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摘要：本文主要针对中型水电站集控中心通信系统展开分析，阐述了中型水电站集控中心通信系统的内容及方案，并从方案的实用性角度论述如何构建好系统方案，希望可为今后的中型水电站集控中心通信工作提供参考。
关键词：中型水电站，集控中心，通信系统，方案
前言
目前，中型水电站集控中心通信系统的建设还存在一定的问题，例如系统建设质量差，运行过程中问题频出等。所以，我们要针对目前中型水电站集控中心通信的需求，重新思考如何构建更好的中型水电站集控中心通信系统。
1 实施水电站远程集中控制的必要性和可行性
1.1 必要性
从根本上来讲，要使自身的生产和运营成本有效降低，就必须确保自身的技术能够持续领先，切实有效实施水电站远程集中控制技术。针对这样的情况，水电站就需要对自身的经营模式进行有效创新，切实有效的加强对于梯级水电站的统筹管理，合理合规的利用水资源。
1.2 可行性
现阶段，我国的水电站事业已经取得了很大的进展，并有针对性的把流域内的水电站计算机监控系统进行了切实有效的统筹规划，构建起更符合标准的接口，并进行统一组织，这样使水电站的自动化水平和信息数据标准化程度得到了更大程度的提升。
2 通信范围和原则
本文以某流域梯级集控中心建设为基础，对集控中心与各梯级电站之间的通信网络、通信方式等进行分析，为同类型集控中心通信方案选择提供参考。
通信范围主要包括：（1）集控中心与流域内“一库六级”电站之间的相互通信;（2）“一库六级”电站之间的相互通信。目的是将各梯级电站的计算机监控系统、工业电视、机组在线监测系统（振动摆渡）及水情测报系统等信息、数据传输到集控中心，实现远程调度控制。
3 梯级各电站通信系统现状
3.1 梯级电站架设光纤现状
该流域共7个梯级电站，其中5个电站出线等级为220kV，其余2个电站出线等级为110kV，均送至相邻的同一个220kV变电站。
220kV出线的5个电站，均由一根24芯的OPGW光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：调度数据网双通道与调度中心相连，一个通道又分为主备用，共占用4芯，两个通道共占用8芯;光纤保护通道占用2芯;电站之间的内部通信占用2芯，还剩余12芯。
110kV出线的两个电站，均由一根12芯的ADSS光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：至调度综合业务网4芯（2芯备用），光纤保护4芯（2芯备用），相邻电站之间的内部通信占2芯，还剩余2芯。另还有一根光纤保护用8芯，剩余4芯;水情测报4芯一用一备全部用完。
另外，集控中心所在办公大楼由一根两芯的OPWG光缆与220kV变电站进行通信。
3.2 梯级电站传输网络现状
相邻变电站内安装有一套ECIXDM-1000光传输设备，梯级各电站内均配置了一套ECIXDM-100与相邻变电站通信，以155M/S的传输速率进行数据传输。同时各电站还安装了一套3630PCM设备和通信电源，直接与调度部门进行数据传输。所传输的远动、安稳、故障录波等业务占用带宽不超过20M，备用容量较大。
4 通信方案研究
4.1 通信方式选择
通常大型集控中心由于流域较长、各梯级电站之间的距离较远，会采用选择卫星和电力载波的通信方式。但考虑到中小型水电站集控中心的资金投入有限，采用卫星的通信方式成本太大，不适用于中小型电站集控中心，因此不推荐使用。
根据集控中心对网络业务、可靠性和经济性的要求，充分利用电力系统光纤资源，可以组建全流域的光纤传输网络。光纤传输以其高宽带、低损耗、抗干扰能力强等特点，已成为当今高速数据传输的首先媒体。同时，光纤网络具有强大的自愈保护功能和传输容量大的特点，大大提高了光纤通信的可靠性，为实现全流域梯级电站至集控中心的计算机监控数字及图像传输提供了技术保证。
4.2 网络结构选择
根据集控中心通信设计原则和后续电站的接入要求，结合其他水电站集控中心通信系统应用案例，本文提出星型、环型及总线型三种交互式以太网结构，并对三种网络结构进行比较论述。
4.2.1星型结构
各电站以星型方式连接成网络，中央节点设在集控中心，其他节点都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心。利用电站现有的OPGW光缆线路以及自建的ADSS光缆，组建流域各电站双通道星型光纤传输网络。星型方式的特点是结构简单，便于管理和建网;网络延迟时间较小，传输误差较低。但其可靠性较低、资源共享能力差;中心节点故障时，会导致整个网络瘫痪。
4.2.2环型结构
环型网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，虽然当环路上某个节点故障时，网络可以迅速重构而自愈，若为双环网，网络可靠性会大大增加。
4.2.3总线型结构
总线型结构是将各电站均挂在一条总线上，各电站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散。其特点是结构简单，可扩充性好，使用的设备相对简单，可靠性高。缺点是：维护难，分支节点故障查找难。如果选择总线型网络，原有的OPWG线路和ADSS光缆资源将无法有效利用，且后期电站不好接入，并且传输到集控中心时数据会很大，效率和延时会过大，不利于集控中心的稳定运行。
综上所述，本文推荐集控中心与各梯级电站之间采用环型网络结构。本文认为该流域集控中心的通信规划方案结构上采用环型结构将各梯级电站与集控中心形成环网，保证传输的可靠性。通信方式采用光纤通信，提高了传输速率和数据量。
5 结语
总之，本文总结了中型水电站集控中心通信的需求，并进一步总结了中型水电站集控中心通信系统的方案构建，以及具体的方案的内容，可供今后的中型水電站集控中心通信工作参考。
参考文献：
[1]汤晓华，瞿万军，苏道高.水电站计算机监控系统与微机五防的整合设计[J].继电器，2017，6（1）.
