工業(yè)以太網(wǎng)交換機、EPON技術在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用及優(yōu)劣分析

【摘要】配電網(wǎng)自動化的通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設的重要的基礎平臺，而EPON技術的發(fā)明及使用對智能電網(wǎng)的建設起到了很重要的作用，與此同時，工業(yè)以太網(wǎng)交換機與工業(yè)網(wǎng)絡通訊更加接近，比如各種現(xiàn)場總線的互通互聯(lián)、設備的冗余以及設備要求的實時性，所以它的作用也是極其重要的。經(jīng)分析研究表明，EPON技術以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)簡單、成本低廉，是適用于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中配電子站到自動化終端這個層面的一種比較優(yōu)秀的通信技術。

【關鍵詞】EPON技術；配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)；智能電網(wǎng)建設

1.EPON技術

1.1 EPON技術的定義及特性

所謂EPON技術就是一種采用點到多點結構的單纖數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)墓饫w通信技術。EPON設備由3部分組成，分別是線路側設備、中間分光設備、用戶側設備。

它始于20世紀90年代中期，目前已經(jīng)處于大規(guī)模應用階段。我國對于在建設智能電網(wǎng)上還處于一種探索狀態(tài)，對于一些較難的問題還沒有探索出好的方法。

EPON技術特性采用“單纖多向”技術，主干線路只需要1芯光纖，通過無光源分光設備，最大可以輻射出64路光線。光纖的發(fā)展為通信網(wǎng)絡實現(xiàn)了網(wǎng)速快、信號好等優(yōu)點，能滿足接入網(wǎng)客戶的寬帶速度要求。其次，EPON技術實現(xiàn)簡單，操作方便，成本較低，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和電力市場的不斷發(fā)展變化，人們對電網(wǎng)的要求越來越高，運營商所面臨的形勢也是極其嚴峻的，運營商只有通過降低建設電網(wǎng)成本，才能從中獲取較大的利益，而EPON技術的發(fā)展和使用不僅能滿足人的需求也能為運營商賺取較大利益，是智能電網(wǎng)建設的不二選擇。

1.2 EPON技術的特點及優(yōu)勢

EPON技術主要采用單纖波分復用技術，下行利用1490nm波長，采用TDM廣播方式進行傳輸，上行利用1310nm波長，采用TDMA方式進行傳輸。一般來說，EPON系統(tǒng)主要由OLT、ONU和ODN等構成。OLT位于中心局，提供EPON系統(tǒng)與服務提供商核心數(shù)據(jù)、視頻和電話網(wǎng)絡之間的接口。ONU主要由一個或數(shù)個光分路器來連接OLT和ONU，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務提供平臺，提供面向無源光纖網(wǎng)絡的光纖接口。EPON技術主要有以下幾個特點：

（1）EPON網(wǎng)絡可以在一個平臺上提供數(shù)據(jù)、語音和視頻等服務，具有很強的的綜合性，所以，EPON技術在未來的發(fā)展道路是光明的。

（2）EPON技術實現(xiàn)較簡單，操作步驟簡單，且花費小，無需建設專門的小區(qū)機房，節(jié)省建網(wǎng)成本，其次，EPON系統(tǒng)設備較好，能減少網(wǎng)絡管理和維護的成本，為運營商降低建網(wǎng)成本，獲取最大利潤，同時也能為網(wǎng)絡客戶使用端提供快的網(wǎng)速。

（3）EPON網(wǎng)絡使用以太網(wǎng)技術，無需傳輸協(xié)議轉換即可承載IP業(yè)務，實現(xiàn)ONU對用戶數(shù)據(jù)的快速傳達，大大簡化了網(wǎng)絡系統(tǒng)。

市場在不斷的變化，人們的需求也在不斷變化，EPON技術具有的特點能為我們提供較好的服務，不僅能在智能電網(wǎng)的建設上做出較大貢獻，且能為人民謀福利，運營商也能從中獲取利潤，所以說，EPON技術在未來的發(fā)展道路上是光明的，在信息高速發(fā)展的當下，EPON技術更能適應社會的發(fā)展和人們的需求。

