В статье рассматривается ряд вариантов организации каналов связи РЗ и ПА по различным средам: ВЧ каналам, оптическим, мультиплексируемым, в том числе позволяю- щих резервировать передачу команд с помощью современных приемопередатчиков, с одновременным снижением количества единиц оборудования и диапазона используемых частот.

1. 36 03 /Сентябрь 201536
ПРАКТИКА
Авторы:
ЧирковА.Г.,
к.т.н.ЧирковЮ.Г.,
ООО «Прософт-Системы»,
г. Екатеринбург, Россия.
Организация высокочастотных
и цифровых каналов связи
для систем РЗ и ПА
Аннотация: в статье рассматривается ряд вариантов организации каналов связи РЗ и ПА по
различным средам: ВЧ каналам, оптическим, мультиплексируемым, в том числе позволяю-
щих резервировать передачу команд с помощью современных приемопередатчиков, с одно-
временным снижением количества единиц оборудования и диапазона используемых частот.
Ключевые слова: релейная защита (РЗ), противоаварийная автома-
тика (ПА), высокочастотная (ВЧ) связь, цифровые каналы связи,
волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), мультиплексированные
каналы, устройство передачи аварийных сигналов команд (УПАСК).
РЗА
Произошедший в системах РЗ и ПА ка-
чественный переход на микропроцессорную
базу и цифровую обработку сигналов затро-
нул также область связи. С целью повыше-
Рис.1. Традиционное решение по организации ВЧ-каналов РЗ на специализированной
аппаратуре
Рис.2. Решение по организации ВЧ-каналов РЗ на комбинированном ВЧ-приемопередатчике
АВАНТ РЗСК, с полным резервированием всех передаваемых сигналов
ния надежности работы систем РЗ и ПА при
создании новых устройств и модернизации
существующего оборудования сегодня пре-
доставлено много возможностей, которые
ранее не были доступны. В рамках данной
статьи рассмотрим несколько вариантов ор-
ганизации каналов РЗ и ПА по высокочастот-
ным, оптическим и мультиплексируемым
каналам связи. С их помощью передача сиг-
налов станет более надежной за счет допол-
нительного резервирования.
При использовании ВЧ-каналов предла-
гается несколько решений, позволяющих ор-
ганизовать резервированные каналы с одно-
временным снижением количества единиц
оборудованияидиапазонаиспользуемыхчастот.
Организация совмещенных ВЧ-каналов
связи
Одно из предложенных решений основы-
вается на применении комбинированных при-
емопередатчиков для организации совмещен-
ных ВЧ-каналов РЗ с одновременной передачей/
приемом сигналов ВЧ-защит и команд РЗ. В ка-
честве данного устройства может быть исполь-
зован АВАНТ РЗСК или аналогичный, способный
осуществлять передачу сигналов ВЧ защит и 4
команд по ВЧ-каналу шириной 4 кГц.
При традиционном решении (рис. 1) задей-
ствуются три канала по 4 кГц каждый (1 ВЧ пост
+ 2 УПАСК). В нашем случае может быть исполь-
зовано два канала по 4 кГц, причем один из них
может быть организован в полосе частот ВЧ по-
ста, а другой – в полосе одного из УПАСК (рис. 2).

2. 37научно‑практическое издание 37научно‑практическое издание
ПРАКТИКА РЗА
Защита параллельных линий
Устройства типа АВАНТ РЗСК мо-
гут применяться также при построе-
нии каналов ВЧ-связи РЗ для защиты
двухцепных линий. Аппаратура, совме-
щающая передачу сигналов ВЧ-защит
с одновременной дуплексной переда-
чей команд, позволяет организовать
ВЧ-каналы основных защит, по которым
резервируется передача сигналов ко-
манд, например резервной защиты ли-
бо других сигналов автоматики (рис. 3).
В результате можно в три раза сокра-
тить количество единиц оборудования
и выделенных частот.
Применение дуплексной
аппаратуры
Рассмотрим решение по орга-
низации каналов связи для передачи
большого количества команд РЗ и ПА по
ВЧ-каналам с помощью дуплексной ап-
паратуры. В качестве приемопередат-
чика может быть использован УПАСК
АВАНТ К400, позволяющей передавать
до 32 команд РЗ и ПА в каждом направ-
лении со смежным расположением
полос с общей шириной 4 кГц (2 кГц в
каждом направлении). С его помощью
можно освободить одну полосу частот
шириной 4 кГц, которая может быть ис-
пользована для резервирования ко-
манд либо организации дополнитель-
ных каналов связи (рис. 4).
Цифровые каналы связи в РЗ и ПА,
кроме того, что существенно увеличи-
вают скорость передачи команд и их
количество (в сравнении с высокоча-
стотными каналами), позволяют реали-
зовать сложные конфигурации марш-
рутов и обеспечивают дополнительную
гибкость по доставке команд от места
формирования к месту исполнения.
Команды могут доставляться из одной
точки в несколько других различными
маршрутами, что повышает надежность
работы систем РЗ и ПА в случае выхода
из строя отдельных элементов оборудо-
вания или каналов связи РЗ и ПА.
Организация мультиплексиру-
емых каналов
На базе УПАСК типа АВАНТ К400,
работающим в соответствии с прото-
Рис.3. Решение по организации ВЧ-каналов РЗ на двухцепных линиях, с
перекрестным резервированием передачи команд по параллельной
линии
Рис. 5. Двунаправленное кольцо для передачи команд на
мультиплексорах и УПАСК
Рис. 6. Двунаправленное кольцо для передачи команд на УПАСК
Чирков
АлексейГеннадьевич
Годрождения–1959.
В1981годуокончилУральский
политехническийинститутим.
С.М.Кировапоспециальности
«Радиотехника».С2004года
понастоящеевремягода–на-
чальникотделаЭнергосвязи
изаместительгенерального
директорапоЭнергосвязи
ООО«Прософт-Системы».
Чирков
ЮрийГеннадьевич
Годрождения–1966.
В1988г.окончилУральский
политехническийинститут
им.С.М.Кировапоспеци-
альности«Конструированиеи
производстворадиоэлектрон-
нойаппаратуры».В1995г.
защитилдиссертацию на
соисканиеученойстепени
кандидататехническихнаук
натему«Разработкаметодов
иалгоритмоминтерпо-
ляционногодискретного
преобразованияФурьеиего
приложения».
С2011г.–руководитель
группыразработкиотдела
энергосвязиООО«Прософт-
Системы».
Рис.4. Организация резервированной передачи команд РЗ и ПА по
ВЧ - каналам на дуплексных УПАСК

