老挝南欧江水电站集控光纤通信网构建

唐立原 孙 华

（中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051）

1 工程概况

南欧江是湄公河在老挝境内的最大支流，其发源于中国云南省与老挝丰沙里省接壤的边境山脉一带。南欧江梯级电站集控中心建在老挝的琅勃拉邦省，该集控中心负责管理南欧江上的7 个梯级电站。整体建设遵循“远方监视、实时掌控、优化调度和应急指挥”的方针。

2 项目需求

随着南欧江梯级电站的不断完善，相关部门对流域内发电公司的运营和管理水平提出了更高的要求；因此，需要建设1 套与之相适应的信息高速通道。保证流域集控中心电站计算机监控、水情水调、电能量计量等系统的可靠运行是各级电站安全运营的重要保证，也是提高经济效益的客观要求。

集控中心与各流域水电站间有大量的信息需要快速传输，通信设计需要通过输电线路对南欧江各级电站的运行数据信息进行传输，该数据信息会先经过老挝电网的变电站，再传送到位于琅勃拉邦省的流域集控中心，从而实现各水电站发电单元的“五遥”功能；同时，满足发电公司 “远方集控、无人值班（少人值守）”的要求。

2.1 需要传输的主要信息

集控中心与个流域水电站间需要传输的信息包括以下5种：1） 电站水情水调信息。2） 电站保护信息子站信息。3） 电站电能量信息。4） 值班调度电话 。5） 电站视频监控信号。

2.2 信息对带宽的要求

2.2.1 调度电话

集控中心调度交换机与老挝电网调度交换机的数字中继接口需要预留2 Mb/s 带宽；集控中心调度交换机与南欧江各级电站调度交换机接口至少需要预留 7×2 Mb/s 带宽[1]。

2.2.2 集控自动化系统

集控中心与各水电站自动化系统的接口采用100 M 以太网络高速接口[1]。

2.2.3 集控视频监控系统

集控中心与各水电站视频监控的接口采用100 M 以太网络高速接口，没有备用通道。

2.2.4 集控调度数据网

集控中心与各水电站调度数据网通道需要2×2 Mb/s的接口。采用卫星通信网专用通道作为备用通道；传送信息包括各水电站电能量信息和保护信息子站信息等。

2.2.5 水情测报系统

集控中心与各水电站水情测报系统和调度数据网其他业务共用2×2 Mb/s 带宽的通道。

3 集控通信主通道选用光纤通信

因为光纤通信具有传输容量大、可靠性高以及传输距离远等优点，因此，其已经广泛应用于电力系统中，并承载了大量电力生产和传送运行管理信息的工作。因此，该项目也选择光纤通信作为主要的通信方式。

电力系统在传输重要数据时必须同时使用主用通道和备用通道。在正常状态下，主用通道传输生产运行和调度管理中的各种业务，如果主用通道意外中断，数据就可以通过备用通道进行传输；并且，主用通道和备用通道必须采用不同的通信手段去传输数据。

根据项目的实际情况，集控通信采用光纤和卫星构建主、备2 个通信通道，并负责将各级电站的监控、视频信息以及调度语音等信号传送到集控中心。由于视频信号数据很大，因此它只通过主要通信通道传输。

4 方案实施

由于老挝电网拥有丰富的电力杆塔资源，因此，南欧江流域的7 座电站均接入老挝电网，并通过输电线路与最近的变电站相连。所有输电线路上均敷设了OPGW 光缆。

该项目正是利用老挝电网现有的OPGW 光缆线路将各水电站的光纤通道迂回组织到流域的集控中心，形成光纤传输专网。各站点分布及网络如图1 所示。

由于老挝电网的光纤网无法环形自愈，因此，当主干线路发生断线时，集控中心与水电站就会完全失联。由于老挝电网中的光纤网无法环形自愈，如果主干输电线路发生断线，集控中心与下属电站可能完全失联。因此该集控项目租用老挝电网输电线路的OPGW 光芯（每条线路大约有36 芯光纤，项目租用其中的4 芯）形成双光通道，同时保证各站每个光方向配备“1+1”双光口，以加强数据传输的安全性。

