摘要：电力系统同步技术的不断发展，对电力频率同步网改造起到了极大的推动作用，针对原有同步网运营中存在的设计深度不够、节点设计、链路组织安排不合理等诸多问题，应尽快明确改造目标，采用更加先进的技术标准，优化现有网络结构，重点提高同步网运营的安全性和可靠性，以保证电力系统正常运行。
关键词：电力同步技术；频率同步网；定时链路；节点时钟
引言
作为国家电网日常运转的基本设施，电力同步网为电力的通讯、传输提供了精准可靠的时间基准。没有同步网洛的支撑协助，电网业务就无法正常运转。目前，主要的的同步技术包括频率同步和时间同步，但是在实际工作中要是共同使用两种技术，对网络资源是一种极大的浪费，会造成利用效率低、管理难度大等很多难题。出于效率因素的考虑，国家电网企业主要采用电力频率同步网技术[1]。但是由于在发展早期，网络标准并不统一，节点时钟设置、定点链路组织、运营维护和运营安全等环节都存在很多问题。随着我国电网规模的不断扩大，电网运营技术不断提高，有必要对电网同步技术进行深入研究，对电力频率同步网络的改造进行可行性进行论证，以提高我国电网的运行质量。
一、存在问题
当前，我国电网公司频率同步网存在的问题主要包括：
一是规划设计的深度不够。一直以来，频率同步网的节点设置主要依据电力业务传输需要进行的。由于早期建设资金限制，因此主要保障重点工程建设需要，而在全网统筹方面强调不够，全网规划也不统一。特别是很多地方总公司、省公司和下属分公司都建立了相互独立的同步网络，而各个网络之间可以同步运行的设备占比低、同步性差。而且即便在统一运营的同步网中，也存在独立运行的时钟设备。
二是节点设计合理性差[2]。根据电网设计要求，在省际电力传输网络交汇的节点上，应该设置一级节点时钟，但是由于多种原因，这一要求在很多地方没有严格执行。由此产生的后果就是省内网络在省级传输定时注入时无法实现联通。除此之外，省级电网公司除了需要设置省际一级标准时钟节点，还应设置一部分对二级BITS设备以保证省内网络正常运转。但在实际工作中，省公司往往只设置一个一级时钟节点，从而难以保证省内网络运行的同步性。
三是链路组织安排不统一。基于SDH 的多业务传输系统同步定时安排与同步网定时链路规划没有做到协调统一。比如SDH（MSTP）系统在注入定时和同步网时钟节点设备取得同步定时存在冲突,部分主干SDH（MSTP）传输网定时链路较长、串入传输节点的数量太多等等。
四是通信接入不规范。主要问题表现在对于电力通讯设备的接入缺乏完整的计划，设备同步入网的标准也不统一，特别在实际运营中，出现了部分设备忘记并入同步网的情况，这些问题都导致通讯设备与同步网之间存在非常大的安全风险。
五是管理的边界模糊，监管制度不健全。不同主体建设的同步网络和接入设备之间没有明确的责权归属，使用界限模糊，从总公司、省公司到基层分公司在使用的时候一起用，但都不愿意承担维护运营的责任，设备出现问题时相互之间推卸责任。与此同时，由于监管手段的落后和监管制度的不健全，总公司层面对于基层设备使用和网络接入缺乏有效的监管措施，一旦出现问题，不能及时维护和维修，也严重影响了同步网的使用效率。
六运营安全隐患不容忽视。由于同步网主要依靠通讯卫星校对时间，如果卫星信号出现阻断，就会严重影响信号接收质量，从而对同步校对产生影响。而且，目前接近百分之九十的网络定位使用的是GPS系统，这种系统由美国军方开发运营，具有很强的战略导向，一旦出现危害国家安全的紧急情况，电网的安全就得不到有效的保障。
二、合理设置改造目标
随着电网同步技术的不断发展，越来越多的电力公司和区域分公司都在对频率同步网进行改造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要想达到最佳的效果，就应该对改造的目标有一个清晰的认识。在实际工作中，同步网改造应达到以下目标[3]：
