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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，電力負(fù)荷日益增加，用戶對(duì)電能供應(yīng)的穩(wěn)定性、靈活性和可靠性等的要求也越來越高。為了更好地為用戶提供優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)，各級(jí)電網(wǎng)公司需要不斷地進(jìn)行深化電力自動(dòng)化的改造工作。   電力通信系統(tǒng)是電網(wǎng)不可缺少的重要組成部分，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。它是電力主站與電力系統(tǒng)二次設(shè)備之間的遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控等信息的通信通道，對(duì)電網(wǎng)資源的調(diào)度工作異常重要。如何滿足電力系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的高可靠性、高規(guī)范性、高帶寬性、投資經(jīng)濟(jì)等方面的要求，是如今乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，電力通信系統(tǒng)所要面臨和解決的重要問題。   1配網(wǎng)通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化的中樞系統(tǒng)配電網(wǎng)是從110kV的鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電站經(jīng)過到各村或者小區(qū)的10kV配電室、到千家萬(wàn)戶的供電。由于配電網(wǎng)是直接面向用戶供電的電力網(wǎng)絡(luò)，其建設(shè)質(zhì)量將直接決定著電力消費(fèi)者對(duì)于電能服務(wù)質(zhì)量的滿意程度。   配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)大體包括五個(gè)階段：配電網(wǎng)架規(guī)劃、饋線自動(dòng)化的實(shí)施、配電設(shè)備的選擇、通信系統(tǒng)建設(shè)和配網(wǎng)主站建設(shè)。   從配電自動(dòng)化建設(shè)上來看，要實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，通信系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的關(guān)鍵部分，它擔(dān)負(fù)著信息的處理、命令的發(fā)送和返回以及所有數(shù)據(jù)的傳遞，沒有可靠、有效的通信系統(tǒng)，配電網(wǎng)自動(dòng)化將無法實(shí)現(xiàn)。通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性直接影響配電自動(dòng)化系統(tǒng)的成敗。   因此，配網(wǎng)通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，是配電網(wǎng)自動(dòng)化的中樞系統(tǒng)。   2配網(wǎng)通信系統(tǒng)常見通信方式   隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前可供選擇的通信方式有多種。按照傳統(tǒng)的分類方法，可簡(jiǎn)單地分為有線方式和無線方式，其中有線通信主要包括電力載波、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、“光貓”、SDH/MSTP等方式；無線通信主要包括:230MHZ數(shù)傳電臺(tái)、2.5G的GPRS/CDMA等方式。   2.1電力載波（PLC）   配電載波通信集功率通道和通信通道、能量流與信息流于一體，可以利用現(xiàn)有的配電線路傳輸?shù)诫娋W(wǎng)所關(guān)注的任何測(cè)控點(diǎn)，不需另外鋪設(shè)專用通信線路，降低了通信系統(tǒng)的建設(shè)成本。基于網(wǎng)絡(luò)的配電載波支持自由拓?fù)洌哂袠O大的靈活性，實(shí)時(shí)性能強(qiáng)，建設(shè)成本低。但技術(shù)缺點(diǎn)突出，電力載波信號(hào)在傳輸時(shí)，在各結(jié)點(diǎn)處，必然產(chǎn)生程度不同的信號(hào)反射和衰減。這使得任一點(diǎn)上的信號(hào)強(qiáng)度總是多個(gè)信號(hào)疊加后的矢量和，它隨結(jié)線方式、運(yùn)行方式和氣候變化而變化，為正確接收信息帶來了困難。   當(dāng)配電線結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（如分支數(shù)量多少、線路長(zhǎng)短或開關(guān)數(shù)目變化）時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)收不到信號(hào)的現(xiàn)象，而且調(diào)整較困難。當(dāng)一段線路因故障或其他原因出現(xiàn)電力供應(yīng)中斷的情況下，電力載波通信也會(huì)中斷，即在這種情況下進(jìn)行合閘控制出現(xiàn)困難。   電力線上如果有相近頻率使用時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生頻率干擾。   