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摘 要 本文介绍了目前变电站通信直流电源的设计模式，分别针对不同级别的电力通信网详细分析了不同电压等级变电站站内通信直流电源可靠性对电力通信网络造成的影响，通过分析比对，最终提出适合电力系统通信的变电站通信直流电源设计思路。
关键词 变电站通信直流电源；供电方式；抗单点故障能力；设计思路
中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0199-01
通信直流电源是整个通信设备的重要组成部分，通常被称为通信设备的“心脏”。截止至2010年年底，变电站通信直流电源设计均执行通信行业标准《通信用高频开关电源系统》YD/1058-2007，采用独立通信直流电源。2010年，随着智能化变电站的发展，针对站内设备电源发布了《站用交直流一体化电源系统技术规范》Q/GDW 576-2010，通信直流电源被集成到站内交直流一体化电源中。独立通信直流电源和站内交直流一体化电源有各自不同的特点，是不是每个变电站都适用站内交直流一体化电源，本文针对变电站通信直流电源系统设计进行了探讨。
1 直流电源供电方式分类
1）集中供电方式。
集中供电方式是用一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备为整个局站的设备供电。变电站站用交直流一体化电源系统就是这种供电方式。显然，电源设备集中，具有便于维护人员集中维护的优点。目前站用交直流一体化电源由二次专业人员维护，不需要通信专业人员维护。但是集中供电方式供电也有很多缺点：当电源某部分出现故障时，影响大、可靠性差；设备电源线较长且為低压直流传输，可能造成直流馈电压降过大、供电不稳定；电源预先设计了10年后的容量需求，在工程建设初期电源可能轻载运行，日后扩容工作复杂。
2）分散供电方式。
分散供电方式又分为半分散供电系统和全分散供电系统。半分散供电系统将设备分组，一组设备由一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备供电；全分散供电系统每套设备由一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备供电。变电站独立通信直流电源与其他直流电源分离，属于半分散供电方式。独立通信直流电源由通信专业人员维护，其他站内直流电源由其他专业维护。虽然维护复杂，但是分散供电方式有他的优点：当电源某部分出现故障时，影响小、可靠性高；设备电源线短能耗低、供电稳定；电源预先设计的容量需求较小、扩容方便。
2 骨干通信网设备通信直流电源设计分析
1）骨干通信网覆盖范围。
电力骨干通信网包括省际骨干通信网、省级骨干通信网、地县骨干通信网。电力通信网服务于电网，随电网规划、随电网建设，覆盖全部电压等级的变电站，其中省际骨干通信网、省级骨干通信网覆盖的变电站电压等级一般为220 kV及以上，地县骨干通信网覆盖的变电站电压等级一般为110 kV及35 kV。
2）骨干通信网特点。
①220kV及以上变电站骨干通信网特点。
220 kV及以上电网具有环网结构。220 kV及以上变电站分为枢纽变电站和终端变电站。枢纽变电站有两路以上不同路径的电源线；终端站一般有两路同路径的电源线。相应的，枢纽变电站一般建设有两路以上不同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网；终端站一般建设有两路同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网。通信网运行稳定依靠环网保护，枢纽变电站全部具备环网保护条件，终端变电站虽然是同路径但是仍然具备环网保护条件。可见220 kV及以上变电站骨干通信网抗单点故障能力较强， 一旦环网中某一变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站通信设备停运不会造成环路中其他变电站通信业务中断故障。
②110 kV及35 kV变电站骨干通信网特点。
110 kV及35 kV变电站电网一般为树状结构，不具备环网结构。是否有两路以上电源线取决于变电站设计负荷及变压器台数，即使有两路电源线也很可能是同路径的。相应的，110 kV及35 kV以下变电站很难建设有有两路以上不同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网。通信网运行稳定依靠环网保护，110 kV及35 kV以下变电站环网保护没有保证。可见110 kV及35 kV以下变电站骨干通信网抗单点故障能力较弱，一旦环网中某一变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站通信设备停运会造成其下连支路变电站通信业务中断故障。
