特高压智能变电站光缆网线编号规范应用分析

梁　猛，张志鹏

(河北省电力勘测设计研究院，石家庄　050031)



特高压智能变电站光缆网线编号规范应用分析

梁猛，张志鹏

(河北省电力勘测设计研究院，石家庄050031)

摘要：分析特高压智能变电站光缆网线编号现状，基于“服务内容”与“通信映射”相互独立的理念，提出一种编号结构为 “字母前缀+三级数字+字母后缀”的光缆网线编号规范，并介绍该规范在特高压变电站1 000 kV线线串间隔光缆网线编号方案，实践证明该编号规范能够达到“看号知意”的目标。

关键词：特高压智能变电站；光缆；网线；编号规范

智能变电站与常规变电站的重要区别在于站内设备间的信息交换由模拟电路变成数字通信[1]，通信介质由电缆变成光缆或网线，即“光进铜退”，光缆网线用量大大增加，电缆用量大大减少，除电源电缆等少数电缆外，信息交换基本由光缆或网线完成。

目前，对于特高压智能变电站施工图的光缆网线编号还没有统一规范，设计时编号随意性较大，缺乏统一的规律，各设计院甚至同一设计院不同设计人员编号风格各不相同，造成大量的光缆网线编号难以校核、容易出错、可继承性和可交换性差，也不利于施工和运维。为适应智能变电站推广建设及特高压变电站智能化发展的需要，宜制定光缆网线的统一编号规范，进行标准化。

1光缆网线编号规范

借鉴传统控制电缆的编号方案，光缆网线的编号在整体结构上仍采用“安装单位编号+安装单位内部编号”的原则，其好处是各通信介质编号原则统一，符合传统习惯，且便于编号的归类和统一、减少对号码资源的占用、便于记忆和实际应用等。

1.1安装单位编号

安装单位编号原则与传统变电站基本一致，即采用“电压等级首字母+安装单位拼音缩写”的方式，其中T代表1 000 kV、Q代表750 kV、W代表500 kV、E代表220 kV、Y代表110 kV、U代表35 kV、S代表10 kV，安装单位编号该文不再赘述。

1.2安装单位内部编号

安装单位内部的光缆和网线编号目标是“看号知意”。考虑到光缆和网线只是智能变电站数字通信的不同物理介质，与传输的内容和对象并没有绝对的对应关系，借鉴IEC 61850标准“服务内容”与“通信映射”相互独立的思路[2]，采用基于传输内容和对象的三级数字对光缆和网线进行编号，以保证编号的普遍性和稳定性；采用字母前后缀的方式区分光缆、尾缆、网线或其他通信介质、双网等，以明确具体的通信介质和网络。安装单位内部编号结构为：“字母前缀”+“三级数字”+“字母后缀”。

1.2.1第1级数字编号-电压等级

为区分不同的电压等级传输内容和对象，采用如下编号：9-1 000 kV、7-750 kV、5-500 kV、2-220 kV、1-110 kV、3-35 kV(10 kV、66 kV)、4-380 V、6-主变压器本体、0-站用公用设备，只要在光缆或网线编号中看到对应层级的上述数字，即可识别其电压等级。该层级采用1位数字编号即可涵盖所有内容。

1.2.2第2级数字编号-传输内容

智能变电站数字通信的内容可分为以下几类：SV、GOOSE、MMS、对时、监测、远传通道等[3]，可分别编号为0-电压SV、1-电流SV、2-GOOSE、3-MMS、4-对时、5-监测、6-通道、9- SV/GOOSE等信息共缆，只要在光缆或网线编号中看到对应层级的上述数字，即可识别其传输的内容。该层级采用1位数字编号即可涵盖所有内容。

1.2.3第3级数字编号-通信对象

a. 各间隔过程层设备的通信对象可分为以下设备：过程层设备、间隔保护、测控、电能表、母线保护、录波器、网络记录仪、PMU、行波测距等，可分别编号为1-间隔保护(对双断路器接线的保护，加罗马字母后缀区分两个断路器)、2-测控、3-电能表、4-母差、5-录波器、6-记录仪、7-PMU、8-测距、9-过程层设备间连接。由于过程层设备传输内容为SV、GOOSE、对时、监测，只要在光缆或网线编号中看到对应层级的上述数字，结合安装单位编号及第1、2级的编号，即可识别其传输的对象。该层级采用1至2位数字编号即可涵盖所有对象。

b. 各间隔与站控层设备的通信对象可分为以下设备：保护、测控、电能表等，可分别编号为1-保护1、2-保护2、3-测控、4-电能表，由于与站控层设备的通信内容为MMS，只要在光缆或网线编号中看到对应层级的上述数字，结合安装单位编号及第1、2层级的编号，即可识别其传输的对象。该层级采用1位数字编号即可涵盖所有对象。

c. 各间隔与通信SDH设备的通信对象可分为：线路保护1、线路保护2，可分别编号为1-保护1、2-保护2，只要在光缆编号中看到对应层级的上述数字，结合安装单位编号及第1、2层级的编号，即可识别其传输的对象。该层级采用1位数字编号即可涵盖所有对象。

d. 过程层交换机的通信对象为：过程层设备、各间隔保护设备、各间隔测控设备、各间隔电能表、公用设备(母线保护、公用测控、录波器、记录仪等)、过程层交换机间级联。

按间隔配置过程层交换机时，由于过程层交换机安装在各间隔保护柜上[4]，过程层交换机与间隔保护的通信为柜内跳纤连接，不需纳入光缆编号规范内；交换机至过程层设备的光缆与保护至过程层设备的光缆可合并为一根，编号为1；交换机至测控装置柜的光缆与过程层设备至测控装置柜的光缆可合并为一根，编号为2；交换机至电能表柜的光缆编号为3，间隔交换机至中心交换机编号采用0(不需为过程层网络单设安装单位)。该层级采用1位数字编号即可涵盖所有对象。