2.2工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)   工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中有著較為良好的應(yīng)用基礎(chǔ)，具備高帶寬、環(huán)網(wǎng)保護(hù)、工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、IP化趨勢(shì)等電力配電網(wǎng)通信所要求的優(yōu)點(diǎn)。但交換機(jī)環(huán)型組網(wǎng)形式對(duì)配電通信網(wǎng)中光纖走向、光纖資源要求較高，在滿足對(duì)于“點(diǎn)到多點(diǎn)”、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)容經(jīng)濟(jì)性、抗多點(diǎn)失效性等要求時(shí)顯得捉襟見肘，并且組網(wǎng)成本較高。   2.3RS232/485光貓   “光貓”設(shè)備組網(wǎng)可以將以RS232/485為通信接口的大量配電自動(dòng)化終端設(shè)備通過光纖按照總線方式進(jìn)行串接。組網(wǎng)簡(jiǎn)單、成本低廉、配置靈活，但這種組網(wǎng)模式缺點(diǎn)也十分明顯：首先它無法實(shí)現(xiàn)和子站設(shè)備間的統(tǒng)一網(wǎng)管；與子站之間增加協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備勢(shì)必會(huì)增加潛在故障點(diǎn)；更重要得是它的通信速率低，不適合大規(guī)模組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，只適合小規(guī)模部署；并且使用此類設(shè)備組網(wǎng)方式不具備抗多點(diǎn)失效性；同時(shí)RS232/485總線線纜和電力線纜同路徑鋪設(shè)，易產(chǎn)生感應(yīng)電流，抗電磁干擾能力差。   2.4SDH/MSTP   SDH/MSTP通信業(yè)務(wù)層次明晰，保護(hù)機(jī)制豐富，而且可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管。配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往沒有成環(huán)條件，使用此種設(shè)備，投資成本巨大，在配電網(wǎng)終端層面造成帶寬的浪費(fèi)。而且SDH/MSTP設(shè)備一般要求安置在供電可靠、環(huán)境良好的機(jī)房環(huán)境，不適宜工作在配電網(wǎng)惡劣的環(huán)境。   2.523OMHZ數(shù)傳電臺(tái)   數(shù)傳電臺(tái)的無線通信技術(shù)相對(duì)落后，中心點(diǎn)與分支點(diǎn)采用輪詢方式查詢數(shù)據(jù)，輪詢周期與電臺(tái)數(shù)量有密切關(guān)系，面對(duì)電力配電自動(dòng)化成千上萬(wàn)臺(tái)配變自動(dòng)化終端顯然力不從心，而且它受制于頻率限制，擴(kuò)容非常困難，只能限定于小范圍的通信模式，同時(shí)易受環(huán)境干擾。   2.6GPRS技術(shù)   電力配網(wǎng)中使用GPRS組網(wǎng)，好處就是配電網(wǎng)通信以“外包”的形式建設(shè)，節(jié)省維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用。但是GPRS所提供的帶寬較低，在實(shí)際運(yùn)用中“雙向通信能力”較差，不滿足主站下發(fā)遙控、遙調(diào)信號(hào)的可靠性和實(shí)時(shí)性要求。在使用環(huán)境中容易受到電力高壓變電線路的干擾，布放數(shù)據(jù)采集點(diǎn)時(shí)，要考慮無線信號(hào)的強(qiáng)弱，當(dāng)需要進(jìn)行室內(nèi)覆蓋等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)時(shí)，需要與運(yùn)營(yíng)商協(xié)商，受制于運(yùn)營(yíng)商。同時(shí)根據(jù)專網(wǎng)專用的原則，不適合將通行網(wǎng)絡(luò)整體外包，增加不安全的因素。   3配網(wǎng)通信中的EPON技術(shù)   通過對(duì)以上常見通信方式利弊分析，結(jié)合EPON技術(shù)的特點(diǎn)，使用基于E-PON技術(shù)的光纖通信能夠解決以上常見通信方式的弊端。   EPON是由IEEE802.3EFM工作組（EthernetintheFirstMileStudyGroup）引入的一種新的接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元／光網(wǎng)絡(luò)終端（ONUs）和光分布網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。OLT放置在中心交換局，ONU放置在用戶端。EPON中傳送IEEE802.3規(guī)定的以太數(shù)據(jù)幀。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#   3.1EPON系統(tǒng)完全支持目前所有的電力通信單模光纖介質(zhì)   常用于電力系統(tǒng)通信介質(zhì)的光纜有三種，分別是ADSS（全介質(zhì)自承式光纜）、OPGW（復(fù)合架空地線光纜）、OPPC（復(fù)合相線光纜）。無論使用那種特種光纜、采用何種方式鋪設(shè)，只要是單模光纖介質(zhì)，EPON系統(tǒng)都可以支持。   