Высокочастотная (ВЧ) связь по проводам воздушных линий электропередачи остается одним из ключевых средств организации каналов релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗ и ПА) в электроэнергетике. Несмотря на активное внедрение волоконно-оптических линий связи и цифровых протоколов (МЭК 61850, GOOSE, SV), ВЧ-каналы напряжением от 35 до 1150 кВ продолжают эксплуатироваться и модернизироваться. Одной из важнейших тенденций развития современной аппаратуры стала реализация функции «прозрачного бит-канала» — режима, при котором приемопередатчик обеспечивает сквозную передачу цифрового потока между терминалами защит без жесткой привязки к конкретному набору команд.

Что такое «прозрачный бит-канал»

Под «прозрачным бит-каналом» понимается режим работы ВЧ-приемопередатчика, при котором аппаратура передает по ВЧ-тракту произвольную цифровую последовательность (битовый поток) от одного устройства РЗА к другому, не интерпретируя её содержимое. Это позволяет:

• подключать цифровые терминалы защит различных производителей через стандартные интерфейсы;
• передавать не только дискретные команды (пуск, блокировка, отключение), но и телемеханическую информацию;
• обеспечивать совместимость с цифровыми мультиплексируемыми каналами, в т.ч. по интерфейсу C37.94 и по волоконно-оптическим линиям;
• упрощать интеграцию ВЧ-аппаратуры в АСУ ТП подстанций по протоколам ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 и ГОСТ Р МЭК 60870-5-104.

Обзор современных решений

Приемопередатчик АВАНТ К400 (Прософт-Системы)

Одним из ярких представителей современного поколения ВЧ-аппаратуры является приемопередатчик команд РЗ и ПА АВАНТ К400 производства компании «Прософт-Системы», одного из ведущих российских разработчиков аппаратного и программного обеспечения для промышленной автоматизации. Изделие включено в реестр промышленной продукции, произведенной на территории РФ.

Основные функциональные возможности:

• передача и прием до 32 команд РЗ и ПА по ВЧ-каналам ЛЭП;
• передача сигналов телемеханики со скоростью 200 бод (в полосе передачи команд 2 кГц);
• постоянный мониторинг ВЧ-канала и измерение уровня помех;
• синхронизация часов передатчика и приемника с точностью 2 мс;
• фиксация всех событий в энергонезависимом журнале;
• индикация запаса по перекрываемому затуханию;
• формирование команд двухчастотным параллельным или одночастотным кодом;
• перестройка во всем диапазоне рабочих частот без замены блоков;
• взаимозаменяемость по основному набору блоков с АВАНТ Р400 и АВАНТ РЗСК.

Технические характеристики АВАНТ К400

• Диапазон рабочих частот: 16…1000 кГц;
• Мощность передатчика: 46 дБм (40 Вт) в диапазоне 16…300 кГц; 43 дБм (20 Вт) в диапазоне 300…1000 кГц;
• Чувствительность приемника: минус 28 дБм;
• Время передачи команды: 25 мс;
• Минимальное отношение сигнал/помеха: 6 дБ;
• Вероятность приема ложной команды: 10^-6;
• Вероятность пропуска команды: 10^-4;
• Потребляемая мощность: 120 Вт (220 VDC) / 150 Вт (110 VDC);
• Габариты: 482×266×370 мм, масса не более 13 кг.

Аппаратура сертифицирована на соответствие ТР ТС 020/2011 (электромагнитная совместимость) и ТР ТС 004/2011 (безопасность низковольтного оборудования), рекомендована к применению на объектах ПАО «Россети» и ПАО «ФСК — Россети» для ЛЭП 110–750 кВ, в т.ч. с работой по цифровым каналам C37.94 и ВОЛС.

Адрес производителя: г. Екатеринбург, ул. , д. ; тел.: +7 () *—; сайт: prosoftsystems.ru.

Полупроводниковый приемопередатчик ПВЗУ-Е

Другим распространенным решением являеться аппаратура ПВЗУ-Е, предназначенная для работы с ВЧ-каналами, образованными обработкой проводов ВЛ 35–1150 кВ. При установке модуля оптического интерфейса ПВЗУ-Е обеспечивает работу высокочастотных защит по выделенному оптоволоконному каналу — фактически реализуя тот же принцип «прозрачного» цифрового тракта.

Устройство совместимо с защитами, выполненными на базе:

• электромеханических реле (ДФЗ, НЗ);
• полупроводниковых элементов (ППЗ);
• цифровых терминалов (ЦВЧЗ).

Функции ПВЗУ-Е включают передачу и прием сигналов ВЧ-защит, автоматический контроль исправности канала и запаса по затуханию, режим переговорного устройства между пунктами ВЧ-канала при наладке, а также сервисные функции для наладки защит.

Поставщик: ООО «», г. , тел.: +7 () —; сайт: uenserv.ru.

Преимущества функции «прозрачного бит-канала»

1. Универсальность. Один приемопередатчик может работать с терминалами разных поколений и производителей.
2. Плавная модернизация. Возможен поэтапный переход от аналоговых команд к цифровому обмену без замены ВЧ-тракта и заградителей.
3. Повышенная достоверность. Кодовая защита передаваемых сообщений снижает вероятность ложных срабатываний до уровня 10^-6.
4. Диагностика. Постоянный мониторинг канала, журналирование событий и синхронизация времени упрощают анализ аварийных ситуаций.
5. Резервирование. ВЧ-канал служит независимым резервом оптоволоконных направлений, что критично для защит ЛЭП 500–750 кВ.

Перспективы развития

Дальнейшее развитие ВЧ-приемопередатчиков связано с расширением полосы «прозрачного» цифрового тракта, повышением скорости передачи телемеханики, интеграцией с цифровыми подстанциями (МЭК 61850) и применением адаптивных алгоритмов оценки состояния канала. При этом базовые требования — быстродействие (единицы–десятки миллисекунд), высокая помехоустойчивость и достоверность передачи команд — остаются неизменными, поскольку от них напрямую зависит устойчивость энергосистемы.

Современные приемопередатчики ВЧ-связи с функцией «прозрачного бит-канала», такие как АВАНТ К400 и ПВЗУ-Е, объединяют проверенную десятилетиями технологию ВЧ-уплотнения ЛЭП с возможностями цифровой передачи данных. Это делает их востребованным инструментом как при модернизации действующих подстанций, так и при строительстве новых объектов электросетевого комплекса, где требуется надежный и независимый канал передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики.