供电公司地区调度数据网第二接入网建设工程可行性研究报告28页.doc
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编号:1176012
2024-09-13
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1、供电公司地区调度数据网第二接入网建设工程可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月58可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1、 总的部分11.1 工程概况11.2 设计依据11.3 设计原则21.4 设计范围31.5 建设必要性32、 调度数据网第二接入网建设方案322、.1 建设范围32.2建设方案42.3 调度自动化72.4二次安防112.5配套设施建设163、 系统通信193.1调度数据网通道配置原则193.2主要设备配置204、 投资估算20 1、 总的部分1.1 工程概况地区调度数据网是为湖南地区电力调度生产服务的专用数据网络,网络承载业务主要是数据业务,包括调度自动化数据业务和系统继电保护及安全自动装置数据业务等。本期XX地区调度数据网第二接入网建设工程的主要任务是要根据地区电力调度生产现有需求及未来发展需要,建设XX地区调度数据网第二套接入网设备。1.2 设计依据地区调度数据网建设依据下列法律、法规及文件编制:电力系统调度自动化设计技术规程(DL3、/T 5003-2005)国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知(国能安全201536号文)电力二次系统安全防护规定(发改委2014年14号令)地区智能电网调度支持系统应用功能规范(Q/GDW Z461-2010)调度控制远方操作自动化技术规范要求(调自201481号)关于印发系列标准的通知(国家电网科20112005号)关于全面推进大运行体系建设工作的意见(国家电网调2012263号)关于印发的通知(调自2012101号)国家电力调度数据网络(SGDnet)总体技术方案;湖南电力调度数据网总体技术方案;国家突发公共事件总体应急预案;国家处置电网大面积停电4、事件应急预案;国家电网公司处置电网大面积停电事件应急预案;电网调度系统安全性评价。1.3 设计原则1.3.1 一体化原则:统筹规划、统一方案审查、统一技术规范、统一设计开发、统一组织实施。1.3.2 可靠性原则:在高可靠性的光纤传输通道上建立高可靠、高性能、高度安全的数据网络,对网络进行冗余设计,保证系统的可靠运行。1.3.3 安全性原则:保证数据和系统的安全性,采用有效的加密认证及防护措施,将电网监控系统与生产管理系统网络完全物理隔离。1.3.4 实时性原则:保证处理系统和数据传输的及时性。1.3.5 经济实用原则:充分利用现有及在建的电力系统通信传输网络,满足地区电力调度生产的需要。1.35、.6 标准化建设原则:采用先进适用、标准规范和具有自主知识产权的技术和设备,与国家电力调度数据网协调统一,完善网络功能。1.4 设计范围本期工程设计范围包括对建设湖南电网XX地区调度数据网第二接入网建设和第一接入网完善工程的可行性分析。1.5 建设必要性1.5.1地区调度数据网现状目前,XX地区共计35kV变电站30座,110kV变电站14座,其中桑植、慈利县电力公司(2015年12月上划公司)所辖共有17个35kV变电站均无调度数据网设备。其余变电站均为单调度数据网方式与调度主站进行通信。XX地区调度数据网现状拓扑图1.5.2建设必要性目前尚有17座35kV变电站没有调度数据网设备,已建成的6、调度数据网网络结构也存在不足,不具有冗余功能,网络的健壮性不强,容易遭成单点故障引起业务时间中断,从而导致电力监控系统故障,容易诱发安全生产事故。为了及时消除安全隐患,逐步取消专线通道方式,厂站建立双通道接入调度数据网并同步部署纵向加密认证装置,实现35kV及以上电压等级变电站双套网络设备及纵向加密认证装置全覆盖。 2、 调度数据网第二接入网建设方案2.1 建设范围XX地区调度数据网节点包括XX地调,所辖各县调。