3.2EPON通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式符合配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)   配電網(wǎng)電纜結(jié)構(gòu)、光纖線路通常是星型或鏈型結(jié)構(gòu)；配電子站到配電終端之間光纖資源也是“點(diǎn)到多點(diǎn)”結(jié)構(gòu)；配電網(wǎng)輻射面積大，光纖資源相對(duì)少，形成環(huán)網(wǎng)困難。結(jié)合EPON通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，EPON通信系統(tǒng)天然地符合配電網(wǎng)光纖資源的結(jié)構(gòu)，EPON組網(wǎng)方式是配電網(wǎng)子站到配變終端層面組網(wǎng)的最佳選擇。   3.3EPON系統(tǒng)滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化帶寬需求   EPON系統(tǒng)所能提供的接入帶寬（上下行均可達(dá)1.25G）足以滿足目前及未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)于通信帶寬的要求   3.4EPON系統(tǒng)具備鏈路保護(hù)和抗單/多點(diǎn)失效   配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)建設(shè)的基本要求，通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)保護(hù)能力至關(guān)重要。對(duì)于擁有數(shù)以千計(jì)的終端節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)，若不具備抗單點(diǎn)、多點(diǎn)失效性，是沒有實(shí)際應(yīng)用意義的。   EPON系統(tǒng)中各個(gè)ONU設(shè)備是通過POS（PassiveOPticalSPliter無源光分路器）采用并聯(lián)方式組成光纖網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)ONU設(shè)備收到的光信號(hào)是從OLT設(shè)備以點(diǎn)到多點(diǎn)的通信方式發(fā)送下來的，每臺(tái)ONU設(shè)備依靠分光器（物理器件，不易損壞）來建立到OLT設(shè)備的數(shù)據(jù)通道，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)出現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)分支光纖中斷、PON口損壞、ONU設(shè)備死機(jī)或突然掉電等故障時(shí)，不會(huì)影響其他ONU的正常工作。   3.5EPON系統(tǒng)滿足業(yè)務(wù)隔離及數(shù)據(jù)安全要求   （1）EPON系統(tǒng)上行采用TDMA（時(shí)分復(fù)用）方式。各個(gè)ONU設(shè)備雖然共用一個(gè)主干傳輸通道，但只在屬于自己的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)碰撞，實(shí)現(xiàn)通道的邏輯隔離。   （2）EPON系統(tǒng)的上行和下行數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)三重?cái)噭?dòng)（triplechuming）和AES-128兩種方式的加密，動(dòng)態(tài)更新加密密鑰來防止非法的ONU獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的加密。由此可見，EPON系統(tǒng)滿足電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于通信數(shù)據(jù)的安全要求。   3.6EPON系統(tǒng)能最大程度節(jié)省配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容投資成本   配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，當(dāng)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)，采用EPON組建配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)，只需要更換價(jià)格低廉的更多分光路數(shù)的分光器通信需求，能最大程度節(jié)省投資成本。   配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期、艱巨及復(fù)雜的任務(wù)，同時(shí)也是一條城市配電網(wǎng)發(fā)展的必由之路。配網(wǎng)通信系統(tǒng)在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用就像路一樣，采用目前較為先進(jìn)EPON通信技術(shù)，為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提供可靠、高帶寬、投資經(jīng)濟(jì)的通信通道，從而實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，達(dá)到為廣大電力用戶不間斷提供優(yōu)質(zhì)電力供應(yīng)服務(wù)的宗旨。