工程師職稱論文EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信技術(shù)

　　摘 要：實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的重要環(huán)節(jié)在于配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。在EPON構(gòu)建下，文章分析了配網(wǎng)通信技術(shù)，并提出配網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)中需要注意的問題，為減少智能電網(wǎng)、規(guī)劃配電網(wǎng)通信系統(tǒng)奠定良好基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：配網(wǎng)通信技術(shù) EPON 損耗 自動化

　　配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的前提，利用通信技術(shù)與IT技術(shù)，配網(wǎng)自動化通過監(jiān)控配電線路設(shè)備、終端、配電子站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息化、自動化配電網(wǎng)運(yùn)行管理，既優(yōu)化了配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，又將供電可靠性有效提升。配網(wǎng)自動化的重要組成就是配網(wǎng)通信系統(tǒng)。要將系統(tǒng)系統(tǒng)命令和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、實(shí)時傳輸成為現(xiàn)實(shí)，離不開性能可靠的通信系統(tǒng)。EPON系統(tǒng)能夠與配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟笙嗥鹾?，具有全程無源、損耗低、傳輸遠(yuǎn)、帶寬高、擴(kuò)展性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn)。不僅如此，還能與智能電網(wǎng)清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠等需要相符，所以，在配網(wǎng)通信技術(shù)中，EPON技術(shù)為最優(yōu)選擇。文章重點(diǎn)分析了EPON構(gòu)建下配網(wǎng)通信網(wǎng)的建設(shè)方案、組網(wǎng)方式、技術(shù)特點(diǎn)等，對確保配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升配電網(wǎng)供電智能化意義深遠(yuǎn)。

　　1 EPON構(gòu)建下配網(wǎng)通信的技術(shù)優(yōu)勢

　　以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)，建成EPON通常為樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為一種點(diǎn)至多點(diǎn)的新型單纖雙向光纖接入網(wǎng)絡(luò)。其技術(shù)采用了單纖波分復(fù)用，在同一根光纖上傳輸上/下行信號，具有諸多特點(diǎn)，如靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、較遠(yuǎn)的傳輸距離、傳輸帶寬大等，廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)組網(wǎng)中。通常情況下，光纖線路、ONU、ODN、OLT共同組成了EPON系統(tǒng)。在電力專網(wǎng)末端接入市場中，EPON業(yè)務(wù)接口豐富、穩(wěn)定可靠，應(yīng)用前景廣泛，其主要優(yōu)勢有：第一，服務(wù)可靠，帶寬可靈活分配，該技術(shù)為分配業(yè)務(wù)帶寬提供措施較為完善，確保QoS，帶寬的配置基于用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)口等。第二，系統(tǒng)可對多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案進(jìn)行靈活運(yùn)用，任何線路、端口故障不會對穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)產(chǎn)生影響，可規(guī)避網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障。第三，效率高，節(jié)省大量光纖資源，實(shí)現(xiàn)設(shè)備單纖接入，組網(wǎng)可采用非等分分光器串聯(lián)等方式。第四，達(dá)到各種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，組網(wǎng)方式較為靈活。EPON接入網(wǎng)組網(wǎng)方式與電力配電網(wǎng)線纜分布結(jié)構(gòu)相符合，可滿足不同場景組網(wǎng)需求，如混合型、鏈型、樹型、星型、環(huán)網(wǎng)等。第五，帶寬高，可完全達(dá)到配電自動化業(yè)務(wù)對寬帶要求。

　　2 EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信組網(wǎng)方案

　　配網(wǎng)通信網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，通信光纜的布設(shè)應(yīng)沿配電線路電纜走向，也就是要遵循配電自動化網(wǎng)架與通信架構(gòu)相一致的原則。布放光纜時，考慮降低建設(shè)成本的問題，應(yīng)對本區(qū)域電力線路原有架空線路與管道資源進(jìn)行充分利用。配網(wǎng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合電力配電網(wǎng)架構(gòu)實(shí)施?，F(xiàn)階段，手拉手保護(hù)、雙點(diǎn)雙T網(wǎng)、單點(diǎn)輻射這幾種形式，為配電通信網(wǎng)較常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　2.1 手拉手保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

　　該網(wǎng)為全鏈路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，將OLT分別放置于兩個相鄰變電所中，匯接的落地線路采用1∶2非等分分光器進(jìn)行光纖級聯(lián)。通過雙PON口，每個ONU屬于不同OLT的分光器。當(dāng)多個端口故障出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)時，終端分支光纖，但不會對整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行和其它ONU的正常工作產(chǎn)生影響。其他配網(wǎng)設(shè)備通過PON網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可與局站正常聯(lián)系。

