基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

嚴(yán)文

摘 要 隨著我國電力設(shè)備的不斷增加，電網(wǎng)管理的問題也隨之越來越多，基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)就是針對(duì)這種問題而提出的，它可以更好地滿足人們對(duì)通信的需求，并且其抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)都提高了整個(gè)配網(wǎng)的水平。本文重點(diǎn)分析了基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以供廣大讀者

參考。

關(guān)鍵詞 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；配網(wǎng)自動(dòng)化；通信系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）23-0025-01

我國電力通信技術(shù)在最近幾年得到了迅猛發(fā)展，光纖傳輸網(wǎng)目前也已經(jīng)建設(shè)完成，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)之間的連接。而各種網(wǎng)絡(luò)更為通信部門提供了很好地通道，滿足了人們對(duì)辦公自動(dòng)化等業(yè)務(wù)的需求。但是目前我國的通信配電網(wǎng)系統(tǒng)還不是太完善，所以研究基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著很大的理論意義和實(shí)踐意義，下文將首先介紹通信技術(shù)和光纖通信接入技術(shù)。

1 通信技術(shù)與光纖通信接入技術(shù)分析

通信技術(shù)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有重要影響，其好壞程度直接影響自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)劣程度。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信方式呈現(xiàn)多元化發(fā)展傾向，目前使用的通信方式主要包括有線方式和無線方式，其中每種方式又包含很多種通信種類。光纖通信接入技術(shù)是以光纖傳輸為主要基礎(chǔ)，有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)是其中最重要的兩部分，二者都是對(duì)傳統(tǒng)通信技術(shù)的革新。在這其中，無源光網(wǎng)絡(luò)是目前配電通信方式的最優(yōu)方案，它最突出的優(yōu)點(diǎn)在于打破了局端和客戶端之間的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)連接，這樣可以降低故障的發(fā)生，保證真?zhèn)€通信設(shè)備不受外界的干擾，極大地提高了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能，滿足了人們的多方面要求[1]。

無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元組成，光分配器是其最主要的構(gòu)成單位，其任務(wù)主要是對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和下行數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)處理，另外還要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行分配，達(dá)到完成波長(zhǎng)復(fù)用的目標(biāo)。交換機(jī)是整個(gè)光纖路終端的組成部分，它可以提供多種業(yè)務(wù)，也可以面向無源光提供大量的光纖接口，而接口的設(shè)置要根據(jù)用戶的具體要求來考慮。分路器在使用中不要利用電源的作用就可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)正常工作，分路器的連接方式都是采用多線連接，它可以對(duì)上下行直接的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，保證各種業(yè)務(wù)可以順利接入使用。

無源光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸主要采用復(fù)用的廣播方式，通過這種廣播方式可以實(shí)現(xiàn)所有下行信號(hào)的傳輸，同時(shí)在光分配器的作用下可以實(shí)現(xiàn)在所有網(wǎng)絡(luò)單元中都對(duì)信號(hào)進(jìn)行篩選處理。光分路器在無源光網(wǎng)絡(luò)中可以發(fā)揮很大的作用，往往一個(gè)正常使用的光分路器就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)寬帶資源的共享、提高建網(wǎng)速度，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比。

2 電力配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

電力配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以在事故狀態(tài)下正常工作，這主要得益于該系統(tǒng)以高科技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、拓?fù)湫畔?、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、地理結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)而構(gòu)建。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括配網(wǎng)主站、配網(wǎng)子站和配網(wǎng)終端，其中配網(wǎng)主站在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中處于絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)核心地位，配網(wǎng)子站主要是為了輔佐配網(wǎng)主站而設(shè)置的，主要負(fù)責(zé)管理外部、并對(duì)轄區(qū)內(nèi)的配電終端進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控、把數(shù)據(jù)集中后向配電主站反饋，配網(wǎng)終端主要是對(duì)信息進(jìn)行操作處理，可以實(shí)現(xiàn)信息的采集和監(jiān)控，同時(shí)還可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排。配網(wǎng)通信系統(tǒng)是整個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，這也是連接三大功能的主要方式和途徑，主要是通過數(shù)據(jù)的傳遞來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和監(jiān)控功能。