本期XX地区第二接入网建设工程包括两部分:完善XX地区调度数据网第一接入网建设:对桑植、慈利县电力公司(2015年12月上划公司)17个35kV无调度数据网变电站中各新增一套网络及安防7、设备,同时在桑植调度大楼自动化机房、慈利调控分中心自动化机房新建汇聚层节点,部署相关网络设备。XX地区调度数据网第二接入网建设:即在核心层新增2套网络及安防设备、汇聚层、110kV及35kV接入层均新增一套网络及安防设备,同时对现有通信设备进行扩容及改造,完成变电站业务双通道接入改造。涉及地调主站核心层节点2个,桑植、慈利汇聚层节点2个,110kV变电站接入层节点14个,35kV变电站接入层节点30个。2.2建设方案在桑植调度大楼自动化机房、慈利调控分中心自动化机房建设2个汇聚层节点,新增汇聚层设备。上划县公司35千伏变电站接入层路由器直接接入核心路由器。其它变电站仍按原有模式直接接入地调核心8、层。XX地区调度数据网第一接入网完善部分:桑植调度大楼自动化机房、慈利调控分中心自动化机房共建设2个汇聚层节点,每个节点配置1台汇聚层路由器,2台交换机,2台纵向加密认证装置。在桑植、慈利上划县公司共建设17个35kV变电站接入层节点,每个节点配置1台接入路由器,1台交换机,1台纵向加密认证装置(百兆)。XX地区调度数据网第一接入网完善内容拓扑图XX地区调度数据网第二接入网建设部分:核心层节点2个,每个核心节点配置1台核心路由器,2台交换机,2台纵向加密认证装置(千兆),4个千兆纵向加密卡。汇聚层节点2个,每个节点配置1台汇聚层路由器,2台接入交换机,2台纵向加密认证装置。接入层节点35kV变9、电站30个,每个节点配置1台接入路由器,1台接入交换机,1台纵向加密认证装置(百兆)。接入层节点110kV变电站14个,每个节点配置1台接入路由器,2台接入交换机,2台纵向加密认证装置(百兆)。XX地区调度数据网第一接入网完善内容拓扑图第一接入网接入层节点采用双通道接入地区调度数据网;第二接入网接入层节点采用双通道接入地区调度数据网。第一接入网、第二接入网核心层节点分别接入国网双平面节点。变电站第二套调度数据网完成后,变电站网络结构示意图如下图:110kV站如下图所示:35kV站如下图所示:本工程为实现XX地区所有35kV电压等级、110kV电压等级变电站网络双覆盖率达到100%。其网络节点包10、括(各地区节点数统计见下表一):表一:XX地区第二套调度数据网新建节点统计表变电站名电压等级1二家河、新桥、子牙溪、中心变、沅古坪变、教子垭变、野鸡铺变、公园变、大坪变、天子山变、广福桥变、温塘变、三官寺变35kV2南庄坪变、迎宾变、珍珠峪变、黄家阁、宝塔变、城东变、慈利变、江垭变、老木峪变、高云变、武陵源变、何家坪、瑞塔铺变、中心变(桑植)110kV3李坪变、汨湖变、五道水变、排岔口变、新街变、廖家村变、梅家桥变、官地坪变35kV桑植上划县4蒋家坪变、许家坊变、庄塔变、坪山变、溪口变、洞溪变、通津铺变、苗市变、龙潭河变35kV慈利上划县2.3 调度自动化2.3.1设备配置方案对本地区35kV11、110kV电压等级变电站使用双通道双设备方式与地调主调、地调备调主站相联,同时取消所有专线通道,同步切割专线通道业务,逐步实现35kV、110kV电压等级变电站建立双通道双设备冗余。2.3.2路由器及交换机设备要求2.3.2.1 路由器技术要求国家电网公司调度数据网络主要承载变电站自动化系统的实时数据、电能量计量信息和IP电话业务等。调度数据网承载的业务对网络可靠性要求高,网络的可用率、实时业务的传输时延(业务应有不同的优先级)、网络的收敛时间等关键性能指标应予以保证。国家电网公司调度数据网网络主要指标要求如下:a) 网络的最大忙时,端到端时延,要求150ms;b) 网络的最大忙时,端到端抖12、动,要求50ms;c) 网络的最大忙时,端到端丢包率(标准包长,网络负载70%),要求10-3;d) 全网路由的收敛与恢复速度,要求40s(hello时间间隔为10s时);e) 网络的可用率要求不小于99.99%。注:端到端是指在本工程所建IP网上的IP包端到端传送。(1) 具体参数要求:环境要求环境温度:级:-40+70;级:-10+50;相对湿度:10%95%(在交换机内部不应凝露,也不应结冰)。