Разделение вертикально интегрированной структуры постсоветской электроэнергетики, усложнение системы управления, увеличение доли выработки электроэнергии малой генерации, новые правила подключения потребителей (сокращение сроков и стоимости подключения) при этом повышение требований к надежности энергоснабжения влечет за собой приоритетное отношение к развитию систем телекоммуникаций.

В энергетике применяется множество типов связи (порядка 20-ти) различающиеся по:

• назначению,
• среде передачи,
• физическим принципам работы,
• типу передаваемых данных,
• технологии передачи.

Среди всего этого многообразия выделяется ВЧ связь по высоковольтным линиям (ВЛ) электропередачи, которая в отличие от остальных видов создавалась специалистами-энергетиками для нужд самой электроэнергетики. Оборудование прочих видов связи, изначально созданное для систем связи общего пользования, в той или иной степени, адаптируется к потребностям энергокомпаний.

Сама идея использования ВЛ для распространения информационных сигналов возникла при проектировании и строительстве первых высоковольтным линий (так как строительство параллельной инфраструктуры для систем связи влекло существенное удорожание), соответственно, уже в начале 20-х годов прошлого века вводятся в работу первые коммерческие системы ВЧ связи.

Первое поколение ВЧ связи было больше похоже на радиосвязь. Присоединение передатчика и приемника высокочастотных сигналов выполнялось с помощью антенны длинною до 100 м, подвешиваемой на опоры параллельно силовому проводу. Сама же ВЛ, являлась направляющей для ВЧ сигнала - в то время, для передачи речи. Антенное присоединение еще долго применялось для организации связи аварийных бригад и на железнодорожном транспорте.

Дальнейшая эволюция ВЧ связи привела к созданию оборудования ВЧ присоединения:

• конденсаторов связи и фильтров присоединения, что позволило расширить полосу передаваемых и принимаемых частот,
• ВЧ заградителей (заградительные фильтры), что позволило снизить влияние устройств подстанции и неоднородностей ВЛ на характеристики ВЧ сигнала до приемлемого уровня, и соответственно, улучшить параметры ВЧ тракта.

Следующие поколения каналообразующей аппаратуры стали передавать не только речь, но и сигналы телеуправления, защитные команды релейной защиты, противоаварийной автоматики, позволили организовать передачу данных.

Как отдельный вид ВЧ связь сформировалась в 40-ые, 50-ые годы прошлого столетия. Были разработаны международные стандарты (МЭК), руководящие указания для проектирования, разработки и производства оборудования. В 70-ые годы в СССР силами таких специалистов как Шкарин Ю.П., Скитальцев В.С. были разработан математические методики и рекомендации расчета параметров ВЧ трактов, что существенно упростило работу проектных организаций при проектировании ВЧ каналов и выборе частот, повысило технические характеристики вводимых ВЧ каналов.

До 2014 года ВЧ связь официально была основным видом связи электроэнергетики в Российской Федерации.

Появление и внедрение волоконно-оптических каналов связи, в условиях широкого распространения ВЧ связи, стало взаимодополняющим фактором в современной концепции развития сетей связи электроэнергетики. В настоящее время актуальность ВЧ связи остается на прежнем уровне, а интенсивное развитие и существенные инвестиции именно в оптическую инфраструктуру способствуют развитию и образованию новых сфер применения ВЧ связи.

Неоспоримые преимущества и наличие огромного положительного опыта применения ВЧ связи (почти 100 лет) дают основания полагать, что направление ВЧ будет актуально как в ближайшей так и в отдаленной перспективе, развитие же данного вида связи позволит решать как текущие задачи, так и способствовать развитию всей электроэнергетической отрасли.

Правительственная "ВЧ связь" в годы Великой Отечественной войны

П. Н. Воронин

Правительственная связь играет важную роль в управлении государством, его Вооруженными силами, в общественно-политической и хозяйственной жизни. Ее основа была заложена в 1918 г., при переезде Советского Правительства в Москву. Вначале в Москве был установлен коммутатор ручной связи на 25 номеров, затем он был расширен и впоследствии заменен на АТС.

Междугородная правительственная связь (в мемуарах и художественных произведениях ее называют "ВЧ связь") была организована в 30-е годы как оперативная связь органов госбезопасности. Она обеспечивала определенную секретность переговоров, и поэтому ее абонентами стали также руководители высших органов управления государства и Вооруженных сил. В мае 1941 г. распоряжением Совнаркома СССР эта связь была определена как "Правительственная ВЧ связь" и утверждено соответствующее "Положение". В соответствии с принятой терминологией "ВЧ связь" может быть отнесена к одной из вторичных сетей ЕАСС и должна удовлетворять дополнительным требованиям по защите передаваемой информации, надежности и живучести. Однако полностью реализовать эти требования до начала Великой Отечественной войны не удалось. Как средство управления Вооруженными силами в боевой обстановке ВЧ связь оказалась неподготовленной.

Осложнение обстановки в начале 1941 г. чувствовалось по увеличивающемуся количеству заданий на организацию ВЧ связи для крупных объединений и соединений Красной Армии в приграничной полосе. Ночь с 21 на 22 июня застала меня за выполнением одного из таких заданий. Примерно в 4 часа утра позвонил дежурный техник из Бреста и сообщил, что немцы начали обстрел города. Началась эвакуация. Что делать с оборудованием ВЧ станции? Было дано указание связаться с местным руководством и действовать по его указанию, но при всех условиях демонтировать и вывезти засекречивающую аппаратуру. Затем такие звонки поступили из Белостока, Гродно и других городов, расположенных вдоль западной границы. Так началась война, которая сразу поставила ряд неотложных задач.

Ввиду возможной бомбардировки противником Москвы, необходимо было срочно перенести в защищенное помещение московскую ВЧ станцию. Было выделено помещение на платформе метро "Кировская". Станция была закрыта для пассажиров. Монтаж вели собственными силами. Работа осложнялась тем, что приходилось переносить действующую аппаратуру, не прерывая работы ВЧ станции. Резервного оборудования у нас не было.

Аналогичная работа велась и Наркоматом (НК) связи. Оборудование телеграфа, междугородную станцию переносили в защищенные помещения. Возглавлял работу И. С. Равич (в то время начальник Центрального управления магистральных связей). Мы с ним работали в тесном контакте. Необходимые для ВЧ связи каналы предусматривалось получать только с защищенных узлов НК связи.

Сразу же сказалась общая неподготовленность средств связи к войне. Вся сеть страны базировалась на воздушных линиях, чрезвычайно подверженных влиянию климатических условий, а с развертыванием военных действий и разрушению противником как путем бомбежки с воздуха, так и диверсионными группами. Для разрушения многопроводных линий связи немцы применяли даже специальные бомбы "с крючьями". Падая, такая бомба зацеплялась крючьями за провода и взрывалась, разрушая сразу весь пучок проводов.

Серьезные недостатки были и в построении используемой междугородной сети связи. Ее создавали по строго радиальному принципу. Не было кольцевых линий связи и обходных направлений, не были подготовлены резервные узлы связи, защищенные от бомбежек противника, не окольцованы даже вводы в Москву основных междугородных направлений. В случае разрушения одного из них невозможно было переключить линии связи на другое направление. НК связи принял решение о срочном строительстве в сентябре 1941 г. обходной кольцевой линии связи вокруг Москвы по трассе Люберцы – Химки – Пушкино – Чертаново. В 1941 г. это было кольцо, отстоящее от Москвы примерно на 20 км. НК связи проводились и другие работы по повышению надежности междугородной сети.

Была поставлена задача обеспечить ВЧ связь с фронтами, а после битвы под Москвой – и с армиями. Сразу возник ряд вопросов и, в первую очередь, кто будет строить линии связи и эксплуатировать их, как обеспечить фронтовые ВЧ станции техникой связи – аппаратурой уплотнения, коммутаторами, аккумуляторами, засекречивающей аппаратурой связи (ЗАС) и другой техникой, приспособленной к работе в полевых условиях.

Первый вопрос решился быстро. Государственный Комитет обороны (ГКО) обязал НК связи и НК обороны строить и обслуживать линии Правительственной связи. Но, как показал опыт, это было не лучшее решение. НК связи для обслуживания линий имел надсмотрщиков – одного на десятки километров. При массовых повреждениях воздушных линий в результате боевых действий, бомбежек с воздуха и разрушений диверсионными группами противника физически не было возможности быстро устранять повреждения и обеспечивать бесперебойную работу связи.

Связисты НК обороны были заняты обслуживанием линий боевого управления и также не могли сосредоточить основное внимание на линиях Правительственной связи. В результате Правительственная связь в отдельные моменты работала неустойчиво, что приводило к справедливым жалобам абонентов. После каждой жалобы начинались разборы, выяснение причин, взаимные обвинения. Кто виноват? Дело доходило до высшего руководства НКВД, НК связи и НК обороны. Необходимо было кардинальное решение этого вопроса.

В отделе Правительственной ВЧ связи НКВД было решено создать линейно-эксплуатационную службу, для чего сформировать 10 линейно-эксплуатационных рот, затем еще 35. Правительственная связь стала работать устойчивее. Но уже во время битвы под Москвой, когда наши войска стали наступать и штабы фронтов и армий пошли вперед, возникли трудности со строительством линий связи.

Особенно остро этот вопрос встал в 1942 г., когда немцы подошли к Волге и начали окружать Сталинград. Вспоминается один из осенних вечеров 1942 г. Немцы яростно рвались к городу. Бои шли на ближних подступах. Штаб фронта размещался в убежище на правом берегу Волги. Связь с фронтом из-за усиленной бомбежки линий связи прервалась. Линейные подразделения Правительственной связи прилагали героические усилия к восстановлению линий, но противник бомбил, и связь вновь нарушалась. Обходные линии также были нарушены. В это время И. В. Сталину потребовалась связь со Сталинградским фронтом. Мне позвонил А. Н. Поскребышев, помощник Сталина, и спросил, что ему доложить – когда будет связь. Я ответил – через 2 часа (в надежде, что за это время удастся восстановить линию). Связался с нашим подразделением и получил ответ, что бомбежка усилилась. Дал команду делать "времянку" – прокладывать полевой кабель ПТФ-7 по земле. Через 2 часа снова позвонил Поскребышев. Я сообщил ему, что потребуется еще 40 минут. Через 40 минут Поскребышев предложил лично доложить Сталину, когда будет связь. Но в это время линию восстановили. Сталин переговорил со штабом, и личного доклада не потребовалось. Вскоре к Сталину были вызваны нарком внутренних дел Берия и заместитель наркома обороны нарком связи И. Т. Пересыпкин. Сталин высказал большое неудовольствие, что со Сталинградом нет устойчивой связи и напомнил, что еще в 1918 г. он имел надежную связь с Лениным будучи на Царицынском фронте.

Было поручено внести предложения, предусматривающие ответственность одного органа за безусловную надежность действия связи. Такие предложения были разработаны. Вышло Постановление ГКО от 30 января 1943 года. Были созданы войска Правительственной связи, в задачу которых входило обеспечение строительства, обслуживания и войсковой охраны линий Правительственной связи от Ставки Верховного Главнокомандования к фронтам и армиям. Другие линии, идущие по территории страны к республикам, краям и областям, используемые для Правительственной связи, остались на обслуживании НК связи.

В НКВД было создано Управление войск Правительственной связи. Возглавил его П. Ф. Угловский, который до этого был начальником связи погранвойск. Руководитель линейной службы в Отделе Правительственной связи К. А. Александров, крупный специалист-линейщик, стал его заместителем. На фронтах были созданы Отделы Правительственной связи, которым были подчинены подразделения войск Правительственной связи – отдельные полки, батальоны, роты. Кажется несколько странным решение о создании в НКВД двух подразделений, ведающих Правительственной связью, – Отдела и Управления войск. Однако это диктовалось спецификой работы органов госбезопасности: были оперативные подразделения и войска, выполняющие специфические войсковые задачи по указанию оперативных органов.

Подобно этой структуре в НКВД существовали оперативный орган – Отдел Правительственной связи, который ведал вопросами организации связи, ее развитием, техническим оснащением, станционной службой, вопросами сохранения секретности – и войска, которые строили линии связи, обеспечивали их бесперебойное действие и несли охрану парными нарядами и секретными засадами в уязвимых местах, исключая возможность подключения к линиям для подслушивания, пресекали возможные диверсии.

Отдел и Управление войск всю войну работали в тесном контакте, и каких-либо недоразумений в их взаимоотношениях не было. Объединились они в 1959 г.; структура Правительственной связи получила логическое завершение. Органы и войска способны были комплексно выполнять задачи по организации и обеспечению связи в сложных условиях боевой обстановки.

Связь организовывалась по "осям" и направлениям. Осевую линию тянули к штабу фронта. Как правило, старались строить две осевые линии по разным трассам, к армиям прокладывалось направление – одна линия связи. На ней подвешивались две цепи: одна – уплотнялась ВЧ аппаратурой, а другая -служебная – предназначалась для связи с постами обслуживания.

На армейских направлениях при строительстве линий связи мы часто контактировали со связистами НК обороны. Тянули одну линию, которую использовали для уплотнения, а "среднюю точку" передавали армейским связистам для телеграфной связи по системе Бодо. ВЧ связь организовывалась на основном командном пункте (КП), запасном (ЗКП) и передовом (ПКП) пунктах. При выезде командующего фронтом в войска его сопровождал офицер Правительственной связи с аппаратурой ЗАС. Связь ВЧ организовывалась в месте нахождения командующего, с учетом имеющихся армейских линий связи или линий НК связи.

Боевое крещение войска Правительственной связи получили в битве на Орловско-Курской дуге, где одновременно действовали пять фронтов и было развернуто несколько десятков ВЧ станций. Связисты успешно справились с поставленными задачами, обеспечив непрерывную связь Ставки со всеми фронтами, армиями и двумя представителями Ставки -Г. К. Жуковым и A. M. Василевским, которые имели свои ВЧ станции.

После Орловско-Курской битвы войска начали стремительное наступление, освобождая наши территории от немецких оккупантов. Скорость наступления общевойсковых армий достигала 10-15 км в сутки, а танковых – до 20-30 км. При таких темпах войска не успевали строить постоянные воздушные линии. Пришлось вооружить их так называемыми кабельно-шестовыми линиями, которые разворачивались при быстром продвижении войск как временные и в последующем заменялись на постоянные, если требовалось сохранить это направление. Так была создана линейная служба.

Решались вопросы и технического оснащения фронтовых и армейских станций ВЧ связи. В Правительственной связи для организации высокочастотных каналов использовалась принятая в то время на междугородной сети НК связи система уплотнения в спектре 10-40 кГц типа СМТ-34. Это была чисто стационарная аппаратура. Стойки высотой 2, 5 м весили более 400 кг. На автомашине стойку можно было перевозить, положив ее на бок. Никакой тряски она не выдерживала. Зачастую после перевозки приходилось сутками восстанавливать монтаж. Не было также приспособленных к полевым условиям коммутаторов, аккумуляторов, блокстанций и другого оборудования. Все надо было создавать заново.

Единственной базой для производства аппаратуры дальней связи в то время был цех на заводе "Красная Заря" в Ленинграде. Но к концу 1941 г. Ленинград оказался в блокаде. Были приняты экстренные меры к эвакуации этого цеха в Уфу, где был создан завод № 697 по производству аппаратуры дальней связи и научно-исследовательский институт.

Благодаря напряженной работе коллективов, возглавляемых крупными специалистами А, Е. Плешаковым и М. Н. Востоковым, была создана (в спектре 10-40 кГц) аппаратура СМТ-42, а затем СМТ-44 (полевые варианты аппаратуры СМТ-34; высота – 60 см, масса – 50 кг). Она была удобна для быстрого развертывания и свертывания ВЧ станций, выдерживала тряску при перевозке. Была также разработана аппаратура НВЧТ в спектре до 10 кГц и в аппаратуре СМТ добавлен четвертый канал в спектре свыше 40 кГц, созданы в полевом исполнении коммутаторы и аппаратура ЗАС. За создание этого комплекса авторы были удостоены Государственной премии. Правительственная связь получила законченный комплекс средств связи в полевом исполнении, который давал возможность оперативно решать вопросы организации ВЧ связи.

Была сделана попытка резервировать радиосвязью проводную связь с фронтами. Для радиосвязи в то время можно было использовать только KB диапазон. Взяты были выпускаемые промышленностью станции РАФ и PAT. Но широкого применения они не нашли. Аппаратура ЗАС, применяемая на радиоканалах, предъявляла высокие требования к качеству канала, чего на KB линиях добиться было трудно. Кроме того, абоненты, предупрежденные о том, что им предоставляется связь по радио, зачастую отказывались говорить. Вспоминается такой случай. После окончания войны в Париже собралась мирная конференция. Советскую делегация возглавлял В. М. Молотов. Нами была организована проводная связь до Берлина по собственным линиям связи, а от Берлина до Парижа линию предоставляли американцы. Пока мы вели открытые разговоры, связь работала отлично, как только включали ЗАС – связь прекращалась. Предусмотрели мы и резервирование по радио, используя стационарные средства радиосвязи НК связи. Но Молотов отказался говорить по радио, заявив, что должен по голосу узнавать абонента, с которым говорит. При той аппаратуре ЗАС, которая применялась, этого добиться было трудно. Пришлось поскандалить с американцами и добиться устойчивой работы проводной связи.

