EPON和McWill技術(shù)在配電通信網(wǎng)中的應(yīng)用

張亮　郭安樂　胡博

【摘 要】隨著配電自動化系統(tǒng)的快速建設(shè)，通信技術(shù)的深化應(yīng)用也顯得尤為重要。本文結(jié)合配電自動化的建設(shè)經(jīng)驗，分析了不同區(qū)域所采用的通信技術(shù)策略，并分析了基于EPON和McWill技術(shù)的典型組網(wǎng)方案和應(yīng)用效果，對配電通信網(wǎng)的實際建設(shè)具有較好的參考價值。

【關(guān)鍵詞】EPON；McWill；配電通信網(wǎng)

【Abstract】With the rapid construction of distribution automation system， the application of communication technology is particularly important. Combining with the construction of distribution automation experience， the paper analyzes the typical networking scheme based on EPON and McWill technology and application effect， to the actual construction of distribution network has good reference value.

【Key words】EPON；McWill；Distribution Communication Network

0 引言

隨著配電自動化的快速建設(shè)，各類通信技術(shù)也廣泛應(yīng)用于10kV配電通信網(wǎng)建設(shè)中。由于目前對供電安全可靠性的要求日益增強，因此對配電通信網(wǎng)的要求也日益提高，這就需要在規(guī)劃設(shè)計過程中應(yīng)結(jié)合配電自動化業(yè)務(wù)分類，綜合考慮配電通信網(wǎng)實際業(yè)務(wù)需求、建設(shè)周期、投資成本、運行維護(hù)等因素，結(jié)合不同區(qū)域的供電業(yè)務(wù)傳輸需求而選擇合適的通信技術(shù)，才能確保配電自動化業(yè)務(wù)的有效傳輸。同時配電通信網(wǎng)建設(shè)應(yīng)遵循數(shù)據(jù)采集可靠性、安全性、實時性的原則，在滿足配電自動化業(yè)務(wù)需求的前提下，充分考慮綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用需求和通信技術(shù)發(fā)展趨勢，做到統(tǒng)籌兼顧、分步實施、適度超前。

1 通信技術(shù)

目前在各省配電通信網(wǎng)建設(shè)中，主要采用光纖通信和無線通信。一般配電自動化“三遙”終端宜采用光纖通信方式，“二遙”終端宜采用無線通信方式。在具有“三遙”終端且選用光纖通信方式的中壓線路中，光纜經(jīng)過的“二遙”終端宜選用光纖通信方式；在光纜無法敷設(shè)的區(qū)段，可采用電力線載波、無線通信方式進(jìn)行補充。電力線載波不宜獨立進(jìn)行組網(wǎng)。

根據(jù)實施配電自動化區(qū)域的具體情況選擇合適的通信方式。A+類供電區(qū)域以光纖通信方式為主，A、B、C類供電區(qū)域應(yīng)根據(jù)配電終端的配置方式確定采用光纖、無線或載波通信方式，D、E類供電區(qū)域以無線通信方式為主。目前光纖通信方式可選用xPON和工業(yè)以太網(wǎng)等，其中xPON采用星形和鏈形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，對于重要供電區(qū)域且線路條件允許時采用“手拉手”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成通道自愈保護(hù)；采用工業(yè)以太網(wǎng)時，宜采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成通道自愈保護(hù)；中壓載波作為光纖不易鋪設(shè)區(qū)域的補充方式。無線專網(wǎng)技術(shù)作為光纖網(wǎng)絡(luò)和無線公網(wǎng)的補充方式，目前主要采用試點方式進(jìn)行應(yīng)用，主要采用了Mcwill、WiMAX、LTE等技術(shù)[1]。

2 建設(shè)方案

2.1 基于EPON技術(shù)的組網(wǎng)方案

無源光網(wǎng)絡(luò)EPON技術(shù)作為光網(wǎng)絡(luò)單元至終端節(jié)點的通信傳輸方式，此種接入方式技術(shù)成熟、組網(wǎng)靈活、易于拓展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，單根光纖的上下行分別使用1310nm、1490nm波長進(jìn)行波分復(fù)用，很大程度的節(jié)約了對光纜資源的利用，是目前配電通信網(wǎng)的主要傳輸技術(shù)手段。