大气压力:86kPa106kPa(海拔2000米以下)。(2) 软件要求1) 软件模块化结构任何软件模块的维护和更新都不影响其它软件模块,软件具有容错能力。2) 故障监视和诊断软件能及时发现故障并13、发出告警能够自动恢复系统,不影响任何已建立的业务连接。(3) 兼容性及升级设备不同时期软件版本应能向下兼容,软件版本易于升级,且在升级的过程中不影响网络的性能与运行。设备应有有效软件版本的清单,功能的描述,对各种协议的支持,以及对硬件平台(处理器、内存等)的要求。(4) 管理要求设备应至少支持SNMP网管协议与RMON故障管理、配置管理、性能管理和安全管理。可与网管中心配合完成。应提供设备支持网络管理和控制的机制,包括存储/上载配置、诊断、升级、状态报告、异常情况报告及控制等。2.3.2.2 交换机技术要求(1) 环境要求环境温度:级:-40+70;级:-10+50;相对湿度:10%95%(在14、交换机内部不应凝露,也不应结冰)。大气压力:86kPa106kPa(海拔2000米以下)。注:环境温度中I级适用于安装于户外的以太网交换机或用于高可靠性传输要求的以太网交换机。(2) 机箱尺寸为便于安装,在变电站内应用交换机采用标准19英寸机箱,高度采用1U的整数倍,深度可以视具体情况而定;其它环境应用交换机暂不做规定。(3) 接地要求交换机应当具有接地端子,并应有相应的标识。(4) 基本功能1) 数据帧转发交换机应支持电力相关协议数据的转发功能,如IEC60870-5-104、IEC 61850相关协议的数据帧转发。2) 数据帧过滤交换机应实现基于IP或MAC地址的数据帧过滤功能。3) 网络15、管理-支持简单网络管理协议(SNMPv2);-提供安全WEB界面管理;-提供密码管理;4) 网络风暴抑制-支持广播风暴抑制;-支持组播风暴抑制;-支持单播风暴抑制。5) 组网功能可以按照电力系统的需求进行组网,组网方式至少包括:-星形;-环形;-双星形;-双环形。6) 互联网组管理协议交换机应实现互联网组管理协议功能。7) 镜像镜像包括单端口镜像和多端口镜像;单端口镜像指镜像端口只复制(监视)一个端口数据,多端口镜像指镜像端口同时复制(监视)几个端口数据;在保证镜像端口吞吐量的情况下,镜像端口不应当丢失数据。注:智能变电站用交换机应满足此项要求。8) 多链路聚合逻辑上多条单独的链路作为一条独立16、链路使用,以获得更高带宽,链路聚合功能开启过程中不应数据丢失。2.4二次安防电力系统安全防护的目标是抵御病毒、黑客等通过各种形式发起的恶意破坏和攻击,尤其是集团式攻击,重点保护电力实时闭环系统及调度数据网络的安全,防止由此引起电力系统事故。变电站二次系统安全防护应遵循“安全分区,网络专用,横向隔离,纵向认证”的全国电力二次系统安全防护总体策略,在安全区和安全区纵向与广域网的交接处应采取相应的安全隔离、加密、认证等防护措施。认证加密装置采用电力调度数字证书的身份认证机制,利用安全加密的技术手段在网络上建立虚拟专用通道,在不改变现有网络拓扑结构的基础上,保证实时数据在安全区域内纵向可靠传输,保证不17、同网段应用的无缝透明接入。认证加密装置应支持路由模式与透明模式,在故障应急处理时,采用硬旁路明通模式,通过装置的管理中心准确可靠实现远程的访问和管理。具体措施如下:安全、II区接入电力调度数据网SPDnet时,110kV变电站及35kV变电站在、II区共同配置IP认证加密装置,实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制,也可与业务系统的通信网关设备配合,实现部分传输层或应用层的安全功能。2.4.1 安全防护设备部署考虑对本期将进行XX地区调度数据网第二接入网建设的各节点(含110kV变电站及35kV变电站)以及主站端同步建设纵向认证加密装置。2.4.2 安全防护设备部署方案本工程在核心层调度数18、据网路由器与安全I、II区汇聚交换机之间分区各部署一台纵向认证加密装置,见图2.4-1。图2.4-1 核心层部署示意图汇聚层无其他业务接入,不考虑部署纵向认证加密装置。接入层(35kV变电站)在地调调度数据网路由器与安全I、II区(35kV变电站不分区)汇聚交换机之间部署一台纵向认证加密装置, 见图2.4-2。