Характеристика деятельности Правительственной связи в период Великой Отечественной войны будет не полной, если не остановиться на отдельных наиболее значительных операциях и мероприятиях.

Когда в конце 1941 г. Ленинград был блокирован немцами, остро встал вопрос о ВЧ связи с Ленинградским фронтом и городом. НК связи организовал связь по радио. Мы воспользоваться этой связью не могли из-за отсутствия соответствующей аппаратуры ЗАС. Нужна была проводная линия. НК связи и НК обороны приняли решение в экстренном порядке проложить кабель по единственно возможному направлению – по дну Ладожского озера. Прокладка велась уже под обстрелом противника. В результате была организована проводная связь по "воздушке" с Ленинградом через Вологду на Тихвин, далее по кабелю до Всеволожской, затем опять по воздушной линии до Ленинграда. Ставка всю войну имела с Ленинградом устойчивую ВЧ связь.

К лету 1942 г. немцы оправились после поражения под Москвой, началось наступление на Южном направлении. Создался Воронежский фронт. Я с группой сотрудников вылетел в Поворино, куда должен был переехать штаб Воронежского фронта. Вскоре туда прибыл и первый заместитель наркома связи А. А. Конюхов. Развернули работы по монтажу узлов и организации связи. Немцы бомбили Поворино ежедневно. Во время бомбежки мы скрывались в ближайшем овраге, а потом вновь продолжали работы. Но однажды, вернувшись из укрытия, увидели догорающие обломки зданий, где мы разместили наши узлы. Погибло и все оборудование. Нашлись "когти" и телефонный аппарат. Влезли на вводной столб с сохранившимися проводами. А. А. Конюхов и я доложили своим руководителям о случившемся. Но к этому времени обстановка изменилась и ВЧ связь развернули в деревне Отрадное, куда вскоре переместился и штаб фронта. Вскоре мне было приказано срочно выехать в Сталинград.

В Сталинграде сложилась очень тяжелая обстановка. Все основные линии связи Москвы со Сталинградом шли по правому берегу Волги. После того, как немцы вышли на ее берег выше Сталинграда, в местечке Рынок, и ниже Сталинграда, в районе Красноармейска, город оказался в окружении. 23 августа 1943 г. немцы произвели массированный налет. Весь город горел. Связисты НК связи в тяжелейших условиях вывезли все оборудование междугородной станции на левый берег и смонтировали резервный узел в местечке Капустин Яр, с выходом на Астрахань и Саратов. В Сталинграде действующих линий связи не осталось. Штаб Сталинградского фронта был на правом берегу. Связь с ним можно было организовать только с левого берега. ВЧ станция Сталинграда также была вывезена на левый берег в местечко Красная слобода. Вместе с И. В. Клоковым, ответственным представителем НК связи, мы дали указание тянуть линию через Волгу.

В первую очередь проверили, нельзя ли использовать имеющийся кабельный переход в районе Рынка. Подъехать к кабельной будке было сложно – немцы контролировали все подходы. И все же по-пластунски мы подползли к ней и проверили исправность кабеля. Он работал, но на другом конце отвечали немцы. Использовать этот кабель в наших целях было нельзя. Оставался один выход – прокладывать новый кабельный переход через Волгу. Речного кабеля у нас не было. Решили класть полевой кабель ПТФ-7, не приспособленный для работы под водой (замокал через 1-2 суток). Позвонили в Москву, чтобы срочно прислали речной кабель.

Прокладку приходилось вести под непрерывным минометным обстрелом. Большой вред наносили плывущие по реке нефтеналивные баржи. Пробитые снарядами, они плыли по течению, постепенно погружаясь в воду, и перерезали наши кабели. Каждый день приходилось класть все новые и новые пучки. Коммутатор ВЧ связи был установлен в блиндаже, где размещалось командование фронта. На этот коммутатор связь по НЧ передавалась с ВЧ станции, находящейся на левом берегу.

Наконец, прибыл речной кабель. Барабан весил больше тонны. Подходящей лодки не нашлось. Сделали специальный плот. Ночью начали прокладку, но немцы нас засекли и минометным огнем разбили плот. Пришлось начинать все сначала. Наконец кабель был проложен. До ледостава он работал надежно. Позднее, в дополнение к нему, по льду проложили и воздушную линию. Столбы вмораживали в лед.

В феврале немцы были разгромлены. Со Сталинградом связь начала работать по довоенной схеме.

Большие трудности встретились при организации Правительственной связи на Тегеранской конференции трех союзных держав. Проводной связи в мирное время у Советского Союза с Тегераном не было. Надо было ее организовывать. Задача осложнялась тем, что Сталину, как Верховному Главнокомандующему, связь нужна была не только с Москвой, но и со всеми фронтами и армиями.

Я с группой специалистов выехал в Тегеран за два месяца до встречи, чтобы изучить обстановку, принять решение и организовать необходимые работы по монтажу ВЧ станции и подготовке линий связи. Ознакомившись с ситуацией, понял, что единственная линия, которая может решить задачу, – это воздушная линия связи Ашхабад – Кзыл-Арават – Астара -Баку, проложенная по берегу Каспийского моря. По договоренности с Ираном, эта линия была построена НК связи как обходная для связи с Закавказьем, поскольку немцы прорывались к Кавказу и могли перерезать линии, идущие на Баку, Закавказский фронт, Грузию, Армению. Нужно было найти выход из Тегерана на обходную линию. Имевшиеся на этом направлении иранские линии связи находились в отвратительном состоянии: шли по рисовым полям и были недоступны для обслуживания. Столбы покосились, изоляторы на многих столбах отсутствовали, провода висели на крючьях или были просто прибиты к столбам.

Более или менее сохранилась так называемая индо-европейская линия связи, идущая через Иран. Ее и решили использовать. В свое время она была построена англичанами на металлических столбах для связи Лондона с Индией. Линия по прямому назначению не использовалась и находилась в ведении иранских связистов. Было принято решение разместить советскую делегацию в здании посольства СССР, там же намечалось расположить ВЧ станцию. В посольство была заведена указанная линия связи. В пунктах Сари и Астара сделали переприемы на нашей линии. Теперь из Тегерана имелось два выхода на Баку через Астару и на Ашхабад -Ташкент через Кзыл-Арават (Туркмения). Таким образом, хотя и с большими трудностями, удалось обеспечить устойчивую ВЧ связь на все время работы Тегеранской конференции.

Стремительное наступление наших войск в 1943-1945 гг. потребовало полного напряжения в работе органов и войск Правительственной связи. Характерной чертой стратегического наступления было непрерывное увеличение его территории, постепенно охватившее полосу до 2000 км. Глубина ударов по врагу достигала 600-700 км. Штабы фронтов за одну операцию перемещались до трех раз, а армий – до восьми. Между органами и войсками Правительственной связи и связистами НК связи и НК обороны было установлено самое тесное взаимодействие. Общими усилиями велась разведка уцелевших постоянных линий связи. Тщательно согласовывались вопросы совместного строительства и восстановления линий. За время летне-осенних операций 1943 г. войсками Правительственной связи было построено 4041 км новых постоянных линий, восстановлено 5612 км линий, подвешено 32836 км проводов, построено 4071 км шестовых линий. Отделы и войска набирались опыта, им уже было по силам решение сложных задач по организации ВЧ связи в любой обстановке.

Если оценивать выполненные задания, следует остановиться на предполагавшихся перемещениях Ставки Верховного Главнокомандования из Москвы в другие города. Как известно, Ставка всю войну находилась в Москве, а Верховный Главнокомандующий выезжал на фронт лишь один раз – в район Ржева. ВЧ связь с ним поддерживалась подвижными средствами. Однако решение о перемещении Ставки принималось дважды – в 1941 и 1944 гг. В 1941 г., когда немцы вплотную подошли к Москве и до линии фронта оставалось 20-30 км, руководство Генерального Штаба обратилось к Сталину с предложением о перемещении Ставки вглубь страны. Согласно положениям о ведении военных операции, Верховное Главнокомандование должно находиться от линии фронта на расстоянии 200-300 км. Ситуация требовала определить пункт, куда может быть перемещена Ставка.

Как рассказывал мне маршал И. Т. Пересыпкин, Сталин подошел к карте и сказал: "Когда Иван Грозный брал Казань, у него ставка была в Арзамасе, остановимся и мы на этом городе". С группой специалистов я выехал в Арзамас и стал организовывать работы по монтажу ВЧ станции. Для Сталина был выбран двухэтажный дом, первый этаж которого отдали для ВЧ станции. При монтаже была предусмотрена возможность выхода на фронты, минуя Москву. Однако в Арзамас приехал только начальник Генштаба маршал Б. М. Шапошников и вскоре уехал обратно в Москву. Вместо Арзамаса для размещения Ставки и Правительства стали готовить помещение в Горьком. Но и ему был дан отбой. Работы прекратились, и мы вернулись в Москву.

Второй раз решение о перемещении Ставки было принято в 1944 г., после успешного проведения операции "Багратион" и освобождения Минска. Маршал И. Т. Пересыпкин сообщил мне об этом и предложил поехать в Минск. Мы выехали вместе с К. А. Александровым. По дороге, обсуждая ситуацию в Минске, пришли к выводу о необходимости усиления связи между Минском и Москвой. На этом направлении действовала всего одна цепь, уплотненная трехканалыюй аппаратурой. Решено было подвесить еще три, из них две – силами НК связи и НК обороны и одну – войсками Правительственной связи. В Минске были развернуты узлы связи и проведены большие работы по строительству обходных линий вокруг города. Через некоторое время опять был дан отбой. Ставка осталась в Москве.

Придавая особое значение организации Правительственной связи с фронтами и армиями, мы не должны были забывать о работе всей сети связи с республиками, краями и областями, тем более, что в тылу было открыто значительное количество новых ВЧ станций – на заводах оборонных отраслей промышленности, изготавливающих вооружение для армии, на местах формирования резервных армий – и ряд других, связанных с нуждами фронта. Большую роль в успешной работе Правительственной связи играло состояние общегосударственной сети НК связи. Подчас были необходимы дополнительные затраты НК связи. И, надо сказать, что мы встречали полное понимание руководства наркомата связи, наркома И. Т. Пересыпкина, а также его заместителей И. С. Равича и И. В. Клокова, тесно с нами взаимодействовавших.

Накануне Дня Победы в 1965 г. газета "Правда" писала: "На фронтах Отечественной войны успешно действовали специальные войска связи. В сложных условиях боевой обстановки связисты органов госбезопасности обеспечивали устойчивую закрытую связь руководителей Партии и Правительства, Ставки Верховного Главнокомандования с фронтами и армиями, умело пресекали попытки вражеских диверсантов нарушить связь".

Маршал Советского Союза И. С. Конев в своих воспоминаниях так отзывался о ВЧ связи: "Надо вообще сказать, что эта связь ВЧ, как говорится, нам была Богом послана. Она так выручала нас, была настолько устойчива в самых сложных условиях, что надо воздать должное нашей технике и нашим связистам, специально обеспечивавшим эту связь ВЧ и в любой обстановке буквально по пятам сопровождавших при передвижении всех, кому положено пользоваться этой связью".

Органы и войска Правительственной связи отлично справились с возложенными на них задачами, внеся большой вклад в Победу над фашистской Германией.

В течение 12 лет занимавший должность заместителя председателя Межведомственного координационного совета по созданию Единой автоматизированной сети связи страны, Петр Николаевич Воронин в годы Великой Отечественной войны обеспечивал связь Ставки Верховного Главнокомандования со штабами фронтов и армий. Занимался строительством резервных узлов и линий связи в Москве и вокруг столицы. Принимал активное участие в организации связи в дни обороны Москвы, в период Сталинградской битвы, снятия блокады Ленинграда, проведения Орловско-Курской, Берлинской и других операций. Обеспечивал связь Верховного Главнокомандующего во время Тегеранской и Потсдамской Конференций. Награжден орденом Октябрьской Революции, орденами Отечественной войны I и II степеней, тремя орденами Красного Знамени, тремя орденами Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, другими боевыми и трудовыми орденами и медалями.

Цифровая система ВЧ связи MC04−PLC предназначена для организации каналов телемеханики (ТМ), передачи данных (ПД) и телефонных каналов (ТФ) по высоковольтным линиям электропередач (ЛЭП) распределительной сети 35/110 кВ. Аппаратура обеспечивает передачу данных по высокочастотному (ВЧ) каналу связи в полосе 4/8/12 кГц в диапазоне частот 16-1000 кГц. Присоединение к ЛЭП производится по схеме фаза - земля через конденсатор связи и фильтр присоединения. Подключение ВЧ окончания аппаратуры к фильтру присоединения несимметричное и выполняется одним коаксиальным кабелем.

Аппаратура изготавливается с разнесенным и смежным расположением полос пропускания направлений приема и передачи.

Функциональные возможности:

Количество ВЧ каналов шириной 4 кГц - до 3-х;
режим каналов: аналоговый (частотное разделение) и цифровой (временное разделение);
модуляция низкочастотного цифрового потока ‒ QAM с разделением на 88 поднесущих OFDM;
модуляция ВЧ спектра - амплитудная с передачей одной боковой полосы частот АМ ОБП;
адаптация битовой скорости цифрового потока (ЦП) к изменяющемуся отношению сигнал/шум;
интерфейсы телефонии: 4‒х проводные 4W, 2‒проводные FXS/FXO;
количество каналов телефонии в каждом ВЧ канале - до 3-х;
преобразование сигнализации АДАСЭ в абонентскую сигнализацию FXS/FXO;
диспетчерское и абонентское соединение по протоколу АДАСЭ по одному каналу ТФ;
цифровые интерфейсы ТМ и передачи данных: RS232, RS485, Ethernet;
интерфейс управления и мониторинга - Ethernet;
встроенный анализатор уровней передачи/приема ВЧ тракта, измеритель ошибок, температуры.
регистрация неисправностей и сигнализации в энергонезависимой памяти;
цифровой переприем ‒ транзит каналов на промежуточных подстанциях без потерь качества;
мониторинг ‒ программа MC04‒Monitor: конфигурация, настройка, диагностика;
удаленный мониторинг и конфигурирование через встроенный в ВЧ канал обслуживания;
поддержка SNMP ‒ при оснащении сетевым модулем S‒port;
радиальные и древовидные схемы мониторинга удаленных полукомплектов;
электропитание: сеть ~220 В/50 Гц или постоянное напряжение 48/60 В.

Основные параметры
Рабочий диапазон частот 16 – 1000 кГц
Ширина рабочей полосы 4/8/12 кГц
Номинальная пиковая мощность огибающей ВЧ сигнала 20/40 Вт
Максимальная скорость передачи ЦП в полосе 4 кГц (адаптивно) 23,3 кбит/с
Глубина регулировки АРУ при коэффициенте ошибок не более 10–6 не менее 40 дБ.
Допустимое затухание линии (с учетом помех) 50 дБ

Потребляемая мощность от сети питания 220 В или 48 В – не более 100 Вт.
Габаритные размеры блока − 485*135*215мм.
Вес не более 5 кг.

Условия эксплуатации:

− температура окружающего воздуха от +1 до + 45°С;
− относительная влажность воздуха до 80 % при температуре плюс 25°С;
− атмосферное давление не ниже 60 кПа (450 мм рт. ст.).

Конструкция и состав аппаратуры:

Цифровая трехканальная система ВЧ связи MC04−PLC включает два блока 19 дюймов высотой 3U, в которые устанавливаются следующие функционально–конструктивные узлы (платы):
ИП01− блок питания, сетевой вход 220В/50Гц, выход +48В,−48В,+12В;
ИП02− блок питания, вход 36…72В, выход +48В,−48В,+12В;
МП02− мультиплексор каналов ТМ, ПД, ТФ, кодек G.729, цифровой эхокомпенсатор;
МД02− модуляция/демодуляция ЦП в аналоговый ВЧ сигнал, мониторинг и управление;
ФПРМ − линейный трансформатор, аттенюатор и 4−х контурный фильтр ПРМ, усилитель ПРМ;
ФПРД – 1/2−х контурный фильтр ПРД, высокоомный импеданс вне полосы ПРД;
УМ02− усилитель мощности, цифровая индикация уровней ПРД, индикация аварий.
ТР01 − транзит содержимого ВЧ канала между блоками, устанавливается на место плат МП02.

Информация для заказа

Количество плат МП02 соответствует количеству базовых ВЧ каналов с полосой 4 кГц, конфигурируемых на плате МД02 − от 1 до 3. В случае транзита одного из ВЧ каналов между блоками на промежуточной подстанции на место платы МП02 устанавливается плата транзита ТР01, обеспечивающая прием/передачу содержимого ВЧ канала без преобразования в аналоговую форму.
Блок имеет два основных исполнения по пиковой мощности огибающей ВЧ сигнала:
1P − установлен один усилитель УМ02 и один фильтр ФПРД, мощность ВЧ сигнала – 20 Вт;
2P − установлены два усилителя УМ02 и два фильтра ФПРД, мощность ВЧ сигнала – 40 Вт.

