基于無源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)設計

章　愷

（國網湖南省電力公司懷化供電分公司信息通信公司，湖南懷化　418000）

基于無源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)設計

章愷

（國網湖南省電力公司懷化供電分公司信息通信公司，湖南懷化418000）

隨著我國電力設備的不斷增加，電網管理的問題也隨之越來越多?；跓o源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)就是針對這種問題而提出的，它可以更好地滿足人們對通信的需求，并且其抗干擾能力強、可靠性高、方便快捷等優(yōu)點都提高了整個配網的水平。本文重點分析了基于無源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)的設計，以供廣大讀者參考。

無源光網絡技術配網自動化通信系統(tǒng)

對于我國而言，近年來電力行業(yè)通信技術的發(fā)展可以說取得了突飛猛進的進步。目前，光纖傳輸網已經基本完成建設任務，能夠支持對各個部門與機構的聯(lián)系。同時，網絡通信平臺的搭建也為通信部門提供了信息傳輸?shù)耐ǖ琅c途徑，能夠滿足工作人員對辦公自動化以及其他自動化業(yè)務的需求。但，宏觀來看，當前我國所形成的通信配電網還存在一定局限性，不夠完善，因此，展開對基于無線光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)設計工作有著非常重大的實踐意義與價值。具體分析如下：

1　通信技術與光纖通信接入技術分析

自動化系統(tǒng)的設計很大程度上會受到所使用通信技術的影響，通信技術的運行是否暢通與穩(wěn)定，將直接反應在所構建自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣程度之上。在通信技術快速發(fā)展的背景之下，通信方式有多元化的轉型趨勢，主要包括有線、無線兩種類型，其中也涵蓋了大量的通信種類。而對于光線通信接入技術而言，本技術是建立在光線通道傳輸基礎之上的接入技術，主要構成包括兩個部分，其一是有源光網絡，其二是無源光網絡。而在這兩種當中，又以無源光網絡在配電通信中的應用更加成熟。根據(jù)已有的運行經驗，認為該技術的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠突破客戶端與局域端在網絡介質連接，進而能夠有效避免配電通信中出現(xiàn)故障，使通信設備不受外界因素的干擾，加強整個通信系統(tǒng)的性能，以更好的滿足大眾的實際需求。

無源光網絡系統(tǒng)的構成主要包括兩個部分，其一是光網絡單元，其二是光線路終端。兩者的主要構成單位均為光分配器。光分配器的主要工作任務是：針對上行數(shù)據(jù)進行集中處理，同時對下行數(shù)據(jù)進行分發(fā)。同時，需要負責對光信號的分配，以達到波長復用的目的。而交換機作為整個光線鏈路終端的最主要組成部分，能夠面向整個無源光網絡系統(tǒng)提供多種業(yè)務功能，支持大量的光纖接口，并根據(jù)用戶需求對接口進行設置。分路器則能夠在不帶電的狀態(tài)下實現(xiàn)連續(xù)二十四小時的穩(wěn)定運行，通過多線方式進行連接，以針對上下行數(shù)據(jù)進行轉換，確保由交換機所提供的各種業(yè)務功能能夠被無源光網絡系統(tǒng)順利接入并使用。其基本原理如下圖1所示。

圖1　無源光網絡系統(tǒng)基本原理示意圖

圖2　饋線層通信網絡示意圖

整個系統(tǒng)網絡的傳輸通過復用廣播形式實現(xiàn)。這種廣播形式特點是，其一能夠支持對所有下行信號的傳輸，其二是能夠在光分配器作用下對網絡單元中的覆蓋信號進行篩選。系統(tǒng)內部往往僅需要配備一個分光路器，就能夠滿足整個無源光網絡系統(tǒng)對帶寬資源的共享，提高建網速度與水平，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)性價比的優(yōu)化。

2　電力配網自動化系統(tǒng)