2.工業(yè)以太網(wǎng)交換機的的特點及優(yōu)勢

特點：工業(yè)以太網(wǎng)交換機與工業(yè)網(wǎng)絡通訊更加接近，比如各種現(xiàn)場總線的互通互聯(lián)、設備的冗余以及設備要求的實時性。

優(yōu)勢：（1）主要體現(xiàn)在適用外界環(huán)境的參數(shù)不一樣，工業(yè)環(huán)境除了特別惡劣的環(huán)境之外，還要求有EMI電磁兼容、溫度、濕度、防塵等，特別是溫度對工業(yè)網(wǎng)絡設備的影響是最廣泛的。（2）以太網(wǎng)交換機的外殼一般采用塑膠殼或鐵殼包裝，價格差別不大；外形通常精致小巧容易安裝。（3）工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場應用領域，電力和軌道交通、工業(yè)控制自動化，道路交通控制自動化，樓宇自動控制系統(tǒng)，礦井自動控制系統(tǒng)，油田控制自動化，水電站控制自動化，電力系統(tǒng)控制自動化，機房監(jiān)控系統(tǒng)等。（4）安全領域就是一個很好的例子。雖然不是總能得到強制性法規(guī)的推動，但流程安全系統(tǒng)——即安全集成系統(tǒng)，廠商會相當定期地更新，以確保操作者安全和最大化正常運行時間（and maximize line up-time）。壽命期較短，意味著新技術可以更快地進入市場，也更容易實施，因為改裝時有更多的機會來更新網(wǎng)絡。

3.工業(yè)以太網(wǎng)交換機及epon在配電網(wǎng)中的應用

3.1 epon在配電網(wǎng)中的應用

應用于配電網(wǎng)通信，主要應用于以下幾個方面：

（1）通信介質；（2）組網(wǎng)結構；（3）設備取電；（4）帶寬及接口；（5）網(wǎng)絡性能；（6）EPON系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的應用方案配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)和RTU等。

3.2 工業(yè)以太網(wǎng)交換機在配電網(wǎng)中的應用

在我國35kV及以下中低壓配電網(wǎng)，通信一直是薄弱環(huán)節(jié)，嚴重制約了配用電自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)。現(xiàn)有的配電網(wǎng)通信多采用光纖、無線、電力線載波等多種通信技術的混合組網(wǎng)，光纖通信具有高速、可靠、抗干擾性強等優(yōu)點，是一種最佳的通信方式。利用IXIA數(shù)據(jù)網(wǎng)絡分析儀對EPON和工業(yè)以太網(wǎng)交換機進行吞吐量等性能測試，并在此基礎上分析了它們在配電自動化系統(tǒng)中的應用適用性、成熟性，對于提高配電網(wǎng)的作用和效果有及其重要的作用。

4.我國配電網(wǎng)自動化通信的現(xiàn)狀

我國配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力市場和經(jīng)濟建設的必然結果，在改革開放初期，我國電網(wǎng)建設不盡人意，不能滿足人們的需要和社會的發(fā)展，這些主要是由于建設資源短缺，設備技術性能落后等原因造成，在電網(wǎng)建設方面事故也頻繁發(fā)生，嚴重影響了人們的日常生活，給人們帶來了很多麻煩。自2009年來，我國逐步開始建設智能電網(wǎng)，雖然技術不夠先進，但我們結合實踐總結出許多經(jīng)驗和方法，這為以后我國智能電網(wǎng)的建設起到很大作用。