Обозначение блока включает:
– количество задействованных ВЧ каналов 1/2/3;
– исполнение по пиковой мощности огибающей ВЧ сигнала: 1P – 20 Вт или 2P – 40 Вт;
– типы пользовательских стыков каждого из 3‒х ВЧ каналов / плат МП‒02 или плата ТР01;
– напряжение питания блока ‒ сеть ~220 В или постоянное напряжение 48 В.
На плате МП–02 по умолчанию имеются цифровые интерфейсы RS232 и Ethernet, которые в обозначении блока не указываются.

Для передачи информации между защитами и автоматикой по концам высоковольтной линии используется канал, созданный для токов высокой частоты по схеме соединения “фаза–земля”.

В составе тракта включается одна фаза действующей ВЛ, которая через конденсаторы связи на подстанциях соединяется с землей для создания замкнутого контура ВЧ токам.

Наиболее часто на линии используют две удаленные фазы “А” и “С” для передачи по одной из них с подстанции команд частоты №1, а по второй – приема на частоте №2.

Устройство и назначение канала ВЧ связи . На каждой подстанции устанавливаются передатчики и приемники высокочастотных сигналов. В данном случае современная аппаратура ВЧ приемопередатчиков выполнена на микропроцессорной базе терминалов ETL640 v.03.32 копании АВВ.

Для обработки сигналов на каждой частоте изготавливается свой приемопередатчик. Поэтому для одной подстанции требуется 2 комплекта терминалов, настроенных на одновременное принятие и передачу сигналов по разным фазам ВЛ.

Подключением ВЧ приемопередатчика к ВЛ занимается специальная аппаратура, отделяющее высокое напряжение от слаботочного оборудования и создающая магистраль для передачи ВЧ сигналов. Ее комплектуют:

Высоковольтным конденсатором связи (КС);
- фильтром присоединения (ФП);
- высокочастотным заградителем (ВЗ);
- ВЧ кабелем.

Назначение высоковольтного конденсатора связи состоит в надежном изолировании от земли транспортируемых по ВЛ мощностей с промышленной частотой и пропускании через себя высокочастотных токов.

На фотоснимке рассматриваемой линии установлено 3 конденсатора с ФП в каждой фазе. Они используются для связи с оборудованием дальнего конца линии в целях:

1. Передачи команд РЗ и ПА;
2. Приема команд РЗ и ПА;
3. Работы ВЧ аппаратуры службы связи.

Для отделения ВЧ сигнала от высоковольтного оборудования подстанции в фазный провод ВЛ высокого напряжения монтируется ВЧ заградитель. который ограничивает величину потерь ВЧ сигналов через параллельные контуры.

Сквозь него хорошо проходят токи промышленной частоты и не пропускаются высокочастотные. ВЗ состоит из реактора (силовой катушки), пропускающего рабочий ток линии, и элементов настройки, параллельно подключенных с реактором.

Для согласования параметров входных сопротивлений ВЧ кабеля и линии используется фильтр присоединения, который выполняется моделью воздушного трансформатора с отпайками от обмоток, позволяющих выполнять необходимые регулировки. ВЧ кабель соединяет фильтр присоединения с приемопередатчиком.

Высокочастотные приёмопередатчики (ETL640), назначение . Приёмопередатчики типа ETL640 (ПРМ/ПРД) предназначены для передачи и приема ВЧ сигналов в виде команд, формируемых релейной защитой (РЗ) и противоаварийной автоматикой (ПА) на противоположный конец ВЛ.

Проверка исправности ВЧ канала . Сложное оборудование тракта ВЧ передачи располагается на расстояниях в сотни километров, требует контроля и поддержания его целостности. Приёмопередатчики ETL640 по концам ВЛ постоянно в обычном режиме эксплуатации обмениваются (осуществляют передачу/приём) сигналами контрольной частоты.

При уменьшении сигнала по величине или изменении его частоты сверх допустимых пределов срабатывает сигнализация неисправности. После восстановления работоспособности приёмопередатчик в автоматическом режиме возвращается к нормальному режиму работы.

Обмен сигналами . Передача и прием сигналов производится на выделенных частотах, к примеру:

Комплекс на фазе “А”: Тх: 470 + 4 кГц, Rx: 474 + 4 кГц;
- комплекс на фазе “С”: Тх: 502 + 4 кГц, Rx: 506 + 4 кГц.

Аппаратура ETL640 предназначена для круглосуточной постоянной работы в условиях отапливаемых ОПУ.

Прием и передача команд . Терминалы №1 и №2 комплексов ETL640 принимают и передают по 16 команд от РЗ и ПА.

Команды приемопередатчиков ETL640 . Типовые команды приемопередатчика любого комплекса ETL640 могут иметь вид:

1. Отключение 3-х фаз ВЛ-330 кВ с дальнего конца ВЛ без контроля с запретом ТАПВ и пуском от УРОВ или ЗНР комплекса №… REL-670;

2. Отключение 3-х фаз ВЛ-330 кВ с дальнего конца ВЛ с контролем измерительными органами Z3 ДЗ и 3-й ступени НТЗНП комплекса №… защит REL670 без запрета ТАПВ и пуском от фактора 3-х фазного отключения комплекса №… защит REL;

3. Телеускорение ДЗ с действием на одно или 3-х фазное отключение ВЛ-330 кВ с дальнего конца ВЛ, с контролем параметров ступени Z3 ДЗ комплекса №… защит REL670 с ОАПВ/ТАПВ и пуском от ступени Z3 ДЗ комплекса №… защит REL-670;

4. Телеускорение НТЗНП с действием на одно или 3-х фазное отключение ВЛ-330 кВ с дальнего конца ВЛ с контролем параметров ступени Z3 НТЗНП комплекса №… защит REL670 с ОАПВ/ТАПВ и пуском от измерительного органа 3 ступени НТЗНП комплекса №… защит REL670;

5. Фиксация отключения линии со своей стороны ВЛ и действием в схему логики АФОЛ комплекса №… защит РЗА. Пуск от выходного реле схемы логики АФОЛ комплекса №… защит РЗА при отключении линии со своей стороны;

6. III очередь ОН, действующая на пуск:
- 5-й команды АКАП прд 232 кГц ВЛ №…;
- 2-й команды АКПА прд 286 кГц ВЛ №…;
- 4-й команды АНКА прд 342 кГц ВЛ №….

7. Фиксация включения линии со своей стороны и действием в схему логики АФОЛ комплекса №… защит РЗА ВЛ с пуском от выходного реле схемы логики АФОЛ комплекса №… защит РЗА ВЛ-330 при включении со своей стороны;

8. Пуск от 1-й ступени схемы САПАХ … с запуском:
- 6-й команды АНКА прд 348 кГц ВЛ №…;
- 4-й команды АКАП прд 122 кГц ВЛ №….

9. 3-я очередь отключения нагрузки с действием …

Каждая команда формируется для конкретных условий ВЛ с учетом ее конфигурации в электрической сети и эксплуатационных условий. Выходные реле ВЧ аппаратуры и переключающие устройства расположены в отдельном шкафу.

Цепи сигнализации ВЛ . Сигнализация терминалов. На лицевой панели терминалов расположено 3 светодиода, отражающих состояние самого устройства REL670 и 15 светодиодов, указывающих на срабатывания защит, неисправности и состояние оперативных переключателей.

Светодиоды терминалов REL670 (защита 1-го и 2-го комплексов) и REC670 (автоматика и УРОВ 1-го и 2-го комплекса В1 и В2) первых шести номеров имеют красную окраску. Светодиоды с номерами от 7 до 15 имеют желтый цвет.

Светодиоды статусной индикации. Над блоком ЖКД терминалов REС670 и REL670 вставлены 3 светодиодных индикатора “Ready”, “Start” и “Trip”. Для обозначения разной информации они светятся разным цветом. Зеленый цвет индикатора обозначает:

Работу устройств - устойчивым свечением;
- внутреннее повреждение - миганием;
- отсутствие питания оперативного тока - затемнением цвета.

Желтый цвет индикатора обозначает:

Пуск аварийного регистратора - устойчивым свечением;;
- нахождение терминала в тестовом режиме - сопровождается миганием.

Красный цвет индикатора обозначает выдачу команды аварийного отключения (устойчивое свечение).

