CN112653246A - 一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，包括集控中心接入***架构模块、集控中心至电网调度通道模块、末端子站至集控中心通道模块及业务数据流转***模块，集控中心接入***架构模块用于将各个非电网能源用户的集控中心或数据中心与各个运维站和厂站通过现有的光缆和传输网通道组建一个专用通道；集控中心至电网调度通道模块主要用于实现集控中心与电网的调度连接；末端子站至集控中心通道模块主要利用末端子站原有的通道资源实现末端子站至集控中的通道组织，包括光路通道组建和业务通道组建；所述业务数据流转***模块主要利用组建的传输网络架构，实现末端业务数据由末端子站汇聚至集控中心。

Description

一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***
技术领域
本发明涉及集控中心建设领域，具体涉及一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***。
背景技术
近年来，我国大力发展太阳能、风能、生物能等可再生能源，对于可再生能源的原有利用方式是分布式的“就地收集, 就地存储, 就地使用”。信息技术与可再生能源相结合的产物——能源互联网为解决可再生能源的有效利用问题, 提供了可行的技术方案。能源互联网综合运用先进的电力电子技术，信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来，以实现能量双向流动的对等交换和共享网络。
新能源电站地理位置分散、分布区域广、地处偏僻、运行环境相对恶劣，通常采用单站统一管理的模式，电站负责本站日常的生产、调度、运维、检修等工作，需配置必要的生活设施、生产设备工具和各类人员。随着电力市场的发展，新能源电站面临新的市场挑战，通过远程集控中心的建设，实现远程精细化管理，提高设备可靠性，优化资源配置，提高生产运行管理效率和水平，实现提质增效。
远程集控中心通常布局在多个电站的区域核心或关键节点，以实现数字化、自动化、智能化为目标，建设一体化集中监控运营管理***，实现数据有效的存储、共享、流转；利用稳定的通信技术，实现运行、设备的智能化管理；在远程集控中心搭建集中监控***平台，通常采用主站子站分布建设模式，一个主站（即远程集控中心），可以监控所有子站（即各光伏电站、风电站、海上风电、生物能等）的生产数据信息和视频；每个子站信息通过专用网络向主站发送所有生产数据信息。主站是子站的上级监控***，可以通过集中监控***向各子站下发各种操作命令，也可以接受省调指令和上报数据至省调。
远程集控中心同时具备集成生产管理***功能，可以提供智能化的生产运行管理，其中包含光伏电站和风电场管理、报表管理、电站指标及分析、***监控、运维管理、告警管理、物资管理等功能，从而更好地提高电站管理、运行效率、物资调配效率。同时远程集控中心具备与******以及数字化智慧化***平台的接口功能，也可将如视频***、火灾***、五防***等接入远程集控中心进行监控，从而满足安全性、可靠性、开放性、实用性、先进性的要求，实现一体化设计，具备良好的可维护性、可扩展性。
通过建设远程集控中心，搭建集中监控***平台，将所属的各光伏电站、风电场集成为一个网络，建立一个功能完善、技术先进、性能良好的可靠、安全、结构稳定的智能监控管理***，实现对区域内所属光伏电站、风电场进行统一监视、控制及管理。
同时，利用尖端的大数据分析技术，实现生产过程管理的精细化、标准化、科学化，在信息化体系不断完善过程中，逐步提升管理效益。以大数据、云计算为基础的生产过程控制与调度自动化管理***，可以对现场的运行设备进行监视控制与调度，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及事故报警等功能，实现集控运行及集中管理，提高劳动生产效率。国家电网已经建设了完备的覆盖各个电压等级的光缆和传输通道，充分利用这些通道资源，组建末端站点-电网-集控中心的数据通道，构建一个可靠稳定的集控***。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够有效解决新能源集控中心建设过程中出现的通道建设问题的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，按通信通道的不同功能分为集控中心接入***架构模块、集控中心至电网调度通道模块、末端子站至集控中心通道模块及业务数据流转***模块，所述集控中心接入***架构模块主要用于将各个非电网能源用户的集控中心或数据中心与相对分散的各个运维站和厂站通过现有的光缆和传输网通道组建一个专用通道，将集控中心接入通信通道***；所述集控中心至电网调度通道模块主要包括结合具***置和周边电网架构，建设集控中心至电网的调度通道，实现集控中心与电网的调度连接；所述末端子站至集控中心通道模块主要利用末端子站原有的通道资源接入县级接入网、地市汇聚网、省级核心网，最终实现末端子站至集控中的通道组织，末端子站至集控中心通道模块包括光路通道组建和业务通道组建；所述业务数据流转***模块主要利用组建的传输网络架构，通过2M或百兆数据逐级传递，最终实现末端业务数据由末端子站汇聚至集控中心。
