電力配網(wǎng)自動化中EPON技術的應用

文/葉淼，國網(wǎng)河南省電力公司漯河供電公司

隨著我國網(wǎng)絡通信技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，我國電力企業(yè)為了提高電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行安全性能，也開始進行技術革新。EPON技術在電力配網(wǎng)自動化中的應用就是其創(chuàng)新體現(xiàn)，對優(yōu)化電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)及其內(nèi)部結(jié)構具有一定的現(xiàn)實意義。

1 EPON技術的概念及原理

1.1 概念

EPON技術是接入光纖的一種新型技術，其主要形式為單一點向多個點延伸，既能傳輸無源光纖，又能為電力配網(wǎng)自動化體系提供更多服務。EPON技術主要有三部分，即OLT、ONU、POS，其中OLT指的是光纖線路的末端服務器，ONU指的是光纖的網(wǎng)絡單元，POS則指的是無源光纖分離器。目前，EPON技術的發(fā)展和應用已經(jīng)相對成熟，且應用時的成本投入也非常少，因此能夠達到較高的經(jīng)濟性。同時，EPON技術也被廣泛應用于接入網(wǎng)中，且規(guī)模較大。另外，EPON技術還有著非常高的技術優(yōu)勢，這種優(yōu)勢主要從三個方面體現(xiàn)出來，一是這種技術能夠達到較遠的傳輸距離，最遠能達到20千米左右。二是這種技術具有非常大的通信容量，能夠接入大量不同類型的業(yè)務。三是這種技術還能有效調(diào)節(jié)光纖的各種資源，從而使得組網(wǎng)操作變得更加靈活。

1.2 原理

EPON技術是基于以太網(wǎng)來實現(xiàn)無源光纖接入的光纖網(wǎng)絡新技術，它上行使用的是TDMA技術，同時還能將這一技術與WDMA有效結(jié)合起來進行使用。它的下行主要包含兩類操作模式，一是點與點之間所產(chǎn)生的競爭模式；二是廣播模式。在EPON技術的下行中，兩種模式結(jié)合使用能達到雙向傳輸數(shù)據(jù)的目的。因此可以看出，這種技術不僅具有非常好的擴充性，同時還能在使用過程中不斷添加新用戶，并且還能避免大規(guī)模的網(wǎng)絡改動。在EPON技術中，其主要的技術為以太網(wǎng)和PON，它的工作目標是運用比較簡易的方式來完成單一點到多個點之間的快速接入，并在以太網(wǎng)的傳統(tǒng)組成基礎上重新定義其物理層、OAM的監(jiān)管體系以及MAC控制等，從而達到單一點到多個點之間的無源光纖的多地址接入。

2 EPON技術能夠在電力配網(wǎng)自動化中應用的原因

一個新型技術在電力配網(wǎng)中正式使用前，不但需要從理論上對該技術進行可行性分析，同時還需要進行大量的實踐證明，這樣才能讓相關技術人員了解該技術的優(yōu)越性。因此對于EPON技術來說，該技術能夠在電力配網(wǎng)自動化中使用的原因主要有以下幾點。

2.1 投入的經(jīng)濟成本相對較低。

2.2 穩(wěn)定性好、傳輸速度快。

2.3 EPON技術具有廣泛的服務范圍。

3 EPON技術在電力配網(wǎng)自動化中的應用實例分析

本文主要以地區(qū)電力配網(wǎng)自動化工程為例，對EPON技術在電力配網(wǎng)自動化中的應用進行分析，該工程主要以無源光網(wǎng)絡EPON為主，并輔之以無線專網(wǎng)通信。利用EPON技術的電力配網(wǎng)通信系統(tǒng)能夠運用光纖覆蓋35條10kV配電線路，利用EPON中的無線專網(wǎng)通信，能夠覆蓋并補充電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)原本未實現(xiàn)光纖接入的信息點。根據(jù)本地區(qū)電力配網(wǎng)自動化實際運行狀況，對于該配網(wǎng)自動化系統(tǒng)將利用主站、通信匯集型子站及配電終端的三層架構模式，以下是對這三層架構的具體分析。

3.1 主站層通信在電力配網(wǎng)自動化中的應用

主站層是由離線管理與實時監(jiān)控相結(jié)合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要負責配電運行管理工作與配網(wǎng)設備運行監(jiān)控工作，在監(jiān)控管理中將電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行中所產(chǎn)生的圖形及數(shù)據(jù)相結(jié)合，對電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)而言具有較高的集成性及安全性。

3.2 變電所子站通信在電力配網(wǎng)自動化中的應用

電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要是利用光線路終端內(nèi)部的R S232接口，將其接入配網(wǎng)自動化系統(tǒng)終端服務器，利用服務器實現(xiàn)與變電所子站內(nèi)局域網(wǎng)的連接，而后再利用調(diào)度廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡及采集服務器通信實現(xiàn)自動化系統(tǒng)功能操作。變電所子站通信接入SDH及MSTP光纖網(wǎng)絡中，那么光線路終端應安裝在變電所子站內(nèi)部，當然自動化系統(tǒng)隨著網(wǎng)絡通信技術的不斷創(chuàng)新需要不斷升級，考慮

到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)以后的改造升級以及擴容，所以將EPON技術應用于自動化系統(tǒng)中要預留一部分光功率裕量，一般每個OLT中PON接口所具有的ONU數(shù)量應在16個以內(nèi)，最多為16個。

3.3 饋線層通信在電力配網(wǎng)自動化中的應用

就該區(qū)電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的終端設備分布狀況來看，配網(wǎng)線路基本上都是采用的都是手拉手型結(jié)構組網(wǎng)，配網(wǎng)線路兩端在O LT設備上終結(jié)，實現(xiàn)了電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的全網(wǎng)保護。手拉手型就結(jié)構組網(wǎng)是一種雙鏈型組網(wǎng)形式，鏈型線路上采用的是1分2的分光器級聯(lián)方式，一般級聯(lián)分光器數(shù)量應在4個以下，另外鏈上1分2的分光器除了末端意外還需要對其采用不對稱分光比。1分2分光器及ONU都應該安裝在室外光交箱內(nèi)部，從而實現(xiàn)FTU與ONU中RS接口的數(shù)據(jù)交換，達到數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)哪康摹?/p>

4 結(jié)語

在電力配網(wǎng)自動化當中應用EPON技術能夠有效提高電力配網(wǎng)體系運行的可靠性，為其提供高速的光纖網(wǎng)絡平臺，而且還能夠有效降低電力配網(wǎng)建設成本，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。同時，EPON技術在電力配網(wǎng)自動化當中還具有運行可靠性強、帶寬大等優(yōu)點，在未來的智能電網(wǎng)當中將發(fā)揮更大的作用，因而技術人員應該加強對EPON技術的研究，不斷推動電網(wǎng)自動化發(fā)展。