通信技術(shù)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

徐晶

フ?要：當(dāng)今社會對電能的消耗日益增加，電網(wǎng)只有不斷擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模才能應(yīng)對這種社會發(fā)展趨勢。但過于龐雜的電網(wǎng)使日常管理更加困難，為此提出了智能電網(wǎng)的概念。配電網(wǎng)的智能化是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵一步，而這種智能化是建立在高效的通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的。EPON是一種成本低、容量大、兼容性好的通信技術(shù)，在配網(wǎng)自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。本文以EPON為例，分析了通信技術(shù)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，為配網(wǎng)自動化建設(shè)提供參考。

ス丶詞：通信技術(shù)；EPON；配電網(wǎng)；自動化

配電網(wǎng)是電網(wǎng)體系中的重要組成部分，在電力分配環(huán)節(jié)起到了關(guān)鍵作用。電網(wǎng)的壓力首先體現(xiàn)為配電網(wǎng)的壓力，因此配電網(wǎng)的質(zhì)量在很大程度上決定了電網(wǎng)的供電可靠性［1］。近年來，為了全面提升配電網(wǎng)性能，配網(wǎng)自動化技術(shù)開始廣泛推行，但傳統(tǒng)配電網(wǎng)的智能化改造并非易事。實(shí)踐表明，EPON技術(shù)作為當(dāng)前較為先進(jìn)的通信技術(shù)之一，可以為配網(wǎng)自動化的實(shí)現(xiàn)提供通信保障。

1?EPON概述

ヒ蘊(yùn)網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet?Passive?Optical?Network，EPON）是在PON的基礎(chǔ)之上改造、優(yōu)化面來的，充分借鑒了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的核心優(yōu)勢。但EPON無論在結(jié)構(gòu)還是性能方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PON體系，它不僅支持一對多的傳輸模式，同時(shí)借助以太網(wǎng)技術(shù)大大增加了業(yè)務(wù)覆蓋范圍，并逐漸形成了一系列國際標(biāo)準(zhǔn)。在EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，最為核心的三大組件分別是光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）以及中間無源分光器（POS）。EPON的傳輸距離至少可達(dá)20公里，具有成本低廉、兼容性高、帶寬更大、擴(kuò)展性好等技術(shù)優(yōu)勢。

2?EPON基本原理

ヅ淶繽的高效運(yùn)行離不開靈活而可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，EPON正是為這種特殊場合而誕生的，它具備上行鏈路和下行鏈路兩條通信路徑，其中前者借助1490nm光譜進(jìn)行廣播，后者則以時(shí)分多址技術(shù)為基礎(chǔ)，采用1310nm光譜實(shí)現(xiàn)一對多的光纖對接，這是傳統(tǒng)的通信技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。OLT屬于EPON網(wǎng)絡(luò)的最為重要的模塊之一，通信信道的工作狀態(tài)直接由OLT來監(jiān)視和管理。ONU安裝在用戶側(cè)，可以通過不同的分光比與OLT完成對接。

EPON通信系統(tǒng)是基于光纖傳輸原理而實(shí)現(xiàn)的，對于城鎮(zhèn)而言，無處不在的光纖線路為EPON的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。EPON組網(wǎng)模式進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性，它與傳統(tǒng)的樹型、星型、環(huán)型和總線型等組網(wǎng)方式都完全兼容。另外，波分復(fù)用技術(shù)的引入也是EPON通信系統(tǒng)的一大優(yōu)勢，因?yàn)橛脩舨恍枰ㄌ嗟臅r(shí)間和精力在通信容量的提升上，通過簡單的材料即可直連多個(gè)IP設(shè)備。在成本上看，EPON系統(tǒng)中以無源器件的應(yīng)用為基礎(chǔ)，這意味著用戶只需要花更少的錢就可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的組網(wǎng)［2］。