Таблица светодиодной сигнализации терминала REС670

Сброс и опробование сигнализации . Сброс сигнализации, счетчиков учета приема и передачи ВЧ команд и информации по зонам ДЗ и НТЗНП для терминала производится от нажатия на кнопку SB1 (сброс сигнализации) на передней стороне шкафа.

Для опробования светодиодов терминалов REL670 (REС670) требуется нажать и удерживать дольше 5 секунд кнопку SB1.

Общепанельная световая сигнализация . С лицевой стороны шкафов REС670 находятся лампы:
- HLW – работы АПВ, ЗНФ, УРОВ;
- HLR2 – неисправность комплексов автоматики и УРОВ В-1или В-2.

С лицевой стороны шкафов REL670 находятся лампы:
- HLW – работы защит;
- HLR1 – комплекс защит выведен;
- HLR2 – неисправность комплексов защит.

С лицевой стороне шкафов ETL находятся лампы сигнализации:
- HLW1 – неисправность ETL 1-го комплекса;
- HLW2 – неисправность ETL 2-го комплекса.

Перспективы развития оборудования воздушных ЛЭП . Проверенные временем воздушные выключатели для высоковольтных ЛЭП постепенно вытесняются современными элегазовыми конструкциями, которым не требуется постоянная работа мощных компрессорных станций для поддержания давления воздуха в баках и воздушных магистралях.

Громоздкие аналоговые устройства РЗА и ПА для высоковольтного оборудования, требующие пристального внимания со стороны обслуживающего персонала, заменяются новыми микропроцессорными терминалами.

Связь по линиям электропередач снова стала активно обсуждаемой темой, на различных научных уровнях и прессе. В последние несколько лет эта технология пережила много взлетов и падений. В специальных периодических изданиях опубликовано множество статей с противоречивыми взглядами (выводами). Одни специалисты называет передачу данных по электрическим сетям технологией, умирающей, другие предсказывают блестящее будущее в сетях среднего и низкого напряжения, например, в офисах и жилых домах.

Технология, которая сегодня называется ВЧ связь по ЛЭП, на самом деле охватывает несколько различных и независящих друг от друга направлений и приложений. Это с одной стороны узкополосная передача точка-точка по ВЛ высокого напряжения (35-750 кВ), а с другой стороны широкополосная общесетевая передача данных, (BPL — Broadband Power Line), в сетях среднего и низкого напряжения (0,4-35 кВ).

Фирма Siemens является пионером в обоих направлениях. Первые ВЧ системы на высоковольтных линиях, фирмы Siemens были реализованы еще в 1926 году в Ирландии.

Привлекательность этой технологии для операторов сетей электроснабжения состоит в том, что для передачи информационных сигналов используется собственная инфраструктура электросети. Таким образом технология является не только очень экономичной — отсутствуют текущие расходы на содержание каналов связи, но и позволяет быть предприятиям энергоснабжения быть независимыми от провайдеров услуг связи, что особенно важно в аварийных случаях, и даже предписывается на законодательном уровне многих стран. ВЧ связь является универсальным технологическим решением как для предприятий занимающиеся передачей и распределением электроэнергии, так и компаний ориентированных на предоставлении услуг населению.

ВЧ связь в сетях высокого напряжения (35-750 кВ)

Во время бурного развития информационных технологий (90-е гг.) предприятия электроснабжения в промышленно развитых странах делали значительные инвестиции в прокладку линий оптической связи (ВОЛС) по ВЛ высокого напряжения в надежде обеспечить себе прибыльную долю перегретого рынка телекоммуникаций. В это время добрую старую технологию ВЧ похоронили заново. Затем раздутый информационно-технический пузырь лопнул, и во многих регионах наступило протрезвление. И именно в энергетических сетях установка оптических линий была приостановлена по экономическим соображениям, а технология ВЧ связи по ВЛ приобрела новое значение.

В результате применения цифровых технологий на высоковольтных сетях, сформировались новые требования к ВЧ системам.

В настоящее время, передача данных, речи осуществляется по быстрым цифровым каналам, а сигналы и данные систем защиты передаются одновременно (параллельно) по ВЧ линиям, и цифровым каналам (ВОЛС), образуя надежное резервирование (см. следующий раздел).

На ответвлениях сети и длинных участках линий электропередач использование ВОЛС экономически не целесообразно. Здесь технология ВЧ предлагает экономичную альтернативу для передачи речи, данных и сигналов-команд РЗ и ПА (РЗ — релейные защиты, ПА — противоаварийная автоматика) Рисунок1.

В связи c быстрым развитием систем автоматизации электроэнергетики и цифровых широкополосных сетей на магистральных линиях, изменились требования к современным системам ВЧ связи.

Сегодня на отводах сети ВЧ связь рассматривается как система, которая надежно передает данные систем защиты и обеспечивают прозрачный удобный интерфейс для данных и речи от широкополосных цифровых сетей до конечного потребителя при значительно большей пропускной способностью, по сравнению с обычными аналоговыми системами. С современной точки зрения высокая пропускная способность может быть достигнута только путем увеличения полосы частот. То, что в прошлом было невозможно из-за недостатка свободных частот, сегодня реализуется благодаря повсеместному применению оптических линий. Поэтому ВЧ системы усиленно используются только на ответвлениях сети. Также существуют варианты, когда отдельные участки сетей объединены между собой ВОЛС, что позволяет использовать одинаковые рабочие частоты гораздо чаще, чем в случае объединенных систем ВЧ связи.

В современных цифровых ВЧ системах плотность информации при использовании быстрых сигнальных процессоров и цифровых способов модуляции может быть увеличена по сравнению с аналоговыми системами с 0,3 до 8 бит/сек/Гц. Таким образом, для полосы частот 8 кГц в каждом направлении (прием и передача) может быть достигнута скорость 64 кбит/с.

В 2005 году фирма Siemens представила новую цифровую аппаратуру ВЧ связи «PowerLink», подтвердив лидирующее положение в данной области. Аппаратура PowerLink сертифицирована и для использования в России. Создавая PowerLink фирма Siemens создала мультисервисную платформу, пригодную как для аналогового, так и для цифрового применения Рисунок 2.

Ниже приводятся уникальные особенности этой системы

Оптимальное использование выделенной частоты: лучшая аппаратура ВЧ связи позволяют передавать данные со скоростью 64 кбит/с и менее, в то время как у PowerLink данный показатель составляет 76,8 кбит в секунду, занимая полосу 8 кГц.

Больше речевых каналов: еще одной инновацией фирмы Siemens, реализованной в системе PowerLink, является возможность передачи 3-х аналоговых речевых каналов при полосе 8 кГц вместо 2-х каналов в обычной аппаратуре.

Видеонаблюдение: PowerLink — первая система ВЧ связи позволяющая передавать сигнал видеонаблюдения.

AXC (Automatic Crasstalk Canceller) Автоматическое подавление перекрестных помех: раньше сближенные полосы приема-передачи требовали сложную ВЧ настройку для минимизации влияния передатчика на свой приемник. Запатентованный AXC блок заменил сложную гибридную настройку и соответствующий модуль, а качество приема-передачи улучшилось.

OSA (Optimized Sub channel Allocation) Оптимальное распределение подканалов: еще одно запатентованное решение компании Siemens гарантирует оптимальное распределение ресурсов при конфигурировании услуг (Речь, данные, защитная сигнализация) в выделенной частотной полосе. В результате итоговая передающая емкость увеличивается до 50%.

Повышенная гибкость: для обеспечения надежности инвестиций и возможности будущего использования фирма Siemens реализовала функцию «ease-up!» для простого и надежного обновления.

Многофункциональное оборудование: выполняя проект на базе комбинированной аппаратуры PowerLink вы можете забыть об ограничениях которые были в обычных терминалах при планировании частот. С PowerLink Вы сможете спроектировать систему ВЧ связи со всем набором услуг (передача речи, данных, сигналов РЗ и ПА) в доступной полосе. Один комплект PowerLink может заменить три (3) обычных аналоговые системы Рисунок 3.

Передача данных систем защиты

Технология ВЧ связи сейчас, как и раньше, играет важную роль в области передачи данных систем защиты. На магистральных и высоковольтных линиях с напряжением свыше 330 кВ, как правило, используются двойные системы защиты с разными способами измерения (например, дифференциальная защита и дистанционная защита). Для передачи данных систем защиты также используются различные способы передачи для обеспечения полной избыточности, включая коммуникационные каналы. Типичными каналами связи в этом случае является комбинация цифровых каналов по оптическим линиям для данных дифференциальной защиты и аналоговых ВЧ каналов для передачи сигналов-команд дистанционных защит. Для передачи сигналов защиты, технология ВЧ является самым надежным каналом. ВЧ связь является более надежным каналом передачи данных, чем другие, даже оптические линии не могут обеспечить такое качество по прошествии длительного времени. За пределами магистральных линий и на окончаниях сети, ВЧ связь часто становится единственным каналом для передачи данных систем защит.