（1）通信速率：目前EPON技術(shù)主要應(yīng)用于配電自動化及配電線路在線監(jiān)測等諸多業(yè)務(wù)，傳輸?shù)乃俾噬舷滦芯鶠?.25Gbit/s，且隨著10G以太網(wǎng)技術(shù)的成熟，最大速率可達(dá)10Gbit/s。

（2）系統(tǒng)容量：機架式局端OLT設(shè)備的以太業(yè)務(wù)接口盤容量為4*GE，EPON光接口盤為4*EPON，設(shè)備具備支持多千兆鏈路匯聚和萬兆以太網(wǎng)口能力。

（3）業(yè)務(wù)承載：業(yè)務(wù)匯聚站點OLT設(shè)備可以通過GE口與SDH設(shè)備對接，將柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜、開閉所等采集到的自動化數(shù)據(jù)（模擬量、狀態(tài)量）匯聚后傳送主站系統(tǒng)，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化三遙功能，對終端節(jié)點進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)整個配網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定運行。

（4）組網(wǎng)方式：目前10kV通信接入網(wǎng)主要采用EPON通信技術(shù)并依靠SDH骨干通信網(wǎng)作為上聯(lián)通道，已形成了配電主站-FTU、FTU-TTU的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。10kV通信接入網(wǎng)的OLT 設(shè)備安裝在變電站及開閉所內(nèi)，OLT設(shè)備上聯(lián)的通道為數(shù)據(jù)通道和管理通道，變電站OLT上聯(lián)接口采用SDH千兆光口將數(shù)據(jù)匯聚至主站，再由骨干傳輸網(wǎng)匯聚至中心站。配電自動化終端站點上行信息匯總為配電終端數(shù)據(jù)→ONU→OLT→MSTP→主站配網(wǎng)系統(tǒng)。

2.2 基于McWill技術(shù)的組網(wǎng)方案

目前無線專網(wǎng)技術(shù)只處于試點應(yīng)用階段，由于其維護(hù)成本較高、不穩(wěn)定等因素，還未大范圍進(jìn)行推廣應(yīng)用，僅作為EPON的一種輔助通信方式存在，利用McWill技術(shù)構(gòu)建的無線專網(wǎng)具有靈活性高、易于擴展等優(yōu)點，具體如下：

（1）通信速率：無線McWill專網(wǎng)傳輸速率≤1 Mbit/s，信號延時率大于100MS，同時該項技術(shù)對周邊環(huán)境的高要求使得其無法完全在高樓聳立的城市中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

（2）系統(tǒng)容量：McWill系統(tǒng)基站帶寬一般為5M，單終端帶寬能達(dá)到1M，同時由于采取細(xì)顆粒帶寬分配機制可提供300個并發(fā)信道，提供大用戶量并發(fā)處理能力。

（3）業(yè)務(wù)承載：配電自動化系統(tǒng)采用McWill技術(shù)主要承載了配電終端的遙測、遙信、遙控、故障檢測和越限告警等數(shù)據(jù)通信。

（4）組網(wǎng)方式：目前10kV通信接入網(wǎng)可以采用McWill等技術(shù)構(gòu)建無線專網(wǎng)系統(tǒng)，可以通過無線終端采集配電自動化信號，然后上傳至WcWill基站系統(tǒng)到達(dá)配網(wǎng)子站，再上傳至地市級骨干傳輸網(wǎng)，最終由骨干傳輸網(wǎng)匯聚至中心站。

3 小結(jié)

10kV配電通信網(wǎng)的建設(shè)需要針對不同的供電區(qū)域選擇合適的通信技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，充分發(fā)揮各類通信技術(shù)的優(yōu)勢，才能滿足各類配電自動化業(yè)務(wù)的傳輸要求。今后10kV配電通信網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)該重點關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、資源共享、運維模式等方面，同時應(yīng)盡快將配電通信網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)管納入通信管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)對配電通信網(wǎng)中各類設(shè)備的統(tǒng)一管理。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳兵，曹晶，高雪生，等.智能配電通信EPON McWiLL GPRS 混合組網(wǎng)[J].電力.

[責(zé)任編輯：張濤]