按多间隔共享配置过程层交换机时(如按串、按段、按两个间隔等)，不管交换机是否单独组柜，均将各子交换机划为独立安装单位(如1GCW代表第1串交换机，2GCW代表第2串交换机等)，数字编号的前两级含义与前面相同，第3级采用如下编号方案：0-子交换机至中心交换机级联、1-子交换机至间隔1设备柜、2-子交换机至间隔2设备柜、x-子交换机至间隔x设备柜。该层级采用1至2位数字编号即可涵盖所有对象。

1.2.4字母前后缀

前缀采用通信介质的拼音首字母组合表示不同的介质，如GL-光缆(不带接头)、WL-尾缆(带接头)、WX-网线(特指电以太网)等。

后缀采用字母A、B区分过程层(SV、GOOSE)和站控层(MMS)的2个网络，如果只设置单网，则取消后缀。

2应用分析

以特高压变电站1000kV第1串(线线串)各间隔为例，具体分析光缆网线的编号方案。在本例中，1000kV每线路两套保护及电能表组一面柜，1000kV每断路器两套保护及测控装置组一面柜，每串过程层交换机单独组柜。过程层网络方案为：保护直采直跳，SV、GOOSE本文责任编辑：丁力

分别组网，保护外其余设备网采网跳。通信介质：户内二次设备柜至户外就地控制柜采用光缆，户内二次设备柜间过程层通信采用尾缆，站控层通信采用网线。

按照以上提出的光缆网线编号规范，制定如图1所示的1 000 kV第1串光缆网线联系及编号，为简化图面，图1仅绘制了有代表性的T011、T012及1T间隔重要的SV、GOOSE相关光缆联系及编号，MMS、对时及通道相关光缆和网线编号不再显示。

图1　1 000 kV第1串光缆网线联系及编号

例如，T011断路器保护测控柜到T011断路器就地控制柜光缆T011-GL991A，表示安装单位为1 000 kV第1串I母线侧断路器用于保护A网的传输1 000 kV SV/GOOSE信息的光缆，既T011表示安装单位，GL表示光缆，第1个9表示1 000 kV侧的光缆或网线，第2个9表示传输的是

SV/GOOSE信息，1表示保护用光缆或网线，A表示A网。

3应用效果

通过规范特高压智能变电站施工图的光缆网线编号，在设计过程中可以有效减少施工图中的错误，便于校核，提高了图纸中光缆网线编号的正确率，并增强了图纸的继承性；在施工过程中，可以有效减少安装、调试人员的工作量随着施工与运行检修人员对光缆网线编号熟悉程度的增加，为变电站施工、调试及运维工作提供了极大地便利。使参与设计、安装、调试及检修的人员能够对光缆网线编号“看号知意”，提高了建设及生产各个环节的工作效率，减少工作失误。

4结论

a. 提出一种“基于传输内容和对象的三级数字编号+字母前后缀”的智能变电站光缆网线编号规范，实现“看号知意”。

b. 本规范具有普遍性、稳定性和可发展性，符合IEC61850标准“服务内容”与“通信映射”相互独立的精神，推广应用将对特高压智能变电站的设计、运维、管理带来巨大的便益。

参考文献：

[1]Q/GDW 383-2009，智能变电站技术导则[S].

[2]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.

[3] Q/GDW 441-2010，智能变电站继电保护技术规范[S] .

[4]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计：110(66) kV~750 kV智能变电站部分[M]. 北京：中国电力出版社，2011.

本文责任编辑：罗晓晓

Application Analysis on Fiber Optic Cable Ethernet Cable Number Code for UHV Smart Substation

Liang Meng，Zhang Zhipeng

(Hebei Electric Power Design & Research Institute，Shijiazhuang 050031，China)

Abstract：This paper analyses the present situation of fiber optic cable and ethernet cable number code in UHV smart substation,based on the spirit that “service content” and “communication map” are independent of each other, put forwards a kind of fiber optic cable and Ethernet cable number code, the numbering structure is “ the letter prefix+ three class numbers + the letter suffix”, can reach the target of “ know the meaning when seeing the number ”.

Key words:UHV smart substation;fiber optic cable;ethernet cable;number code

中图分类号：TM73

文献标志码：B

文章编号：1001-9898(2016)01-0008-02

作者简介：梁猛(1976-)，男，高级工程师，主要从事电力系统继电保护、自动化及二次方面的设计研究。

收稿日期：2015-05-12