基于EPON技術的公變采集終端光纖接入試點項目研究

黃小玉

摘 要：目前，福州市公變采集終端系統(tǒng)的通道單一依托于GPRS無線公共網(wǎng)進行傳輸，GPRS無線公共網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性較差，且?guī)捿^小，數(shù)據(jù)傳輸速度較為緩慢。為此，文章在福州市區(qū)選擇2個配電站作為試點，采用EPON技術實現(xiàn)這兩個站點內7臺公變采集終端的光纖接入。

關鍵詞：公變采集終端；EPON技術；光纖接入；GPRS通信

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0083-02

國家電網(wǎng)公司2010年下發(fā)《關于加快用電信息采集系統(tǒng)建設的意見》，提出按照總體目標的要求，計劃用5 a時間（2010～2014年），建成覆蓋公司系統(tǒng)全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費控制，實現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費控”的采集系統(tǒng)。

用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)重要基礎架構之一。該系統(tǒng)能夠對變壓器側的電能和電量等營銷基礎數(shù)據(jù)進行采集，同時監(jiān)測供電質量、變壓器和開關的運行狀態(tài)，該系統(tǒng)分為公變采集系統(tǒng)和專變采集系統(tǒng)兩個部分。

目前，福州市公變采集終端信息采集主要采用移動GPRS通信方式與主站進行通信。對于部分信號受阻隔的終端，通過加裝信號放大器、高增益天線、GPRS-485分體器等方式，將GPRS信號采集點引至信號強度好的信號源，可以解決一部分終端的通信問題。但是，對整個區(qū)域無GPRS信號或信號弱的終端，無法采用以上的解決方案，因此無法達到100%的終端自動抄表率。

針對上述情況，考慮公變采集終端信息采集的通信信道采用光纖通信和GPRS/CDMA無線公網(wǎng)相結合的遠程通信信道。本項目在福州市區(qū)選擇2個配電站作為試點，采用EPON技術實現(xiàn)這2個試點小區(qū)7臺公變采集終端的光纖接入。

1 EPON技術在公變采集終端系統(tǒng)應用

電力系統(tǒng)接入點分散、接入點擴容變化大，建設公變采集終端網(wǎng)絡需要一套技術先進、穩(wěn)定可靠、擴展便捷、成本最優(yōu)的通信接入系統(tǒng)。EPON作為全IP化寬帶光纖接入系統(tǒng)，可以有星型、F型、一字型等多種組網(wǎng)方式，能很好滿足電力系統(tǒng)接入需求，EPON公變采集終端系統(tǒng)應用模型，如圖1所示。

2 試點項目光纖接入方案

本項目選用EPON設備選用中興的ZXA10系列設備，其中OLT設備采用ZXA10 C220，ONU設備采用ZXA10 F809。OLT設備ZXA10 C220放置于C變電站通信機房，上聯(lián)通過百兆電口連至數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)的VPN通道經(jīng)省公司出口路由器、統(tǒng)一的防火墻，最后接入主站系統(tǒng)。

OLT設備出1個PON口組成1條鏈，2個試點配電站的ONU設備ZXA10 F809可以通過PON口連接到這條鏈上。分光器采用1：2等分分光器，分光器放置在光纖鏈路先經(jīng)過的配電站。

ZXA10 F809通過FE接口與配電站內的公變采集終端互聯(lián)，具體解決方案如圖2所示。

3 試點項目通道建設及測試結果

本項目2個試點配電站的通道組織為：配電站A、配電站B的ONU設備利用配網(wǎng)已有光纜接入C變電站OLT設備，OLT通過百兆電口上聯(lián)接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)的VPN通道接入省公司出口路由器，經(jīng)防火墻接入主站系統(tǒng)，2個試點配電站接入C變電站通道組織圖如圖3所示。

C變電站至試點配電站B的傳輸距離為16.531 km，試點配電站A光配測得接收到的光功率為-19.1 dB，試點配電站B光配測得接受到的光功率為-20.6 dB。以上的測試數(shù)據(jù)滿足中興OLT設備與ONU設備之間傳輸距離小于20 km，衰耗小于25 dB的要求。經(jīng)現(xiàn)場調試，省公司主站能正常采集到2個試點配電站內7臺公變采集終端的數(shù)據(jù)，且速度遠快于GPRS通信方式。

4 公變采集終端光纖接入整體設計方案

福州市目前公變采集終端有7 000多臺，根據(jù)福州市電力通信網(wǎng)絡的特點和需求，公變采集終端光纖接入系統(tǒng)初步設計方案如圖4所示。

公變采集終端光纖接入系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、變電子站通信層和終端信息層三部分構成。公變采集終端光纖接入系統(tǒng)的通信信道采用EPON無源光網(wǎng)絡方式，EPON接入方式采用ONU+采集終端設備模式。由于EPON無源光網(wǎng)絡技術具有組網(wǎng)匹配度好、維護成本低、保護手段豐富、實時性好、帶寬獨享且可動態(tài)分配和擴展性好等優(yōu)點，適用于的公變采集終端系統(tǒng)。

5 結 語

用電信息采集平臺成功召測到2個試點配電站內7臺公變采集終端數(shù)據(jù)，標志著公變采集終端光纖試點項目順利竣工，基于EPON技術以光纖通信方式實現(xiàn)公變采集終端接入統(tǒng)一主站是可行的。此次試點項目改造成功也為未來5 a內實現(xiàn)福建省內公變、專變采集終端通道的大規(guī)模光纖化應用積累了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1] 國網(wǎng)營銷部[2010]119號，國家電網(wǎng)公司《關于加快用電信息采集系統(tǒng)建設的意見》[S].

[2] 雷承達，彭芳，郎為民，等.EPON技術原理[J].光纖與電纜及其應用技術，2006，（4）.