)絡(luò)通訊方式。

二、技術(shù)特點

    （一）整個系統(tǒng)采用全光網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，全面躲避變電站環(huán)境的強電磁干擾、電纜層強電信號干擾等多種不易躲避和維護的隱性危害，全面提高整體系統(tǒng)的運行可靠性。

    （二）系統(tǒng)采用電力專用的全光口網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，精選工業(yè)級核心芯片，按照工業(yè)級標準生產(chǎn)，采用直流電源供電，充分保證運行可靠性、電磁兼容性能，與系統(tǒng)融為一體，構(gòu)建堅強、快速的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。

    （三）全光口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及各工作站中光網(wǎng)卡的應(yīng)用，省掉大量的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，系統(tǒng)簡潔、可靠。

    （四）交換式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與共享式集線器不同，可同時多路通信，提供更寬的帶寬、更快的傳輸速度、更小的響應(yīng)時間以及更強的安全保密性，并能有效避免數(shù)據(jù)碰撞，充分保證系統(tǒng)的實施響應(yīng)性能。

    （五）間隔通訊層采用負載平衡式網(wǎng)絡(luò)通訊方式，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，保證數(shù)據(jù)信息的實施響應(yīng)性能。

三、實際工程問題分析

    （一）在實際的工程應(yīng)用中，通信數(shù)據(jù)傳輸電纜不可避免的要與強電信號纜（遙測信號纜、遙控信號纜）捆綁在電纜溝內(nèi)，無法躲避強電磁干擾，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及間隔測控裝置的抗電磁兼容性能受到嚴峻挑戰(zhàn)，增加了整個系統(tǒng)的不可靠因素；同時，防止鼠咬也是不可忽視的問題。

    建議：采用鎧裝屏蔽信號纜，最好采用鎧裝光纜。

    （二）在普通的光通訊解決方案中，工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備甚至間隔測控設(shè)備常采用電口通訊，勢必需要外設(shè)大量的光電轉(zhuǎn)換模塊（中型變電站一般需要60個光電轉(zhuǎn)換模塊），大大增加系統(tǒng)的不可靠因素，施工、維護的難度相應(yīng)增加。

    建議：間隔測控裝置直接設(shè)計雙光口通訊，各工作站采用光網(wǎng)卡通訊，中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用全光口通訊。

    （三）在分層分布的變電站自動化解決方案中，遠動工作站及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備一般組屏安裝，與其他的間隔測控屏放在一起，間隔測控設(shè)備通常采用直流電源供電，普通的商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用交流供電，需要專設(shè)交流供電電源，整體性不好。而且，普通商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈和接線口都安排在機箱的一側(cè)，不利于組屏。

    建議：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源部分使用直流供電，同時充分考慮電磁干擾方面的防護設(shè)計，電磁抗干擾度要達到相關(guān)指標3級以上標準。

    （四）高壓變電站中低壓測控保護一體化部分的設(shè)備常分布安裝于開關(guān)柜中，信息傳輸距離長，對信號衰減、抗電磁干擾能力要求較高。

    建議：通訊介質(zhì)采用鎧裝光纜，對于現(xiàn)場總線接口的裝置加裝總線/光纖轉(zhuǎn)換器；對于網(wǎng)絡(luò)接口的測控保護裝置，通過光纜直接接入通訊接口裝置的光網(wǎng)卡。

    （五）對于設(shè)立保護小室的變電站，建議與主控室之間采用鎧裝光纜通訊。