無源光網絡技術在配網自動化中的運用

黃嶸彪

國網福建安溪縣供電有限公司，福建泉州 362400

摘 要 配電網絡通信系統(tǒng)在配電自動化建設中極為關鍵，與整個配電自動化建設具有直接相關性。當前，無源光網絡技術被越來越多應用到配網自動化中，效果極佳。本文依據實際情況，重點分析配網自動化及無源光網絡工作原理，并對其在配網自動化中的應用加以論述。

關鍵詞 無源光網絡技術；配網自動化；運用

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0045-02

現(xiàn)階段，配電網建設規(guī)模很大，并具備自動化要求。其能夠保障配電網供電的安全性及可靠性，達到良好運行效果。電力工作人員應認識到配電網自動化建設重要性，使其覆蓋范圍不斷擴大，實現(xiàn)配電自動化。因配電網線路分支情況復雜，單條饋電線路須連接多臺配電變壓器，需在多個點中對相關信息予以收集。該過程中，無源光網絡技術極具適用性。

1 分析配網自動化

配網自動化專業(yè)性很強，需要依托于計算機、通信技術、網絡集成電網結構、拓撲信息和電網數據等相關內容實現(xiàn)。具體實施方法是依據實際工作原理及背景，進行自動化系統(tǒng)構造。以該種方式，確保當事故發(fā)生時，仍然能夠實現(xiàn)現(xiàn)代化管理及配網的正常運行。

通常情況下，構成配網自動化的相關設備有配網終端、配網主站和配網子站等。其在配網監(jiān)控和管理過程中，發(fā)揮重要作用。監(jiān)控及配網自動化管理系統(tǒng)中，都離不開主站。配網子系統(tǒng)主要作用是負責柱上開關、轄區(qū)開閉所及配電終端監(jiān)控設備。該過程中，應集中整理數據，在配網主站中，實施信息反饋。其位于配網自動化系統(tǒng)最底層。配網終端的作用是對配電所運行情況實施監(jiān)控或作為饋線監(jiān)控終端。

配網通信系統(tǒng)是該自動化系統(tǒng)中的重點內容，以此為依托能夠實現(xiàn)自動配網。而配網自動化由上行和下行數據共同構成。主要作用是實現(xiàn)配網主站與其終端和子站的連接，并進行信息傳送[1]。

2 無源光網絡工作原理

光網絡單元和光線路終端是無源光網絡系統(tǒng)主要構成要素。二者以分配器為載體進行連接。而無源分光器和光纖又是該裝置主要組成部分。如圖1所示，無源光網絡工作原理。

除卻分發(fā)下行數據之外，光分配器還能對上行數據進行集中控制。同時，實施光信號功率分配，并復用波長。光纖路終端與交換機作用等同，該平臺可同時提供多種業(yè)務。其與無源光網絡光纖接口相通，依據用戶要求，配置網絡管理，實施帶寬分配。通常情況下，在2/4或8之間進行分路控制，進行多級連接。光網絡單元還能提供用戶側對應接口，轉換上下行操作，進行各類型業(yè)務接入。

該系統(tǒng)背景下，光網絡單元和光線路終端間數據以時分多址/時分復用、波分多址/波分復用、碼分復用/碼分多址等方式傳輸。其中，尤以時分多址/時分復用應用最為普遍。傳輸無源光網絡上行和下行數據時，其均具備適用性。

無源光網絡下行數據傳輸過程中，應用的是時分復用方式。借助光纖路終端，以廣播方式，向外發(fā)放下行信號。其受光分配器驅動，向各個光網絡單元中分配，繼而篩選信號，予以選擇。上行數據傳播多采用時分多址方式，特定期限內，會對各光單元網絡進行突然發(fā)射。這些信號受光分配器影響，發(fā)生變化，以不同光源信號形式存在，在時分復合作用下，實現(xiàn)合成，繼而形成發(fā)光信號[2]。

光纖路終端接收所有信號之后，會依據相關協(xié)議進行出處理。無源光網絡系統(tǒng)構成了多種拓撲結構，無需在各分支點處安裝相關節(jié)點設備，其運行和工作借助光路器便可實現(xiàn)。同時，也能夠降低光纜資源占用率，實現(xiàn)帶寬資源共享，具備安全性方面的優(yōu)勢，而且建網速度快。

3 無源光網絡技術在配網自動化中的運用

選擇小型配電網進行案例分析，其有1座開關站和7座10kV分接箱構成。通信系統(tǒng)主要由主站層、變電所層和饋線層構成。主站層通信借助總線型雙以太網實現(xiàn)，其不僅具備很高的可靠性，而且安裝簡便，易于擴充。主站層和變電所層通信方式是華為同步數字體系傳輸設備百兆口接入光傳輸環(huán)網，而無源光網絡技術是變電所層和饋線層通信過程中的最佳選擇。

3.1 饋線層通信

如圖2所示，鏈接型網絡被應用到饋線層通信中。具體實施方法是將變電所作為起點，將光線路終端安裝到變電所中，選用多個光分路器，分路比為1分2。并在饋線終端機箱中，對各光網絡單元和1分2的光分路器進行安裝。在10kV分接箱內安對饋線終端進行安裝，并由饋線終端為光網絡單元提供24V直流電源，光網絡單元則通過RS232接口提供，與饋線終端互相交換數據。該網絡結構優(yōu)勢明顯，能夠抵抗多點光網絡單元失效問題。其失效位置及數量，都不會對其他光網絡單元通信產生干擾或影響。

3.2 變電層通信

通過光線路終端的RS232接口，在終端服務器中，對配網自動化數據進行接入。以終端服務器為載體，在變電所站內局域網上，對其進行接入。繼而實施廣域數據網絡調度，與主站數據采集服務器進行通信。在華為同步數字體系光傳輸環(huán)網中，接入變電所通信設備，經由光纖自愈環(huán)網實現(xiàn)冗余。架設變電所之間的光纜線路時，需依托于10kV線路，其鋪設也可通過電纜通道實現(xiàn)[3]。

3.3 主站層通信

主站通信系統(tǒng)比較特殊，其具備實時監(jiān)控和離線管理特征。該工作過程中，對電網設備、用戶、歷史和實時數據等進行綜合，并對電網接線圖形和地理圖形等進行考量，以具備較高的安全性，并提高集成度。選擇主站端，進行系統(tǒng)測試，分別遙控拉合分段開關，將拉合數量控制為3次，均成功，信息響應時間很短，為0.8s。

4 結論

綜上所述，配電網設備特性決定了其數量很多，而且日常應用過程中處于分散狀態(tài)。然而，各測點的數據傳遞數量很少。在配電網自動化中，對無源光網絡技術進行應用，極為有效。不僅在通信成本、速率、可靠性方面極具優(yōu)勢，而且與配網自動化通信要求相吻合，能夠靈活進行網絡擴展。近年來，光電器件非常先進，價格比較低，無源光網絡技術優(yōu)越性逐漸被突顯出來，在實際配電網自動化界面內應用越來越廣。

參考文獻

[1]陳宏昆.無源光網絡技術應用于配網自動化中的分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（22）：25.

[2]王德運.無源光網絡技術在配網自動化中應用[J].自動化與儀器儀表，2016（6）：57-58.

[3]左宇航，汪一波.配網自動化中無源光網絡技術的運用[J].中國電業(yè)（技術版），2013（4）：39-41.