在南欧江5 级、6 级、7 级水电站，北蒙2 变电站、香恩变电站、一级电站以及集控中心、老挝北部调度中心、拉邦115 kV 变电站3 个区域还组成了局部三角形环网来增加迂回通道，从而提高数据传输的可靠性。

在集控中心设置了独立的网络管理平台对全网15 个站点的光设备进行协调和管理，如图2 所示。

考虑到对数据带宽的需求，该项目将采用2.5 Gbit/s 作为光纤通道的速率。该速率是建立大容量信息传输的通道，它是减少数据延时的可靠保证。

在集控中心、各个电站和沿途变电站设置基于2.5 Gbit/s速率的SDH 光传设备，其中，水电站使用终端型光传设备；由于在各变电站不需要上下数据，只做数据传输中转；因此，各变电站使用中继型光传设备;各站点通过架设在输电线路上的OPGW 光缆或ADSS 光缆进行连接。

除此之外，集控中心的备用通信通道是用卫星通信方式组成的，该方式需要为南欧江流域集控项目搭建1 个卫星通信主站和7 个远端站通信点，其中，7 个远端站点位于南欧江的1～7个梯级水电站，卫星主站位于琅勃拉邦集控中心，这样可以实现7 个水电站与集控中心站的无线数据传输。2 种通信方式和2 个通信通道同时运行，当1 种通信通道数据信息发生中断时，数据会自动切换到另一个通信通道上，实现无间断运行。

5 站点设备的配置

在南欧江1～7 个梯级水电站分别配置2.5 G 速率的SDH光传输设备和PCM 智能复接设备。在老挝电网的本代、那莫2、北蒙2、乌多姆赛以及香恩5 个230 kV 变电站和琅勃拉邦115 kV 变电站中配置2.5 G 速率的中继型SDH 光传输设备。在集控中心和老挝电网集控中心也各配置1 套2.5 Gbit/s速率的SDH 光传输设备和PCM 智能复接设备。

该项目最终选用华为Optix.OSN.580 型光纤传输设备作为集控光纤传输网的主力设备[2]，各站点都配置1 套该设备。具体板卡配置则因为各站点所需要的光方向和输电线路距离的不同而有所区别。

Optix.OSN.580 型光纤传输设备是华为公司基于“统一交换”构架而设计的新一代产品，其可以提供最大40 G 带宽的光纤传输平台。该设备融合了PCM/MUX，可以各种低速接口[3]，具备良好的可升级性，广泛用于电力、交通和光电等关键业务网络。该设备的主用带宽符合该项目对主用带宽的要求。主要站点的设备配置见表1。主要中继变电站站点的设备配置见表2。

在该光纤传输网中，最短的OPGW 光缆有13 km，最长的达到110 km。对于30 km 以内的光纤线路来说，光传设备配置L-16.1 型的短距光口模块；对于30 km～70 km 的光纤线路来说，光传设备配置L-16.2 型的长距光口模块；对于＞70 km 的光纤线路来说[4]，光传设备在配置L-16.2 型的光口模块的基础上还需要添加C 波段光放大单元以保证光信号的强度。

在实际工程中，项目实施人员与老挝电网工程技术人员密切配合，对所有光纤线路都进行了选芯和点对点信号增益的测试。对于较长的线路加光放，而对于较短的线路则通过增加光信号衰减器来提高光口的使用寿命，最终保证每段线路接收光信号的强度都达到最适合的-20 dB，保证光纤传输设备长久稳定地运行[5]。

各梯级电站和集控中心的计算机监控、视频监控、水情水调以及调度电话等系统通过相应的接口接入光纤传输设备的100 M 以太网板卡或2 M 板卡，实现业务和系统间的互连[6]。完成各系统的组网功能。

6 结语

对目前技术发展的水平来说， 光纤通信的传输速度以及信息容量都具有其他通信技术难以比拟的优势，它在电网系统通信中扮演着不可替代的角色， 未来也一定会成为电力通信行业主要的发展方向。该文简明地介绍了南欧江集控OPGW 电力光纤通信网的特点，提供了1 套流域集控使用电网光芯组网通信的设计方案，对类似工程具有很好的借鉴作用。