第一，将省公司作为频率同步网划分区域的基本单元,在每个同步区内部，至少应设置2个基准始终节点，即第1标准时钟和第2标准时钟，这样可以保证同步网在任何情况下都能准确运行。
第二，将第1和第2标准时钟作为组成电力网络主要同步网的一部分,同时，省域内部设置的各个标准时钟都与这两个标准时钟进行校对，但相互之间保持独立的。
第三，链路组织根据就近原则以第1标准时钟作为主要校对源，并分段进行定时设置。
第四，根据省公司规模情况和电力业务需求，在省内频率同步网的设置上可以选择不设置/设置辅助标准时钟节点。在这两种情况下，省内同步网传输设备的主/备用定时源是不同的。
三、同步网改造建议
在实践中，随着同步技术的发展，电力频率同步网改造的需求越来越大，在对同步网进行改造的过程中，应注意以下几点：
一是不断提高技术标准。科技进步、网络信息技术的不断更新换代，推动了电力通讯技术不断向前发展，SDH、OTN等技术已经在电力信息传输领域得到了广泛应用[4]。在这种背景下，同步技术对电力信息传输的技术标准也提出了更高的要求。实际上，在新的技术标准下，目前普遍存在于同步网信息传输中的很多问题都的到了解决，因此，应根据新的技术标准，在网络规划设计、设备接入、节点时钟选择、链路组织设置等方面进行相应调整，能够极大的提高同步网运行质量和效率。
二是重点进行网络结构优化。实际上，很多地方受制于当时的客观条件，在电力频率同步网的结构设计上就存在很多不合理的地方。如在省公司区域内，省、市、县、区多级网络存在结构复杂、重复建设的问题。在条件改善的情况下，首先以省域为单元，对内部网络结构进行优化是十分必要和有效地。一方面对于节点时钟进行统一设置，并提高次一级时钟节点的独立性，同时，重新对链路组织进行规划设计，避免重复线路，简化各级之间的线路联通，提高接入设备的共享率。
三是加强网络运行的安全性。电力同步网的安全性和可靠性同样是一个不容忽视的问题。一方面针对部分地区存在的卫星信号接收问题，可以在省级网络层面使用SDH系统，增加接收设备功率，降低信号干扰，从而消除由此到来的运行安全隐患。另一方面对涉及国家电力安全的战略问题，应根据各地能力，逐步使用北斗导航系统替代GPS系统，同时在地面，建设可自主校对的时钟源，还可以通过优化地面链路，在优化改造现有网络的基础上，增加备用设备接入，从而提高同步网的安全性和可靠性。
四、结束语
科技进步推动电网通信技术不断向前发展，对于频率同步网络而言，节点时钟设备具备了必要规模，而由于没有同步的规划，建设准备不足，因此很多问题逐渐暴露出来。对电力同步网的改造已经势在必行。当前，智能电网技术已经获得了飞速发展，电网业务对同步网络的要求进入了一个新的层次，电网公司也需要在同步网络技术方面进行更深层次的探索，并对现有频率同步网络进行改造，以达到安全运行、高质量发展的目标。
参考文献
[1]禹红,夏向阳,彭梦妮,etal.基于虚拟同步电机技术的混合储能平抑微网频率波动策略研究[J].电力系统保护与控制,2018,46(22):53-60.
[2]程军照,王文玺,陶亮.基于虚拟同步发电机技术的微电网孤网运行控制策略[J].云南电力技术,2018,46(1):6-10.
[3]张帆,洪潮,黄磊.一种典型交直流电力系统中的次同步谐振/振荡问题分析及抑制[J].南方电网技术,2018,12(08):7-13.
[4]戴拥民,周专,常喜强.新能源汇集区域次同步振荡控制防线的研究与应用[J].四川电力技术,2018,v.41；No.256(04):59-63.
论文作者:陈志刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
标签：节点论文; 时钟论文; 电力论文; 电网论文; 网络论文; 频率论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第24期论文;