3）骨干通信网变电站通信直流电源设计分析。
经过以上分析可见：220 kV及以上变电站通信直流电源设计时宜采用站内交直流一体化电源，电源监控信息采集量纳入变电站集中监控；110 kV及35 kV以下变电站设计时宜采用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
3 10 kV通信接入网站端设备通信直流电源设计分析
1）10 kV通信接入网覆盖范围。
变电站10 kV（20 kV/6 kV）出线至配电网开关站、配电室、环网单元、柱上开关、配电变压器、分布式能源站点、电动汽车充换电站等。
2）10 kV通信接入网特点。
10 kV 电网出线均从110 kV及35kV变电站接出。相应的，10 kV通信接入网在110 kV或35 kV变电站设有站端通信设备用于该站10 kV通信接入网数据上传。10 kV电网没有固定的网络结构，一般10 kV通信接入网即使做成手拉手环网保护，可能两个数据上传的站端设备仍然在一个变电站内。通信网运行稳定依靠环网保护，10 kV电网环网保护没有保证。可见10 kV通信接入网抗站端设备故障能力较弱，一旦站端变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站端设备停运会造成其下连10 kV通信接入网通信业务中断故障。
3）10 kV通信接入网站端通信直流电源设计分析。
经过以上分析可见10 kV通信接入网站端即110 kV及35 kV变电站通信直流电源设计时宜采用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
4 结束语
综上所述，220 kV及以上变电站通信直流电源设计时宜选用站内交直流一体化电源，电源监控信息采集量纳入变电站集中监控；110 kV及35 kV以下变电站通信直流电源设计时宜选用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
参考文献
[1]张雷霆编.通信电源[M].人民邮电出版社.
作者简介
王婧（1984-），女，吉林通榆人，本科，从事电力系统通信设计工作。
石伟（1971-），男，天津塘沽人，本科，天津电力滨海供电分公司通信专工。
关键词 变电站通信直流电源；供电方式；抗单点故障能力；设计思路
中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0199-01
通信直流电源是整个通信设备的重要组成部分，通常被称为通信设备的“心脏”。截止至2010年年底，变电站通信直流电源设计均执行通信行业标准《通信用高频开关电源系统》YD/1058-2007，采用独立通信直流电源。2010年，随着智能化变电站的发展，针对站内设备电源发布了《站用交直流一体化电源系统技术规范》Q/GDW 576-2010，通信直流电源被集成到站内交直流一体化电源中。独立通信直流电源和站内交直流一体化电源有各自不同的特点，是不是每个变电站都适用站内交直流一体化电源，本文针对变电站通信直流电源系统设计进行了探讨。
1 直流电源供电方式分类
1）集中供电方式。
集中供电方式是用一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备为整个局站的设备供电。变电站站用交直流一体化电源系统就是这种供电方式。显然，电源设备集中，具有便于维护人员集中维护的优点。目前站用交直流一体化电源由二次专业人员维护，不需要通信专业人员维护。但是集中供电方式供电也有很多缺点：当电源某部分出现故障时，影响大、可靠性差；设备电源线较长且為低压直流传输，可能造成直流馈电压降过大、供电不稳定；电源预先设计了10年后的容量需求，在工程建设初期电源可能轻载运行，日后扩容工作复杂。
2）分散供电方式。
分散供电方式又分为半分散供电系统和全分散供电系统。半分散供电系统将设备分组，一组设备由一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备供电；全分散供电系统每套设备由一套整流器、直流配电屏及蓄电池组等直流电源设备供电。变电站独立通信直流电源与其他直流电源分离，属于半分散供电方式。独立通信直流电源由通信专业人员维护，其他站内直流电源由其他专业维护。虽然维护复杂，但是分散供电方式有他的优点：当电源某部分出现故障时，影响小、可靠性高；设备电源线短能耗低、供电稳定；电源预先设计的容量需求较小、扩容方便。