Проверенная система SWT 3000 фирмы Siemens (Рисунок 4) является инновационным решением для передачи команд РЗ ПА с требуемой максимальной надежностью и одновременно с минимальным временем передачи команд в аналоговых и цифровых коммуникационных сетях.

Многолетний опыт в области передачи защитных сигналов позволил создать уникальную систему. Благодаря сложной комбинации цифровых фильтров и систем цифровой обработки сигналов удалось настолько подавить влияние импульсных помех — самых сильных помех в аналоговых каналах связи, что даже в сложных реальных условиях достигается надежная передача команд РЗ и ПА. Поддерживаются все известные режимы работы прямого отключения или разрешающего срабатывания с индивидуальными таймерами и скоординированной или нескоординированной передачей. Выбор режимов работы осуществляется с помощью программного обеспечения. Специфичные для российских электросетей функции про-тивоаварийной автоматики могут быть реализованы на той же аппаратной платформе SWT 3000.

При использовании цифровых интерфейсов идентификация устройства осуществляется по адресу. Таким образом возможно предотвращение случайного подключения других устройств по цифровым сетям.

Гибкая концепция два в одном позволяет использовать SWT 3000 во всех имеющихся каналах связи — медных кабелях, высоковольтных линиях, оптических линиях или цифровых в любых комбинациях Рисунок 5:

• цифровая + аналоговая на одной платформе;
• 2 избыточных канала в 1 системе;
• дублированный блок питания в 1 системе;
• 2 системы в 1 среде.

Являясь очень экономичным решением SWT 3000 может интегрироваться в ВЧ систему PowerLink. В этой конфигурации обеспечивается возможность дублированной передачи — аналоговая по технологии ВЧ и цифровая, например, по SDH.

ВЧ связь в сетях среднего и низкого напряжения (распределительные сети)

В отличие от ВЧ связи по ЛЭП высокого напряжения, в сетях среднего и низкого напряжения системы ВЧ разработаны для режимов работы точка — много точек. Также эти системы различаются по скорости передачи данных.

Узкополосные системы (цифровые каналы связи DLC) давно используются в электросетях для определения места сбоев, дистанционной автоматики и передачи измерительных данных. Скорость передачи в зависимости от применения от 1,2 кбит/с до < 100 кбит/с. Передача сигналов в линиях среднего напряжения осуществляется емкостным способом по экрану кабеля среднего напряжения.

На рынке коммуникационных систем фирма Siemens с 2000-го года успешно предлагает цифровую систему связи DCS3000. Постоянные изменения состояния электросети, вызванные частыми переключениями или подключением различных потребляющих устройств требуют реализации сложной технологической задачи — интегрированной производительной системы обработки сигналов, реализация, которой стала возможно только сегодня.

DCS3000 использует качественную технологию передачи данных OFDM — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов. Надежная технология обеспечивает автоматическую адаптацию к изменениям в сети передачи. При этом передаваемая информация в определенном диапазоне оптимально модулируется на нескольких отдельных несущих и передается в стандартизированном для электросетей диапазоне CENELEC (от 9 до 148 кГц). При соблюдении разрешенного диапазона частот и мощности передачи необходимо преодолеть изменения в конфигурации электросети, а также типичные для электросети помехи, например, широкополосный шум, импульсные помехи и узкополосные помехи. Дополнительно обеспечивается надежная поддержка функции передачи данных с использованием стандартных протоколов путем повторения пакетов данных в случае неисправности. Система DCS3000 была разработана для низкоскоростной передачи данных относящихся к службам электроснабжения в диапазоне от 4 кГц до 24 кГц.

Сети среднего напряжения обычно эксплуатируются с открытой схемой, обеспечивающий двусторонний доступ к каждой трансформаторной станции.

Система DCS3000 состоит из модема, базового блока (BU) и индуктивных или емкостных модулей связи. Связь осуществляется по принципу главный-подчиненный (master — slave). Главный базовый блок DCS3000 в трансформаторной подстанции через подчиненные базовые блоки DCS3000 периодически опрашивает с них данные подключенных телеметрических приборов и передает их дальше на пульт управления Рисунок 6. Передача пакетов данных на пульт управления и на телеметрические приборы может осуществляться по стандарту IEC61870-5-101 или DNP3.

Ввод и вывод информационного сигнала реализуется перед или после распределительных устройств, так как экран кабеля, заземлен только на концах ввода, с помощью простых индуктивных соединений (CDI). Разделяемые ферритовые сердечники могут монтироваться на экране кабеля или на кабеле. В зависимости от конкретных условий. При монтаже отключение линии среднего напряжения не является обязательным.

Для других кабелей или воздушных линий ввод осуществляется по фазным проводам с помощью емкостных соединений (CDC). Для различных уровней напряжений фирма Siemens предлагает разные соединения для кабельных, воздушных распределительных систем и систем с газовой изоляцией.

Распределительная сеть может создваться и с другой топологией. Система DCS3000 прекрасно подходит для сетей среднего напряжения с линейной или древовидной топологией или топологией звезда. Если между двумя трансформаторными станциями имеется экранированная линия с защитным трансформатором, то она может напрямую подключаться к DCS3000. Для обеспечения постоянного доступа к каналу желательно создать логическое кольцо. Если это невозможно из-за топологии сети, то две линии могут быть объединены в логическое кольцо с помощью встроенного модема.

Созданная фирмой Siemens система DCS3000 является единственной успешно реализованной на практике системой связи в распределительной сети. Среди прочих заказов фирма Siemens создала системы связи в Сингапуре для Singapore Power Grid и в Макао для CEM Macao. Аргументом для реализации этих проектов послужила возможность избежать крупных затрат в строительство новой инфраструктуры линии связи. Фирма Siemens в течение 25 лет поставляет Singapur PG оборудованием для коммуникационных решений для передачи данных по экранированным кабелям. В 2000 году фирма Siemens получила заказ на поставку 1100 систем DCS3000, которые используются Singapore PG в распределительной электросети с напряжением 6 кВ для автоматизации и локализации повреждений. Распределительная сеть в основном построена по кольцевой схеме.

CEM Macao эксплуатирует свою распределительную электросеть только на одном уровне напряжения. Поэтому предъявляемые здесь требования похожи на требования к сети высокого напряжения. Особые требования предъявляются к надежности создаваемой системы связи. Поэтому система DCS3000 была расширена избыточными базовыми блоками и избыточными входами на пульт управления. Сеть среднего напряжения построена в виде кольца и обеспечивает передачу данных в двух направлениях. Более 1000 систем DCS3000 на протяжении многих лет обеспечивают надежную работу созданной сети связи и служат подтверждением ее эффективности.

В Египте трансформаторные станции не были оснащены входными каналами удаленного обслуживания. Создание новых соединений требовало больших затрат. Существовала принципиальная возможность использования радиомодемов, однако количество доступных частот для отдельных трансформаторных станций было ограничено и невозможно было избежать значительных дополнительных эксплуатационных затрат. Альтернативным решением стала система DCS3000. Данные удаленных терминалов телемеханики передавались на трансформаторную подстанцию. Система телемеханики высшего уровня собирала данные и передавала их по радиосвязи в концентраторы данных, откуда они в свою очередь передавались по существующим линиям удаленного контроля в центр управления. Для двух проектов фирма Siemens поставила более 850 систем DCS3000 в MEEDCO (10 кВ) и DELTA (6 кВ).

Широкополосные системы (Broadband Power Line BPL) После многолетних экспериментальных инсталляций в разных странах мира и многочисленных коммерческих проектов второе поколение технологии BPL развилось настолько, что стало привлекательной альтернативой для других широкополосных сетях доступа.

В сетях низкого напряжения BPL дает провайдеру возможность реализовывать на «последней миле» широкополосный доступ к услугам «трипл-плей»:

• скоростной доступ в интернет;
• IP-телефония;
• видео.

Пользователи могут пользоваться этими предлагаемыми услугами, подключившись к любой электророзетке. Также возможна организация в доме локальной сети для соединения компьютеров и периферийных устройств без прокладки дополнительных кабелей.

Для коммунальных предприятий BPL сегодня не рассматривается. Для единственной используемой сегодня службы — дистанционного считывания показаний счетчиков — используются экономичные решения, например, GSM или медленные системы DLC. Однако в сочетании с широкополосными службами BPL становится привлекательной и для считывания показаний счетчиков. Таким образом «трипл-плей» превращается в «квадро-плей» (Рисунок 8).