进一步地，所述集控中心至电网调度通道模块主要包括光缆通道和数据通道，所述光缆通道的建设需结合集控中心地理位置，建设集控中心至附近变电站或调度站点的完全不同路径的两个光缆通道；所述数据通道的建设主要利用建设的光缆通道将集控中心配置的MSTP设备或带光口路由器设备直达或跳纤至电网站点，开通至电力通信传输网的光路或数据通道。
进一步地，所述业务数据流转***模块中末端站点新增的业务***以E1接口或FE接口形式接入本末端站已配置的传输设备，然后通过至地市传输网的光通道链路接入地区传输网，再通过省网传输网和地市传输网的互联互通，业务进入省级传输网，利用在集控中心配置的传输网设备实现业务的落地；由于新能源子站普遍装机容量偏小、上网电压较低，原接入的传输网多为县级传输网，部分子站如接入的已是省级传输网，则直接通过省级传输网即可实现业务的流转。
进一步地，所述末端站点通过配置专用数据采集网关机、网络通信设备、网络边界二次安全防护设备及综合防护设备，将各业务子***分区接入前置采集***，经特定通道发送至集控中心，实现集控中心统一监视与控制。
本发明的有益技术效果在于：本发明所述的通信通道***具有如下优点：1）新能源集控中心建设光缆和传输网络构建专用的至电力通信传输网的光路通道和数据业务通道，安全性强、可靠性高；2）利用末端子站已建设的光缆和传输网通道，节省投资、提质增效；3）借助电力通信网组建的能源集控中心，能有效解决受到地理区域限制的各类风电、光伏等小机组的统一调度问题，远程统一调度、统一管理、统一运维；4）建设的电力专网全部环节均在可靠的运维环境下，整个链路通道的可靠性提高；5）利用电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，依托集控中心的大数据、云计算、数据共享、统一管理调度，参与构建新时期的多元融合的高弹性能源互联网。
附图说明
图1为集控中心***图；
图2为末端站点接入通道示意图；
图3为集控中心接入通道架构图；
图4为通道网络架构图；
图5为业务数据流程图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
如图1-5所示，本发明所述的一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，按通信通道的不同功能分为集控中心接入***架构模块、集控中心至电网调度通道模块、末端子站至集控中心通道模块及业务数据流转***模块。远程集控中心如果比作整个***的大脑，末端站点是四肢和躯干，通信通道就是联通全身的动脉和毛细血管。集控中心统一采集、控制末端子站，由集控中心平台统一实现对末端站点的监视。***分为集团监视分析层、集控中心层、新能源子站层三级架构。根据远程集控中心在整个电网结构的节点位置和***定位，大概可以分为三大类通道需求：远程集控中心至省调调度中心通道；远程集控中心至末端站点通道；远程集控中心至集团统一管理***通道。
参照图2所示，所述末端站点通过配置专用数据采集网关机、网络通信设备、网络边界二次安全防护设备及综合防护设备，将各业务子***分区接入前置采集***，经特定通道发送至集控中心，实现集控中心统一监视与控制。***在子站端应全面收集现场所有设备的主要信息，充分利用“即变既送、周期发送、召唤传送”等高效数据传输模式，实现数据的采集与传送。
根据业务种类的不同，以及对通道可靠性、实时性的需求差异，可以将数据通道分为两类：第一类数据实时性、可靠性、连续性要求高，以及涉及电站重要生产和调度数据的应通过专用通道，第二类如视频监控、行政电话等常规业务可通过租用公网运营商业务通道。第一类数据通道的各类性能参数和安全防护要求较高，同时由于地理位置原因，发电企业建设末端站点-集控中心的专用通道存在较大困难，同时，国家电网已经建设了完备的覆盖各个电压等级的光缆和传输通道，充分利用这些通道资源，组建末端站点-电网-集控中心的数据通道，构建一个可靠稳定的集控***。
参照图3所示，所述集控中心接入***架构模块主要用于将各个非电网能源用户的集控中心或数据中心与相对分散的各个运维站和厂站通过现有的光缆和传输网通道组建一个专用通道，将集控中心接入通信通道***；各个非电网能源用户的集控中心或数据中心大多位于城市，各个运维站和厂站零星散落在相对分散的郊区、山区等，二者之间的数据通道是一个薄弱环节；国家电网有完备的光缆通道和传输网架，基本覆盖35kV及以上的全部站点，末端能源站点随一次线路基本均建设有至附近变电站的光缆；利用现有光缆和传输网通道组建一个专用通道，从而实现末端子站利用电力专用构建至集控中心的通信通道***。
参照图4所示，所述集控中心至电网调度通道模块主要包括结合具***置和周边电网架构，建设集控中心至电网的调度通道，实现集控中心与电网的调度连接；该模块主要包括光缆通道和数据通道，所述光缆通道的建设需结合集控中心地理位置，建设集控中心至附近变电站或调度站点的完全不同路径的两个光缆通道；所述数据通道的建设主要利用建设的光缆通道将集控中心配置的MSTP设备或带光口路由器设备直达或跳纤至电网站点，开通至电力通信传输网的光路或数据通道。为满足集控中心接入业务的多样性和业务配置的灵活性，选用MSTP来实现。