图2.4-2 35kV变电站部署示意图接入层(110kV变电站)在地调调度数据网路由器与安全I、II区汇聚交换机之间分区各部署一台纵向认证加密装置, 见图2.4-3。图2.4-3 110kV变电站部署示意图纵向认证加密装置采用普通模式和地址借用模式部署,装置实际配置EMS业务系统地址,借19、用电能量计量业务系统地址,与地调EMS和电能量计量主站装置间分别建立一条隧道。2.4.3 纵向认证加密装置功能及性能参数要求1、装置功能要求1) 网络环境适应性:装置支持路由模式与透明模式。现有的网络拓扑结构无须变动,即可实现各种实时信息的加密传输。保证不同网段应用的无缝透明接入,支持多种网络接入环境包括标准的802.1Q多VLAN环境、地址借用的网络环境等。2) 安全加固:操作系统内核应用最新的安全补丁;自定义协议栈,网络数据的处理完全可控。只有符合本机安全策略的数据才能到达装置网络层以上协议;加密网关支持对电力应用进行应用层选择性加密保护,所有应用都采用定制的安全协议,可有效防御攻击。3)20、 可靠性与自愈能力:有专门的系统监控模块,负责对密码模块、远程管理模块和密钥同步模块等进行监控,一旦发现软、硬件异常情况,监控进程将予以审计记录,同时尝试进行修复。系统支持双机冗余备份,保证核心节点系统通信的高可靠性。支持双电源冗余工作,保证系统的高可靠性。4) 为了便于网络运行的可靠性,加密装置一旦发现隧道对端装置断开或者明通则支持明通自适应功能,自动将加密处理的报文转为明通处理。支持手工批量配置明通或密通策略。6) 装置如果安装在交换机和通信网关机之间,可支持通信网关机双上联情况下的一台装置多网口的接入(装置双网口)。7) 采用双核加密芯片,保证加密速度。8) 具有智能bypass功能,在21、装置系统异常情况下能够自动旁路。2、装置性能要求1)千兆高端型(核心层):网络接口:1000M网卡接口最大并发加密隧道数:大于1024条1000M LAN环境下,加密隧道建立延迟小于1ms(50%数据包吞吐量);明文数据包吞吐量:大于340Mbps(50条安全策略,1024报文长度);密文数据包吞吐量:大于80Mbps(10条安全策略,1024报文长度);数据包转发延迟:小于1ms ;满负载数据包丢弃率:0;2)百兆低端型(接入层):网络接口:100M网卡接口最大并发加密隧道数:大于1024条100M LAN环境下,加密隧道建立延迟小于1ms(50%数据包吞吐量)明文数据包吞吐量:大于50Mb22、ps(50条安全策略,1024报文长度)密文数据包吞吐量:大于5Mbps(10条安全策略,1024报文长度)数据包转发延迟:小于1ms满负载数据包丢弃率:02.5配套设施建设2.5.1设备集成及业务接入改造调度数据网及二次安防设备集成:核心层数据网设备集成2套,汇聚层数据网设备2套,接入层设备集成44套。核心层安防设备集成1套,接入层二次安防集成44套。远动机软件版本升级44套,需考虑对13个变电站的远动通信装置进行网口改造。电能量计量采集终端软件版本升级5套,网卡板5块。核心层新增网管系统1套,原有网管系统扩容2套。2.5.2其它辅助设备 第一接入网完善工程中每个接入层节点配置1个机柜,1套23、3kVA的逆变器;每个汇聚层节点配置2个机柜,1套10kVA的UPS电源。第二接入网建设工程中每个接入层节点配置1个机柜。2.5.3配套土建工程在李坪变、汨湖变、五道水变、排岔口变、许家坊变、庄塔变、坪山变、溪口变、洞溪变、通津铺变需扩建机柜位置,共计挖方量30立方米、砖工程量18立方米、水泥砂浆抹面12立方米、恢复破环地面150平方米。2.5.6 调度数据网设备材料表本期工程调度数据网自动化部分设备统计如下表所示:第一接入网完善工程主要设备配置表:序号站名电压等级(kV)新增路由器(台)新增交换机(台)新增纵向加密装置(台)新增屏柜DDF架UPS逆变器1慈利分中心汇聚层01222012桑植分24、中心汇聚层01222013洞溪变351111114溪口变351111115许家坊351111116苗市变351111117通津铺变351111118蒋家坪351111119龙潭河变3511111110庄塌变3511111111排岔口变3511111112官地坪变3511111113梅家桥变3511111