В сети среднего напряжения BPL используется для широкополосных услуг как транспортный канал до ближайшей точки доступа провайдера. Для коммунальных служб — в настоящее время дистанционного считывания показаний счетчиков приборов АСКУЭ — достаточно узкополосных систем, работающих в отведенном CENELEC для коммунальных служб диапазоне от 9 до 148 кГц. Разумеется, системы BPL среднего напряжения со смешанными службами («совместный канал») могут использоваться и для провайдера и для коммунальных служб.

Значение BPL растет, чему свидетельствует увеличение инвестиций в данный вид связи коммунальных служб, провайдеров и промышленности. В прошлом основными действующими игроками рынка BPL были преимущественно небольшие предприятия, специализирующиеся исключительно на этой технологии, однако сегодня на этот рынок выходят крупные концерны, например, Schneider Electric, Misubishi Electric, Motorola и Siemens. Это еще один признак растущего значения данной технологии. Однако значительного прорыва пока не произошло по двум ключевым причинам:

1. Отсутствии стандартизации

BPL использует диапазон частот от 2 до 40 МГц (в США до 80 МГц), в котором работают различные коротковолновые службы, государственные органы и радиолюбители. Именно радиолюбители развернули в некоторых европейских странах компанию против BPL — и эта тема активно обсуждается. Международные институты стандартизации, например, ETSI, CENELEC, IEEE в специальных рабочих группах разрабатывают стандарт, регулирующий применение BPL в сетях среднего и низкого напряжения и распределительных сетях
в зданиях и гарантирующий сосуществование с другими службами.

2. Стоимость и бизнес-модель

Стоимость инфраструктуры Powerline с модемами, оборудованием присоединения и повторителями по прежнему высока по сравнению, например, технологией DSL. Высокая стоимость, с одной стороны объясняется небольшими объемами производства, а с другой стороны ранней стадией развития этой технологии. При использовании широкополосных услуг технология BPL должна быть конкурентоспособна по отношению к DSL как по производительности, так и по стоимости.

В отношении бизнес-модели роль коммунальных служб в создании стоимости может сильно варьироваться — от продажи права использования до полного предоставления провайдерских услуг. Главное отличие между различными моделями состоит в доле участия коммунальных служб.

Тенденции развития коммуникационных технологий

В телекоммуникационных сетях общего пользования сегодня более 90% трафика данных проходит через SDH/SONET. Такие каналы с фиксированной коммутацией сегодня становяться неэкономичными, так как они находятся в рабочем состоянии, даже когда не используются. Кроме того, рост рынка заметно переместился от речевых приложений (TDM) к передаче данных (пакетная ориентация). Переход от раздельных сетей мобильной и проводной связи, LAN и WAN к единой интегрированной IP-сети осуществляется в несколько этапов с учетом существующей сети. На первом этапе пакетно-ориентированный трафик данных передается в виртуальных пакетах существующей сети SDH. Это называется PoS («Пакетная передача через SDH») или EoS («Ethernet через SDH») с пониженной модульностью и, следовательно, более низкой эффективностью использования выделенной полосы. Следующий переход от TDM к IP предлагают сегодняшние системы NG SDH (SDH следующего поколения) с мультисервисной платформой, которая уже оптимизирована для пакетно-ориентированных приложений GFP (общая процедура синхронизации), LCAS (схема регулировки пропускной способности линии), RPR (гибкие пакетные кольца) и других приложений в среде SDH.

Эта эволюция в коммуникационных технологиях повлияла и на структуру управления энергосетями. Традиционно связь между управляющими центрами и подстанциями для систем диспетчерского управления и сбора данных базировалась на последовательных протоколах и выделенных каналах, обеспечивающих малое время прохождения сигнала и находящихся в состоянии постоянной готовности. Разумеется, выделенные каналы не обеспечивают гибкости, необходимой для эксплуатации современной электросети. Поэтому тенденция перехода на использование протокола TCP/IP (протокол управления передачей/межсетевой протокол) пришлась кстати. Основными стимулами перехода с последовательного протокола на протокол IP в системах диспетчерского управления и сбора данных являются:

• распространение оптических систем обеспечивает увеличение пропускной полосы и устойчивость к электрическим помехам;
• протокол TCP/IP и соответствующие технологии фактически стали стандартом для сетей передачи данных;
• возникновение стандартизированных технологий, обеспечивающих требуемое качество функционирования сетей с протоколом TCP/IP (QoS качество обслуживания).

Эти технологии способные развеять технические опасения в надежности и возможности обеспечения быстрого времени реакции для приложений диспетчерского управления и сбора данных.

Этот переход к сети TCP/IP делает возможным интеграцию управления сетями диспетчерского управления и сбора данных в общее сетевое управление.

Изменение конфигурации в этом случае можно осуществлять загрузкой из центрального блока управления вместо требующего значительных затрат времени обновления микропрограмм соответствующих подстанций. Стандарты для основанных на IP протоколов телемеханических систем разрабатываются мировым сообществом и уже выпущены для связи на подстанциях (IEC61850) Рисунок 10.

Стандарты для связи между подстанциями и центром управления и между самими подстанциями пока находятся в стадии разработки. Параллельно перевод речевых приложений с TDM на VoIP, что позволит значительно упростить кабельные соединения на подстанциях, так как все устройства и IP-телефония используют одну локальную сеть.

В старых распределительных электросетях коммуникационные соединения устанавливались редко, так как уровень автоматизации был низким, а сбор данных счетчиков производился редко. Эволюция энергетических сетей в будущем будет требовать каналов связи именно на этом уровне. Постоянно растущее потребление в мегаполисах, дефицит сырьевых ресурсов, увеличение доли возобновляемых источников энергии, выработка электроэнергии в непосредственной близости от потребителя («распределенная генерация») и надежное распределение электроэнергии с малыми потерями — вот основные факторы, определяющие управление сетями завтрашнего дня. Связь в АСКУЭ в будущем будет использоваться не только для считывания данных потребления, но и как двусторонний коммуникационный канал для гибкого формирования тарифов, подключения систем подачи газа, воды и тепла, передачи счетов и предоставления дополнительных услуг, например, охранной сигнализации. Повсеместное предоставление возможности Ethernet-соединений и достаточная пропускная способность на участке от системы управления до потребителя необходимы для управления эксплуатацией будущих сетей.

Заключение

Интеграция телекоммуникационных служб в энергосетях потребует тесной интеграции различных технологий. В одной энергосети, в зависимости от топологии и требований, будут применяются несколько типов связи.

Системы ВЧ связи по ЛЭП могут стать решением данных задач. Развитие поддержки протокола IP, в особенности для ВЧ по ЛЭП высокого напряжения, обеспечивает значительное повышение пропускной способности. Фирма Siemens также вносит свой вклад в это развитие — уже сегодня разрабатываются технологии, позволяющие увеличить полосу пропускания и, следовательно, скорость передачи до 256 кбит/с. Технология BPL является прекрасной платформой для обеспечения связи в будущих сетях среднего и низкого напряжения для предоставления потребителю всех новых услуг. Будущие BPL-системы фирмы Siemens предлагают единую аппаратную платформу для узкополосных (CENELEC) и для широкополосных приложений. В энергетических сетях следующего поколения ВЧ связь займет прочное место и станет идеальным дополнением для оптических и беспроводных широкополосных систем.

Фирма Siemens следует этой тенденции и является одним из немногих мировых производителей как в области ВЧ, так и в области коммуникационных сетей, готовым предложить единое интегрированное решение.

Литература:

1. Energie Spektrum, 04/2005: S. Schlattmann, R. Stoklasek; Digital-Revival von PowerLine.
2. PEI, 01/2004: S. Green; Communication Innovation. Asian Electricity 02/2004: Powerline Carrier for HV Networtk.
3. Middle East Electricity, Feb. 2003: J. Buerger: Transmission Possible.
4. Die Welt, April 2001; J. Buerger: Daten vom Netz ubers Netz.
5. VDI Nachrichten 41; Oktober; 2000 M. Wohlgenannt: Stromnetz ubertrugt Daten zur eigenen Steuerung. Elektrie Berlin 54 (2000) 5-6; J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Power Line Communication-Datenubertragung auf dem Stromverteilnetz.
6. EV Report, Marz 2000: J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Kommunikationsruckrat fur Verteilnetze.
7. ETZ 5/2000; G. Kling: Power Line Communication Technik fur den deregulierten Markt.

Karl Dietrich, компания «Siemens AG»,
департамет «Передачи и распределения электроэнергии PTD»,
подразделение EA4 CS.
Перевод: Е. А. МАЛЮТИН.