目前，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展在東部較發(fā)達地區(qū)發(fā)展的情況較好，但在西部等一些偏遠、落后的地區(qū)發(fā)展較為緩慢，總的來說我國配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展是極不平衡，仍需要我們科研人員不斷努力。改革開放以來，城市建設四度迅速，負荷增長率高，但電力配套建設不及時，輸電線材質不夠好等很多方面的因素嚴重影響了人們的日常生活，制約了城市的發(fā)展，且由于配電網(wǎng)投資不足，設備老化和技術性能低劣，供電事故頻繁發(fā)生，城市電網(wǎng)改造涉及面較廣，要求較高等等，這些都是我們需要解決的問題。在錯綜復雜的電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于缺少統(tǒng)一的網(wǎng)絡規(guī)劃和技術體制，導致了電網(wǎng)的發(fā)展不平衡，嚴重制約了我國智能電網(wǎng)通信系統(tǒng)的發(fā)展。近年來，隨著社會的發(fā)展，電力市場發(fā)展的不斷變化，我國對于配電網(wǎng)智能系統(tǒng)的發(fā)展也極為重視，所以，在經(jīng)過科研人員的不斷努力下，該項技術也有了一定的發(fā)展。同時，人們對通信網(wǎng)的實時性和傳輸帶寬等方面有了更高的要求。由于我國技術和建設資金的限制，我國在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)上的建設仍然還需要我們的共同努力，在配電網(wǎng)技術、系統(tǒng)控制操作等方面仍然需要我們在技術上的完善，從而建設較好的智能電網(wǎng)。

5.我國智能電網(wǎng)通信展望

雖然我國智能電網(wǎng)建設起步較晚。但經(jīng)過這幾年的努力，我們結合實踐案例，總結出各種經(jīng)驗和建設方法，這對以后我國電網(wǎng)建設的發(fā)展起到很重要的作用。其次，隨著社會的發(fā)展，信息高速發(fā)展的時代，人們對電網(wǎng)的要求也越來越高，不再單單滿足于現(xiàn)狀，為了以后人們更好地生活和社會跟好的發(fā)展，我們都要努力建設智能電網(wǎng)，為國家為人民做貢獻。首先我們必須要承認我們在智能電網(wǎng)建設方面仍然存在很多問題，對于智能電網(wǎng)發(fā)展不平衡問題我國應該重視，重視不發(fā)達落后地區(qū)的電網(wǎng)建設，同時，對于落后地區(qū)電網(wǎng)的建設應給予經(jīng)濟、資源上的幫助，不應該單純的重視東部等發(fā)達地區(qū)的智能電網(wǎng)建設工程，而忽略了落后地區(qū)的發(fā)展，我們應該響應黨的政策，以東部的發(fā)展來帶動西部的發(fā)展，建設文明、富強、民主的社會主義國家，EPON技術的使用，能為我國智能電網(wǎng)的發(fā)展做出很大的貢獻，其特性和優(yōu)勢都是無法比擬的，我們應該大力發(fā)展和研究EPON技術在智能電網(wǎng)建設上的優(yōu)點，并落實在智能電網(wǎng)上的使用，使EPON技術全面進入我們的電網(wǎng)生活，為我們帶來更好的服務，所以，EPON技術的發(fā)展和使用弄呢更為我國只能呢過電網(wǎng)的發(fā)展做出很大貢獻，自然，我國智能電網(wǎng)的建設道路必然是光明的。

6.結語

未來社會的發(fā)展是科學技術的進步，在信息高速發(fā)展的時代，EPON技術是智能電網(wǎng)建設的關鍵，它的優(yōu)勢是明顯的，是面向未來的技術。

總之，隨著國內(nèi)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和改革，各大網(wǎng)絡運營商面臨著越來越嚴峻的競爭形勢，只有通過減少網(wǎng)絡建設成本才能獲取更大的利潤，保證運營的利益，滿足人們的需要。作為一種先進的全業(yè)務接入建設方式，它能為運營商獲取較大利益，能為客戶提供較好網(wǎng)速，可以說兩方都是各得其所，用戶享受到高質量的全業(yè)務服務，而運營商可以大幅度降低網(wǎng)絡建設成本，從中獲取利潤，還能夠有效地簡化網(wǎng)絡繼護管理。EPON技術在未來的發(fā)展道路是光明的，它具有更為廣泛的應用空間，使人們對網(wǎng)絡信息的服務觸手可及。

參考文獻

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