2 骨干通信网设备通信直流电源设计分析
1）骨干通信网覆盖范围。
电力骨干通信网包括省际骨干通信网、省级骨干通信网、地县骨干通信网。电力通信网服务于电网，随电网规划、随电网建设，覆盖全部电压等级的变电站，其中省际骨干通信网、省级骨干通信网覆盖的变电站电压等级一般为220 kV及以上，地县骨干通信网覆盖的变电站电压等级一般为110 kV及35 kV。
2）骨干通信网特点。
①220kV及以上变电站骨干通信网特点。
220 kV及以上电网具有环网结构。220 kV及以上变电站分为枢纽变电站和终端变电站。枢纽变电站有两路以上不同路径的电源线；终端站一般有两路同路径的电源线。相应的，枢纽变电站一般建设有两路以上不同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网；终端站一般建设有两路同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网。通信网运行稳定依靠环网保护，枢纽变电站全部具备环网保护条件，终端变电站虽然是同路径但是仍然具备环网保护条件。可见220 kV及以上变电站骨干通信网抗单点故障能力较强， 一旦环网中某一变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站通信设备停运不会造成环路中其他变电站通信业务中断故障。
②110 kV及35 kV变电站骨干通信网特点。
110 kV及35 kV变电站电网一般为树状结构，不具备环网结构。是否有两路以上电源线取决于变电站设计负荷及变压器台数，即使有两路电源线也很可能是同路径的。相应的，110 kV及35 kV以下变电站很难建设有有两路以上不同路径的OPGW光缆将该站通信设备环入骨干通信网。通信网运行稳定依靠环网保护，110 kV及35 kV以下变电站环网保护没有保证。可见110 kV及35 kV以下变电站骨干通信网抗单点故障能力较弱，一旦环网中某一变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站通信设备停运会造成其下连支路变电站通信业务中断故障。
3）骨干通信网变电站通信直流电源设计分析。
经过以上分析可见：220 kV及以上变电站通信直流电源设计时宜采用站内交直流一体化电源，电源监控信息采集量纳入变电站集中监控；110 kV及35 kV以下变电站设计时宜采用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
3 10 kV通信接入网站端设备通信直流电源设计分析
1）10 kV通信接入网覆盖范围。
变电站10 kV（20 kV/6 kV）出线至配电网开关站、配电室、环网单元、柱上开关、配电变压器、分布式能源站点、电动汽车充换电站等。
2）10 kV通信接入网特点。
10 kV 电网出线均从110 kV及35kV变电站接出。相应的，10 kV通信接入网在110 kV或35 kV变电站设有站端通信设备用于该站10 kV通信接入网数据上传。10 kV电网没有固定的网络结构，一般10 kV通信接入网即使做成手拉手环网保护，可能两个数据上传的站端设备仍然在一个变电站内。通信网运行稳定依靠环网保护，10 kV电网环网保护没有保证。可见10 kV通信接入网抗站端设备故障能力较弱，一旦站端变电站站用变停电并且蓄电池超出续航时间，该站端设备停运会造成其下连10 kV通信接入网通信业务中断故障。
3）10 kV通信接入网站端通信直流电源设计分析。
经过以上分析可见10 kV通信接入网站端即110 kV及35 kV变电站通信直流电源设计时宜采用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
4 结束语
综上所述，220 kV及以上变电站通信直流电源设计时宜选用站内交直流一体化电源，电源监控信息采集量纳入变电站集中监控；110 kV及35 kV以下变电站通信直流电源设计时宜选用独立的通信直流电源，配置独立的通信电源监控系统，便于通信专业日常监控维护和设备扩容。
参考文献
[1]张雷霆编.通信电源[M].人民邮电出版社.
作者简介
王婧（1984-），女，吉林通榆人，本科，从事电力系统通信设计工作。
石伟（1971-），男，天津塘沽人，本科，天津电力滨海供电分公司通信专工。