所述末端子站至集控中心通道模块主要利用末端子站原有的通道资源接入县级接入网、地市汇聚网、省级核心网，最终实现末端子站至集控中的通道组织，末端子站至集控中心通道模块包括光路通道组建和业务通道组建；末端站点建站时均已配套建设有相关光缆通道和至附近变电站的数据通道，利用原有通道资源，为电站接入提供必要的2M或百兆数据通道。
参照图5所示，所述业务数据流转***模块主要利用组建的传输网络架构，通过2M或百兆数据逐级传递，最终实现末端业务数据由末端子站汇聚至集控中心；业务数据流转***模块中末端站点新增的业务***以E1接口或FE接口形式接入本末端站已配置的传输设备，然后通过至地市传输网的光通道链路接入地区传输网，再通过省网传输网和地市传输网的互联互通，业务进入省级传输网，利用在集控中心配置的传输网设备实现业务的落地；由于新能源子站普遍装机容量偏小、上网电压较低，原接入的传输网多为县级传输网，部分子站如接入的已是省级传输网，则直接通过省级传输网即可实现业务的流转。由于E1接口业务和FE接口业务在MSTP中的数据制式不同，在终端配置时略有差异。
本发明的***架构如下：位于市区或地域核心的新能源集控中心，建设光缆通道选择合适的接入站点接入电力光缆网，建设传输设备依托建设的光缆通道接入电力通信省级核心传输网；末端子站利用原有的接入电网的光缆网络和已经配置开通的光路接入县地电力接入传输网，利用县级接入传输网、市级汇聚传输网、省级核心传输网，构建末端子站至集控中心的传输网络通道和数据业务通道。
本发明所述的通信通道***具有如下优点：1）新能源集控中心建设光缆和传输网络构建专用的至电力通信传输网的光路通道和数据业务通道，安全性强、可靠性高；2）利用末端子站已建设的光缆和传输网通道，节省投资、提质增效；3）借助电力通信网组建的能源集控中心，能有效解决受到地理区域限制的各类风电、光伏等小机组的统一调度问题，远程统一调度、统一管理、统一运维；4）建设的电力专网全部环节均在可靠的运维环境下，整个链路通道的可靠性提高；5）利用电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，依托集控中心的大数据、云计算、数据共享、统一管理调度，参与构建新时期的多元融合的高弹性能源互联网。
综上所述，本发明提供一种利用电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，集控中心利用电力专网通道和大数据、云计算等技术实现数据共享、统一管理和统一调度，可对人力资源、备品备件、资金和技术实现合理调配与运用，达到人、财、物的高效运作和资源的优化利用，保障综合效益最大化。实现监控中心、调度中心、现货交易中心、数据中心、宣传展示中心等多样化功能，调动内外资源、优化调节模式，提质增效高质量发展，具有重要的经济价值和社会意义。
本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，其特征在于：按通信通道的不同功能分为集控中心接入***架构模块、集控中心至电网调度通道模块、末端子站至集控中心通道模块及业务数据流转***模块，所述集控中心接入***架构模块主要用于将各个非电网能源用户的集控中心或数据中心与相对分散的各个运维站和厂站通过现有的光缆和传输网通道组建一个专用通道，将集控中心接入通信通道***；所述集控中心至电网调度通道模块主要包括结合具***置和周边电网架构，建设集控中心至电网的调度通道，实现集控中心与电网的调度连接；所述末端子站至集控中心通道模块主要利用末端子站原有的通道资源接入县级接入网、地市汇聚网、省级核心网，最终实现末端子站至集控中的通道组织，末端子站至集控中心通道模块包括光路通道组建和业务通道组建；所述业务数据流转***模块主要利用组建的传输网络架构，通过2M或百兆数据逐级传递，最终实现末端业务数据由末端子站汇聚至集控中心。
2.根据权利要求1所述的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，其特征在于：所述集控中心至电网调度通道模块主要包括光缆通道和数据通道，所述光缆通道的建设需结合集控中心地理位置，建设集控中心至附近变电站或调度站点的完全不同路径的两个光缆通道；所述数据通道的建设主要利用建设的光缆通道将集控中心配置的MSTP设备或带光口路由器设备直达或跳纤至电网站点，开通至电力通信传输网的光路或数据通道。
3.根据权利要求1或2所述的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，其特征在于：所述业务数据流转***模块中末端站点新增的业务***以E1接口或FE接口形式接入本末端站已配置的传输设备，然后通过至地市传输网的光通道链路接入地区传输网，再通过省网传输网和地市传输网的互联互通，业务进入省级传输网，利用在集控中心配置的传输网设备实现业务的落地；由于新能源子站普遍装机容量偏小、上网电压较低，原接入的传输网多为县级传输网，部分子站如接入的已是省级传输网，则直接通过省级传输网即可实现业务的流转。
4.根据权利要求3所述的基于电力专网构建的新能源远程集控中心通信通道***，其特征在于：所述末端站点通过配置专用数据采集网关机、网络通信设备、网络边界二次安全防护设备及综合防护设备，将各业务子***分区接入前置采集***，经特定通道发送至集控中心，实现集控中心统一监视与控制。
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