　　2.2 雙點(diǎn)雙T網(wǎng)

　　將兩套OLT布放于配電子站上，不同OLT的1∶2等分分光器管理分別管理ONU的兩個PON口，與手拉手網(wǎng)絡(luò)相比，布放設(shè)備位置與OLT光方向都大致相同。

　　2.3 單點(diǎn)輻射網(wǎng)

　　單點(diǎn)輻射網(wǎng)絡(luò)屬于多級鏈形網(wǎng)絡(luò)，將OLT布放于配電子站中，在分段開關(guān)處設(shè)置分光器，多個1∶2非等分分光器聯(lián)在PON口上，在FTU綜合箱、信息箱、機(jī)架等處可放置ONU。由此可知，手拉手保護(hù)和雙電雙T網(wǎng)絡(luò)具有較高可靠性，而單電輻射方式缺乏可靠性，因?yàn)槭枪饫|異方向，因此手拉手環(huán)網(wǎng)與雙電雙T網(wǎng)絡(luò)比較，論文答辯具有更高的網(wǎng)絡(luò)健壯性，能夠克服單根光纜路由故障，所以，在電力配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案中，手拉手保護(hù)最佳。

　　3 劃分片區(qū)，集中接入

　　以我國某地區(qū)部分開關(guān)站和柱上開關(guān)為例，建設(shè)、改造配網(wǎng)通信網(wǎng)。該項(xiàng)目為職能電網(wǎng)示范區(qū)配電自動化建設(shè)，電力配網(wǎng)通信中，兩臺OLT各有一個PON口，以手拉手鏈方式進(jìn)行組網(wǎng)，鏈路分光器與ONU的兩個PON口相連。實(shí)現(xiàn)PON端口、分光器、主干光纖、OLT設(shè)備全網(wǎng)保護(hù)。因此，任何一個光纜、分光器、PON口、OLT在網(wǎng)絡(luò)中失效都不會對ONU的正常使用產(chǎn)生影響。手拉手環(huán)原則應(yīng)用于電力局配網(wǎng)通信各站點(diǎn)上，原則為劃分片區(qū)與集中接入。以變電所作為基點(diǎn)，以N個網(wǎng)格狀片區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理劃分，在不同的網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)開關(guān)站，這就是劃分片區(qū)。而集中接入則是在同一手拉手環(huán)中集中接入同一網(wǎng)格內(nèi)的開關(guān)站，于此網(wǎng)格耦合的兩個變電所下行鏈接鏈路兩端。相鄰兩個開關(guān)站與網(wǎng)格內(nèi)之間的具備光纜資源優(yōu)先成環(huán)。運(yùn)用劃分片區(qū)，集中接入的有點(diǎn)在于：便于接入后期片區(qū)開關(guān)站，后向兼容性良好;方便集中維護(hù);具有清晰、簡潔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將手拉手組網(wǎng)的方式應(yīng)用于變電所至開關(guān)站層面，在確保網(wǎng)絡(luò)可靠性與安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了傳輸資源的節(jié)約。在EPON構(gòu)建下，推進(jìn)了智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，在用戶、樓道、配電房內(nèi)都會應(yīng)用到配網(wǎng)通信網(wǎng)技術(shù)。如在開關(guān)站至樓道層面可應(yīng)用雙星型拓?fù)?，在變電所至開關(guān)站層面應(yīng)用手拉手環(huán)網(wǎng)，以更好實(shí)現(xiàn)電力配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的一網(wǎng)覆蓋及多層分級。

　　4 結(jié)語

　　利用通信技術(shù)與IT技術(shù)，配網(wǎng)自動化通過監(jiān)控配電線路設(shè)備、終端、配電子站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息化、自動化配電網(wǎng)運(yùn)行管理，既優(yōu)化了配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，又將供電可靠性有效提升。光纖線路、ONU、ODN、OLT共同組成了EPON系統(tǒng)。手拉手保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通過雙PON口，每個ONU屬于不同OLT的分光器。當(dāng)多個端口故障出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)時，終端分支光纖，但不會對整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行和其它ONU的正常工作產(chǎn)生影響。在智能電網(wǎng)中，智能化配電網(wǎng)是其關(guān)鍵組成，配網(wǎng)通信技術(shù)是配網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)。配網(wǎng)通信網(wǎng)對配網(wǎng)自動化的實(shí)現(xiàn)極其重要，其實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)局站之間的通信。文章對EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信技術(shù)特點(diǎn)等進(jìn)行了探討，獲得與配網(wǎng)建設(shè)相適合的EPON配網(wǎng)通信網(wǎng)方案。

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