3 基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

筆者根據(jù)參與的某小型配電網(wǎng)為例進(jìn)行分析基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該配電網(wǎng)主要由1座開關(guān)站、7座lO kV分接箱組成，整個(gè)通信系統(tǒng)分為主站層、變電所層和饋線層三個(gè)部分，主站層是其中最為核心的部分，主站層主要采用總線型雙以太網(wǎng)，主要優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)有效擴(kuò)展、安裝比較快捷、增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。變電所層與主站層之間利用華為同步數(shù)字體（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）進(jìn)行連接，主要通過接入SDH光傳輸環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的通信功能，而饋線層和變電所層二者之間主要是通過無源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信功能，通信工具的不同體現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)范性。

1）饋線層通信網(wǎng)絡(luò)。

饋線層主要通過鏈型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信功能，饋線層是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，整個(gè)系統(tǒng)的起點(diǎn)設(shè)置在變電所處。饋線層的主要結(jié)構(gòu)包括光線路終端、1分2光分路器、光網(wǎng)絡(luò)單元和機(jī)箱，其中首先要進(jìn)行光纖路終端的安裝，然后把光網(wǎng)絡(luò)單元安裝在饋線終端的機(jī)箱里，最后才能將饋線終端安裝到分接箱中。這樣做有利于真?zhèn)€網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)和排除故障以達(dá)到對(duì)整個(gè)線路嚴(yán)格監(jiān)控的目的，另外還可以進(jìn)行轉(zhuǎn)移負(fù)荷、恢復(fù)供電等功能。這樣的基于無源光網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)保障其他光網(wǎng)絡(luò)單元的通信正常進(jìn)行，提高整個(gè)配網(wǎng)的自動(dòng)化水平。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中可能會(huì)出現(xiàn)多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)單位故障，但是其他單位不會(huì)因此受到影響，而是會(huì)保持正常工作。

2）變電所層通信網(wǎng)絡(luò)。

配網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)多種連接，比如通過光線路終端就可以和終端服務(wù)器保持一定的連接，而與變電所可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器提供通信的功能。變電所通信設(shè)備的連接并不存在多余的浪費(fèi)，而是在連接中可以自行判斷是否存在冗余，對(duì)于多余的連接可以自動(dòng)取消，達(dá)到節(jié)約能源的目的。變電所內(nèi)的線路鋪設(shè)也要遵循一定的原則，通常10 kV是進(jìn)行線路鋪設(shè)的主要電壓，這樣可以保證變電所內(nèi)的供電正常。

3）主站層通信網(wǎng)絡(luò)。

主站層通信網(wǎng)絡(luò)主要由實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和離線管理系統(tǒng)組成，前者可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)和控制，而后者在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)可以保持繼續(xù)監(jiān)控，達(dá)到切實(shí)做到有效監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和離線管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，并把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。相對(duì)于其他組成部分，主站層通信的主要優(yōu)點(diǎn)是可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性能和可靠度，是進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試的主要場(chǎng)所，并且成功率很高、信息反饋時(shí)間很快，很好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理。

4 結(jié)論

通過以上分析可以看出，無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)該加大基于無源光網(wǎng)路技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)建設(shè)，這樣可以為廣大用戶提供更多可靠的電力網(wǎng)路。基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮包括饋線層通信網(wǎng)絡(luò)、變電所層通信網(wǎng)絡(luò)、主站層通信網(wǎng)絡(luò)等，同時(shí)基于無源光網(wǎng)路技術(shù)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)要真正實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用還需要我國的技術(shù)人員加大對(duì)其研究力度，特別是要加大科技投入來降低其成本，從而讓更多的人接受這種技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]左宇航，王一波.配網(wǎng)自動(dòng)化中無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用[J].中國電業(yè)，2013，04（30）：20-21.endprint