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基于PCM的保护通道在超高压电力线路继电保护信号传输中的应用 |
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| 基于PCM的保护通道在超高压电力线路继电保护信号传输中的应用 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 19:48:01  |
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应用环境分析
在电力系统中，220kV及以上的超高压电力线路往往是主干的输电线路，由于这些线路的电压高，传输容量大，供电范围广，一旦出现故障将造成重大的事故，危及到系统的安全稳定运行，给人民的生命财产造成巨大损失。因此对这些超高压电力线路，一般都是通过继电保护装置来快速切除发生故障的线路。
继电保护装置的保护信号的物理传输通道有多种选择，包括电力线载波、微波、光纤等。其中光纤通道由于具有抗电磁干扰、可靠性高、传输容量大等特点，是继电保护信号传输的首选方式。另一方面，虽然电力线路故障和通信通道故障同时发生的概率微乎其微，但由于保护信号的重要性，一般在传输通道上会选择两条独立的物理通道，一条为主用通道，另一条为备用通道，分别走不同的物理路由。保护通信设备实时监测传输通道的质量，当主用传输通道发生故障或通信质量降低（误码、不可用等）的时候，可以通过备用通道继续保持通信。在主用通道恢复正常的时候再从备用通道切换回主用通道。这种双传输通道保护方式在更大程度上保证保护信号的不间断传输。虽然用两个传输通道的成本更大，但对于超高压电力线路而言，安全性是压倒一切的要求。
在上面讨论的双传输通道保护方案中，不同厂家的继电保护设备对传输通道提供的通信接口也有不同的形式，大致可以分为64kbit/s、E1和光纤接口3种。对于最后一种接口，可以直接上光纤进行传输，其传输通道保护的功能在继电保护装置的通信部分已经完成，这里不讨论。由于继电保护的信号一般是继电保护设备的继电器接点开关状态等数据，数据内容比较少，64kbit/s的速率已经完全能够满足其通信要求，因此很多情况下继电保护设备对传输通道提供的通信接口是一个符合ITU-T G.703标准的64kbit/s接口。但由于光传输通道一般提供的通信接口是E1接口，需要一个64kbit/s到E1转换的复用设备（一般是PCM设备），通过复用设备将64kbit/s复用为E1后上传输系统进行传输。
这时，对传输系统而言就要提供保护切换功能：能够将一路数据在两个传输通道中传输，并能够根据传输通道的质量情况自动完成切换等。对于SDH光传输系统而言，可以通过 SDH的环网自愈保护来完成保护切换。对于PDH光传输系统而言，不提供保护切换的功能，这个功能将由PCM设备来完成。
2 实际案例
下面以山西电力的一个实际工程来说明上面的基于PCM的双传输通道保护方案。大同电厂的220kV线路的继电保护装置提供64kbit/s的通信接口，在传输通道上采用两条通道备用，用PCM设备提供对两个传输通道的监测、控制切换等功能。原来使用的是进口的PCM设备，价格大约在数万元/端。最近作为继电保护通信改造的试点，本次采用了北京格林威尔科技发展有限公司专门针对电力继电保护传输开发的MST-E设备来替代进口的PCM设备。除了具有节约成本的优势之外，使用MST-E设备还具有如下的特点： 在传输通道侧提供2路E1线路接口，具备E1线路的1+1保护能力，实时监测传输通道的状态，根据用户的线路状况自动选择一条最佳的E1线路，保证数据业务的可靠传输：当主E1传输线路发生故障（有LOS 、RAI、LOF、AIS 、10-3告警）时，立即发出告警，同时判断另一条备用E1传输通道的线路状态，若其通道状态正常，则切换到备用E1传输通道，如备用通道同样有故障，则不切换
在继电保护设备的通信接口侧可提供多种形式的用户接口，便于连接不同厂家的继电保护设备。这些接口类型包括：64K同向、V.24、V.35、10Base-T等数据接口
MST-E内部提供4个槽位，用户接口采用单路插装的模块设计，各种数据类型的模块槽位兼容（可混插）
支持多种数据业务同时占用一个E1接口，并能根据用户需要任意变换和设置数据业务所占用的时隙，这样可以保证用一个PCM设备同时接入多个数据，并在同一个E1通道上传输
独立双路DC-48V电源输入，两个电源转换模块，提供双电源热备份，在安全性上更加有保证
完善的本端面板告警指示，提供外部机架告警输出，便于日常维护
提供以太网网管接口，RS232网管接口，RS485串口级联方式任一种网管方式对本地的多台设备进行统一网管，并且可相应的管理到远端图2是MST-E设备在继电保护通信中的应用。
可以看到，在继电保护通信中使用基于PCM的双传输通道保护方式，是适合目前多厂家继电保护设备，多种传输通道的比较好的方案。而MST-E设备具有安全性高，性能价格比高，适应性比较好，管理方便等特点，一定会在继电保护通信中有广泛的应用。
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