對于電力配網自動化系統(tǒng)而言，其最大的特點是能夠在出現(xiàn)事故的狀態(tài)下仍然保持穩(wěn)定運行。這一特點主要是依托于電力配網自動化系統(tǒng)所應用的一系列高科技網絡技術，其技術拪主要由配電網數(shù)據(jù)、電網結構、地理結構、以及拓撲結構這幾個部分所構成。而系統(tǒng)硬件構成方面則包括三個部分，其一為配網主站，其二為配網子站，其三為配網終端。具體來說，配網主站在整個電力配網自動化系統(tǒng)中占據(jù)核心地位，配網子站的主要功能是為配網主站的運行保駕護航，負責對外部運行情況的管理，同時對所轄區(qū)域范圍內配電終端運行情況進行動態(tài)監(jiān)督與控制，將監(jiān)控數(shù)據(jù)反饋至配電主站。配電終端的主要職能則是對信息進行操作，以支持信息采集以及信息監(jiān)控功能的實現(xiàn)，同時負責對整個系統(tǒng)運行情況的統(tǒng)籌安排。

3　基于無線光網絡技術配網自動化通信系統(tǒng)設計

筆者根據(jù)參與的某小型配電網為例進行分析基于無源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)的設計，該配電網主要由1座開關站、7座lOkV分接箱組成，整個通信系統(tǒng)分為主站層、變電所層和饋線層三個部分，主站層主要采用總線型雙以太網，主要優(yōu)點在于可以實現(xiàn)有效擴展、安裝比較快捷、增強了整個系統(tǒng)的可靠性。

3.1饋線層通信網絡

饋線層主要通過鏈型網絡實現(xiàn)通信功能，作為整個系統(tǒng)中最關鍵性的構成部分，整個系統(tǒng)的起點安排設置在變電所位置。其基本結構如下圖2所示，饋線層的主要構成部分包括：其一是光線路終端，其二是1分2路光路器，其三的光網絡單元，其四是機箱。首先，需要對光線路終端進行安裝，然后將光網絡單元安裝于饋線終端機箱內部，最后再將饋線終端安裝至分箱內。通過這種方式，能夠方便整個配網自動化通信系統(tǒng)對網絡重構，同時可及時排出故障，并起到3.2變電所層通信網絡

對整個線路進行全面監(jiān)督控制的目的（除此以外，還具有恢復供電，負荷轉移等輔助性功能），在提高配網自動化通信系統(tǒng)整體運行水平方面有重要意義。

在配網自動化通信系統(tǒng)當中，配網自動化數(shù)據(jù)可以通過多種方式進行連接，例如，在光線路終端的支持下，實現(xiàn)與終端服務器的可靠連接，或也可以通過局域網網絡實現(xiàn)與變電所的連接，以實現(xiàn)服務器所提供的通信功能。在配網自動化通信系統(tǒng)當中，變電所通信設備的連接不存在多余的浪費，但在連接中可以自行判斷是否存在冗余，并對冗余連接進行自動取消，從而發(fā)揮節(jié)能的目的。

3.3主站層通信網絡

本部分的主要構成包括兩個方面，其一是離線管理系統(tǒng)，其二是實時監(jiān)控系統(tǒng)。其中，實時監(jiān)控系統(tǒng)的功能在于對整個網絡進行檢測與控制，離線管理系統(tǒng)的主要價值則是確保在網絡發(fā)生中斷時，對網絡的檢測與控制得以繼續(xù)。兩者相互結合，能夠實現(xiàn)對配網自動化通信系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)的有機結合。

4　結語

基于上述分析我們認為，無源光網絡技術的主要優(yōu)勢在于高度可靠，使用便捷，以及抗干擾能力強。因此，未來在配網系統(tǒng)建設發(fā)展的過程當中，應當將研究實踐的重點放在基于無源光網絡技術的配網自動化通信系統(tǒng)設計之上，通過構建配網自動化通信系統(tǒng)的方式，為重點用于提供可靠性高的電力網絡支持。當然，為了實現(xiàn)該系統(tǒng)的廣泛應用，還需要技術人員加大研究力度，著眼于優(yōu)化技術性能，同時控制建設成本的方案。

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