关键词：中型水电站，集控中心，通信系统，方案
前言
目前，中型水电站集控中心通信系统的建设还存在一定的问题，例如系统建设质量差，运行过程中问题频出等。所以，我们要针对目前中型水电站集控中心通信的需求，重新思考如何构建更好的中型水电站集控中心通信系统。
1 实施水电站远程集中控制的必要性和可行性
1.1 必要性
从根本上来讲，要使自身的生产和运营成本有效降低，就必须确保自身的技术能够持续领先，切实有效实施水电站远程集中控制技术。针对这样的情况，水电站就需要对自身的经营模式进行有效创新，切实有效的加强对于梯级水电站的统筹管理，合理合规的利用水资源。
1.2 可行性
现阶段，我国的水电站事业已经取得了很大的进展，并有针对性的把流域内的水电站计算机监控系统进行了切实有效的统筹规划，构建起更符合标准的接口，并进行统一组织，这样使水电站的自动化水平和信息数据标准化程度得到了更大程度的提升。
2 通信范围和原则
本文以某流域梯级集控中心建设为基础，对集控中心与各梯级电站之间的通信网络、通信方式等进行分析，为同类型集控中心通信方案选择提供参考。
通信范围主要包括：（1）集控中心与流域内“一库六级”电站之间的相互通信;（2）“一库六级”电站之间的相互通信。目的是将各梯级电站的计算机监控系统、工业电视、机组在线监测系统（振动摆渡）及水情测报系统等信息、数据传输到集控中心，实现远程调度控制。
3 梯级各电站通信系统现状
3.1 梯级电站架设光纤现状
该流域共7个梯级电站，其中5个电站出线等级为220kV，其余2个电站出线等级为110kV，均送至相邻的同一个220kV变电站。
220kV出线的5个电站，均由一根24芯的OPGW光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：调度数据网双通道与调度中心相连，一个通道又分为主备用，共占用4芯，两个通道共占用8芯;光纤保护通道占用2芯;电站之间的内部通信占用2芯，还剩余12芯。
110kV出线的两个电站，均由一根12芯的ADSS光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：至调度综合业务网4芯（2芯备用），光纤保护4芯（2芯备用），相邻电站之间的内部通信占2芯，还剩余2芯。另还有一根光纤保护用8芯，剩余4芯;水情测报4芯一用一备全部用完。
另外，集控中心所在办公大楼由一根两芯的OPWG光缆与220kV变电站进行通信。
3.2 梯级电站传输网络现状
相邻变电站内安装有一套ECIXDM-1000光传输设备，梯级各电站内均配置了一套ECIXDM-100与相邻变电站通信，以155M/S的传输速率进行数据传输。同时各电站还安装了一套3630PCM设备和通信电源，直接与调度部门进行数据传输。所传输的远动、安稳、故障录波等业务占用带宽不超过20M，备用容量较大。
4 通信方案研究
4.1 通信方式选择
通常大型集控中心由于流域较长、各梯级电站之间的距离较远，会采用选择卫星和电力载波的通信方式。但考虑到中小型水电站集控中心的资金投入有限，采用卫星的通信方式成本太大，不适用于中小型电站集控中心，因此不推荐使用。
根据集控中心对网络业务、可靠性和经济性的要求，充分利用电力系统光纤资源，可以组建全流域的光纤传输网络。光纤传输以其高宽带、低损耗、抗干扰能力强等特点，已成为当今高速数据传输的首先媒体。同时，光纤网络具有强大的自愈保护功能和传输容量大的特点，大大提高了光纤通信的可靠性，为实现全流域梯级电站至集控中心的计算机监控数字及图像传输提供了技术保证。
4.2 网络结构选择
根据集控中心通信设计原则和后续电站的接入要求，结合其他水电站集控中心通信系统应用案例，本文提出星型、环型及总线型三种交互式以太网结构，并对三种网络结构进行比较论述。
4.2.1星型结构
各电站以星型方式连接成网络，中央节点设在集控中心，其他节点都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心。利用电站现有的OPGW光缆线路以及自建的ADSS光缆，组建流域各电站双通道星型光纤传输网络。星型方式的特点是结构简单，便于管理和建网;网络延迟时间较小，传输误差较低。但其可靠性较低、资源共享能力差;中心节点故障时，会导致整个网络瘫痪。
4.2.2环型结构
环型网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，虽然当环路上某个节点故障时，网络可以迅速重构而自愈，若为双环网，网络可靠性会大大增加。
4.2.3总线型结构
总线型结构是将各电站均挂在一条总线上，各电站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散。其特点是结构简单，可扩充性好，使用的设备相对简单，可靠性高。缺点是：维护难，分支节点故障查找难。如果选择总线型网络，原有的OPWG线路和ADSS光缆资源将无法有效利用，且后期电站不好接入，并且传输到集控中心时数据会很大，效率和延时会过大，不利于集控中心的稳定运行。
综上所述，本文推荐集控中心与各梯级电站之间采用环型网络结构。本文认为该流域集控中心的通信规划方案结构上采用环型结构将各梯级电站与集控中心形成环网，保证传输的可靠性。通信方式采用光纤通信，提高了传输速率和数据量。
5 结语
总之，本文总结了中型水电站集控中心通信的需求，并进一步总结了中型水电站集控中心通信系统的方案构建，以及具体的方案的内容，可供今后的中型水電站集控中心通信工作参考。
参考文献：
[1]汤晓华，瞿万军，苏道高.水电站计算机监控系统与微机五防的整合设计[J].继电器，2017，6（1）.