3?通信技術(shù)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

ヅ淶繽的接入層一般采用光纖專網(wǎng)，雙PON接口設(shè)備，可以大大提高系統(tǒng)的可靠性。光網(wǎng)絡(luò)單元?jiǎng)t采用新型多功能ONU，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，配電網(wǎng)中的所有數(shù)據(jù)均由光網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行發(fā)送。對于接收數(shù)據(jù)而言，則通過在配電網(wǎng)中部署充足的光線路終端來實(shí)現(xiàn)。

3.1?主站與變電站的通信

ヅ淶繽的功能決定了其頒布范圍十分廣泛，在通信有很大的困難，尤其是主站與各變電站之間，幾公里甚至幾十公里的距離使光纖的布設(shè)成為實(shí)施的難點(diǎn)。而實(shí)際上，城市在建設(shè)過程中往往已經(jīng)布置了大量的光纖，并且具有充分的帶寬余量，這將成為主站與變電站之間超長距離通信的物理媒介。一般來說，只要城市SDH骨干傳輸網(wǎng)的性能指標(biāo)符合配電網(wǎng)的實(shí)際需求，就可以直接采用城市現(xiàn)有光纖作為骨干網(wǎng)。但城市的發(fā)展速度是驚人的，在未來一段時(shí)期內(nèi)，當(dāng)前的光纖資源可能會用盡，因此有必要重新增加一個(gè)骨干傳輸網(wǎng)。

ザ雜諗淶繽的骨干傳輸網(wǎng)而言，光線路終端與路由器是由網(wǎng)串口連接的，這意味著其傳輸距離不能太遠(yuǎn)，實(shí)際上這也是符合絕大部分現(xiàn)場情況的。但路由器與核心交換機(jī)之間不是網(wǎng)線，而是光纖，由于光纖的傳輸損耗很低，因此其傳輸距離是足夠長的。光纖的應(yīng)用使得主站通信的長距離通信問題得到了很好的解決，也是EPON技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3.2?變電站與配電終端的通信

ゴ油ㄐ畔低程逑到峁估純矗變電站與配電終端的通信實(shí)際上是指接入層的設(shè)計(jì)問題。一般來說，變電站與配電終端之間的距離通常不會太遠(yuǎn)，部分應(yīng)用場合可以采用以太網(wǎng)線進(jìn)行通信。但在條件允許的提前下，接入層應(yīng)采用光纖專網(wǎng)接入方案，以EPON為技術(shù)基礎(chǔ)，通過一對多的優(yōu)勢簡化網(wǎng)絡(luò)布局。應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)配電網(wǎng)所在地的實(shí)際情況，綜合考慮成本、性能、帶寬等因素，選擇最合適本地區(qū)的通信方式。

3.3?應(yīng)用效果分析

EPON在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以大大簡化配電自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通過無源光器件的大量應(yīng)用，明顯節(jié)約了建設(shè)成本，同時(shí)取得了較高的運(yùn)行性能。配電網(wǎng)的下游是形式多樣的用電客戶，各類業(yè)務(wù)紛繁復(fù)雜，但EPON仍可較好地滿足這些需求，其優(yōu)勢是不言而喻的。

4?小結(jié)

ヅ渫自動化技術(shù)在當(dāng)前的電網(wǎng)建設(shè)中具有重要地位，也是未來一段時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的重中之重。作為自動化核心技術(shù)之一的通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化的重要基礎(chǔ)。隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，EPON技術(shù)本身也在不斷的發(fā)展之中，甚至在未來會被更加先進(jìn)的通信技術(shù)所取代。但在可預(yù)見的未來內(nèi)，EPON可以為配電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大的通信技術(shù)支撐。

ゲ慰嘉南祝

ィ1］朱澤賢，陳偉，范菁，單澤，王渤茹.面向智能電網(wǎng)中的主動配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展綜述［J/OL］.云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019（04）：389-397.

ィ2］范學(xué)升.智能配電網(wǎng)技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（13）：205-206+209.

プ髡嘸蚪椋盒煬В1991-），女，漢族，江蘇鹽城人，本科，助理工程師，目前從事電力通信自動化設(shè)計(jì)工作。