114李坪变3511111115廖家村变3511111116坪山变3511111117五道水变3511111118新街变3511111119汨湖变35111111小计192121211719第二接入网建设工程主要设备配置表:序号站名电压等级(kV)新增路由器(台)新增交换机(台)新增纵向加密装置25、(台)新增屏柜DDF架UPS逆变器地调核心层0122100备调核心层01221慈利分中心汇聚层0122100桑植分中心汇聚层01221001珍珠峪变1101221102黄家阁变1101221103何家坪变1101221104江垭变1101221105慈利变1101221106城东变1101221107迎宾变1101221108老木峪1101221109武际源变11012211010南庄坪变11012211011瑞塔铺变11012211012宝塔变11012211013高云变11012211014中心变(桑植)11012211015中心变3511110016子牙溪变3511111017沅古坪变326、511110018二家河变3511110019野鸡铺变3511111020新桥变3511110021天子山变3511110022温塘变3511110023广福桥变3511110024公园变3511110025教子垭变3511111026三官寺变3511110027大坪变3511110028洞溪变3511110029溪口变3511110030许家坊3511110031苗市变3511110032通津铺变3511110033蒋家坪3511110034龙潭河变3511110035庄塌变3511110036排岔口变3511110037官地坪变3511110038梅家桥变3511110039李坪变351127、110040廖家村变3511110041坪山变3511110042五道水变3511110043新街变3511110044汨湖变35111100小计48666647170 3、 系统通信3.1调度数据网通道配置原则电力光纤通信传输网是地区调度数据网建设的基础支撑平台。本工程只考虑地区调度数据网内部相关通道的组织,不含至网外的通道,利用现有、在建及待建湖南省、地区、县级电力光纤通信网络传输信息。桑植、慈利上划县公司35kV变电站作为地区调度数据网接入层接点,第一接入网2个2Mb/s接入核心层,汇聚层各以2个155Mb/s通道接入地调核心层、2个155Mb/s通道接入备调核心层。第二接入网接入层变电28、站以2个2Mb/s分别接入地调、备调核心层。 3.2主要设备配置(1)在桑植调度大楼地区SDH设备新增1块光板,1块2M板,两个40系统的DDF模块。(2)在慈利局地区SDH设备新增1块光板,1块2M板,一个40系统的DDF模块。(3)接入层共17个变电站,各配置10系统DDF模块,2Mb/s电缆及连接头与该站SDH设备连接。信通配置工程费用在别的信通工程中解决,本工程中不考虑费用。 4、 投资估算4.1 编制依据4.1.1 工程量根据本工程可研设计图纸、材料清册和现场调查资料计算。系统通信部分费用未计列。4.1.2 定额执行定额2016 45号文电力工程造价与定额管理总站关于发布电力工程计价29、依据营业税改征增值税估价表的通知发布的2013年版电力建设工程定额估价表建筑工程、2013年版电力建设工程定额估价表电气设备安装工程、2013年版电力建设工程定额估价表输电线路工程、2013年版电力建设工程定额估价表调试工程、2013年版电力建设工程定额估价表通信工程。4.2 项目划分及费用标准4.2.1 项目划分及费用构成执行国家能源局国能电力2013289号文颁发的电网工程建设预算编制与计算规定。4.2.2 人工工资调整、建筑施工机械价差和安装工程材机系数调整执行电力工程造价与定额管理总站文件201650号关于发布2013版电力建设工程概预算定额价格水平调整的通知。4.2.3 主要设备、材料价格参照国家电网公司近期同类工程招标价计列。4.2.4 社会保险费率为31.7%。住房公积金费率12%。4.2.5 勘测设计费依据已签订的设计合同。4.3 建设期贷款年名义利率为4.90%,不考虑价差预备费。4.4 技术经济指标本工程静态总投资为1013万元,动态总投资为1074万元。