3. ПРАКТИКА
03 /Сентябрь 201538
РЗА
колом С37.94 совместно с мультиплек-
сорами разных типов и производите-
лей, были проведены исследования
по организации мультиплексирован-
ных каналов передачи команд РЗ и ПА
с резервированием. В результате те-
стирования различных схем конфигу-
раций каналов связи были получены
оптимальные технические решения
по соединению УПАСК данного типа с
мультиплексорами, измерены времен-
ные характеристики прохождения ко-
манд по маршрутам различной протя-
женности – с малым и большим числом
транзитов. Время доставки команд, в
зависимости от протяженности марш-
рута, составило от 7 до 9 мс. При этом
измерены задержки при передаче сиг-
нала в самом мультиплексоре. В зави-
симости от его типа, задержка состав-
ляет от 0,4 до 0,6 мс.
Реализация сложных конфигу-
раций каналов связи
Рассмотрим решения по орга-
низации сложных маршрутов с коль-
цевой, радиальной и смешанной кон-
фигурациями каналов связи. При
реализации маршрутов типа «точка-
многоточка» применяется интерфейс
С37.94, являющийся по определению
соединением типа «точка-точка», т.е.
имеющий только один адрес назна-
чения от пункта отправления. В этом
случае требуется дополнительная
маршрутизация, которая может быть
выполнена на самом УПАСК. Время, за-
траченное на переназначение той или
иной команды, не превышает 0,3 мс.
На рис. 5 приведен пример дву-
направленного кольца для передачи
команд, который организован на муль-
типлексорах и приемопередатчиках
АВАНТ К400 с функцией маршрутиза-
ции. В каждой узловой точке кольца
УПАСК АВАНТ К400 формирует пакет
в формате С37.94, а мультиплексор до-
ставляет его к следующей точке. Здесь
пакет распаковывается, из него извле-
кается часть команд для исполнения
на данном объекте. Оставшаяся часть
запаковывается вместе с вновь при-
шедшими командами и по кольцу от-
сылается к следующей точке. В резуль-
тате данного построения сети команды
могут входить на любой узловой точке
кольца, а выходить на разных, в любых
сочетаниях, до 32 команд суммарно.
Базовое время передачи команд от од-
ного приемопередатчика к ближайше-
му (транзит через один мультиплексор)
составляет порядка 7 мс, задержка на
один дополнительный мультиплексор
добавит еще порядка 0,4…0,6 мс.
Таким же образом может быть по-
строено кольцо по выделенному во-
локну (рис. 6). В нем, в отличие от пре-
дыдущего решения, транспортировка
пакетов по кольцу возложена на сам
УПАСК АВАНТ К400.
Кольцо также может быть постро-
ено комбинацией мультиплексоров и
УПАСК, включенных в одну транспорт-
ную сеть, как показано на рис. 7.
В ряде решений цифровых кана-
лов связи, с целью экономии оптиче-
ских волокон, может быть применено
волновое мультиплексирование, как
это показано на рис.8. Устройства свя-
зи, работающие на разных длинах волн,
объединяются в волновом мультиплек-
соре (CWDM), и по одному волокну пе-
редаются на аналогичное устройство,
где производится обратное разделе-
ние несущих. Причем связь между
CWDM-мультиплексорами может быть
организована по одному волокну в обе
стороны.
В заключении отметим, что боль-
шинство решений, описанных в на-
стоящей статье, имеют внедрения на
объектах ПАО «Россети» и могут быть
использованы в текущих и перспектив-
ных проектах.
Рис. 7. Комбинированное двунаправленное кольцо для передачи команд на мультиплексорах и УПАСК
Рис. 8. Волновое мультиплексирование цифровых каналов связи