趙家慶，王 鼎，錢科軍，趙 慧，俞 瑜，秦舒斐

(蘇州供電公司，江蘇蘇州215004)

配網(wǎng)自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的重要組成部分[1-3]，而通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在電力通信領(lǐng)域[4]，輸電網(wǎng)建成了以光纖為主的骨干通信網(wǎng)，配電、用電環(huán)節(jié)的通信網(wǎng)作為接入網(wǎng)，其通信水平相對輸電而言差距較大，呈現(xiàn)“骨干網(wǎng)強(qiáng)、接入網(wǎng)弱”的態(tài)勢。配電網(wǎng)通信問題在推進(jìn)一流配電網(wǎng)建設(shè)的過程中日漸顯露，如何設(shè)計(jì)適應(yīng)配電網(wǎng)的通信組網(wǎng)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）技術(shù)[5]在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，其綜合了以太網(wǎng)技術(shù)及無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),成為目前最具有吸引力的用戶接入網(wǎng)的解決方案，并在配電網(wǎng)通信領(lǐng)域中發(fā)揮日益重要的作用。從國內(nèi)外配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用的通信技術(shù)看，尚沒有一種通信技術(shù)可以很好地滿足于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)所有層次的需要[6]。在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，往往由多種通信技術(shù)組合成混合的通信系統(tǒng)，各個(gè)層次按實(shí)際需求采用相應(yīng)的通信技術(shù)[7]。EPON技術(shù)適合于通信節(jié)點(diǎn)眾多且分散的應(yīng)用場景，適用于配電終端等設(shè)備通信。但是單純采用EPON組建骨干網(wǎng)，則在可靠性、兼容性等方面存在不足，而工業(yè)以太網(wǎng)因其穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等方面的優(yōu)勢，可以彌補(bǔ)EPON組網(wǎng)的不足。對于接入網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)，則在經(jīng)濟(jì)性、組網(wǎng)靈活性等方面存在不足，而EPON則可以彌補(bǔ)這些不足。采用EPON和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行混合組網(wǎng)，最大化發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢，可以構(gòu)建性能優(yōu)秀的配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。文中結(jié)合EPON與工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)原理以及配網(wǎng)自動(dòng)化對通信系統(tǒng)的要求，研究基于EPON和工業(yè)以太網(wǎng)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通信組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的解決方案。

1 EPON組網(wǎng)方案

1.1 EPON工作原理

EPON是基于以太網(wǎng)協(xié)議的PON網(wǎng)絡(luò)，是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)，其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形[8]。EPON原理如圖1所示。

圖1 EPON原理

EPON由局側(cè)的光線路終端（OLT）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成[9，10]。 OLT 是局端設(shè)備，通常放置在中心機(jī)房，是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺。在下行方向面對無源光網(wǎng)絡(luò)，要提供光纖接口PON口；在上行方向則面對數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，因此要提供電口或光口，接口速率可以是百兆、千兆或萬兆。ODN由光纖和無源光分路器（POS）組成，在OLT與ONU之間提供光通道，主要負(fù)責(zé)分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)，完成光信號功率分配和波長復(fù)用等功能。ONU用于連接用戶終端設(shè)備，在配用電系統(tǒng)中可連接開閉所監(jiān)控終端（DTU）、集中器等電力設(shè)備。ONU上行接口是PON口，通過光纖連接無源光網(wǎng)絡(luò)，下行接口可根據(jù)接入設(shè)備性質(zhì)配置，有電口、RS232/RS485、PSTN等接口。

EPON采用波分復(fù)用技術(shù)同時(shí)處理雙向信號傳輸，下行數(shù)據(jù)以點(diǎn)到多點(diǎn)的廣播方式從OLT發(fā)送到所有的ONU，上行數(shù)據(jù)則從各個(gè)ONU采用時(shí)分復(fù)用的方式統(tǒng)一匯聚到中心局端OLT[11]。

EPON技術(shù)與現(xiàn)有以太網(wǎng)兼容。以太網(wǎng)技術(shù)是成熟的局域網(wǎng)技術(shù)，EPON技術(shù)只是對現(xiàn)有的IEEE802.3ah協(xié)議作了一定的補(bǔ)充，基本上與其兼容。因此，EPON與以太網(wǎng)互聯(lián)時(shí)避免了通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，方便管理[12]。EPON技術(shù)綜合了PON技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)，具有傳輸帶寬高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、易于擴(kuò)展、多業(yè)務(wù)支持能力、易于管理維護(hù)、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可滿足各類用戶的多種需求。

1.2 EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

EPON組網(wǎng)方式靈活，具有多種級聯(lián)模式。多級接入與1+1手拉手光纖保護(hù)的接入模式如圖2所示。多級接入是考慮到同一通信路徑上的多個(gè)站點(diǎn)按同一通道通信，以達(dá)到節(jié)約光纜及維護(hù)簡易的目的。1+1手拉手光纖保護(hù)的接入是對多個(gè)或者單個(gè)重要站點(diǎn)的一種通信上的安全保護(hù)，是以通道冗余的方式實(shí)現(xiàn)對站點(diǎn)信息通信的保護(hù)，具體是將單個(gè)ONU連接2臺不同OLT實(shí)現(xiàn)冗余保護(hù)。

圖2 多級接入與1+1手拉手光纖保護(hù)接入模式

運(yùn)用EPON設(shè)備構(gòu)成通信主干環(huán)，其原理展示見圖3，根據(jù)該原理進(jìn)行工程建設(shè)的EPON組網(wǎng)工程如圖4所示。OLT設(shè)備安裝在變電站側(cè)，各OLT采用基于EPON技術(shù)的快速環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議（RRPP）技術(shù)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。以雙PON口OLT設(shè)備為例進(jìn)行說明。分光器POS級聯(lián)布置形成樹形網(wǎng)絡(luò)，開閉所根據(jù)距離遠(yuǎn)近分別接入EPON網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)級ONU布置在開閉所內(nèi)，ONU連接饋線終端單元（FTU）、DTU、變壓器監(jiān)測終端（TTU）、抄表集中器等設(shè)備。

圖3 EPON組網(wǎng)原理示意

EPON組網(wǎng)工程大致由配電線路、重合器、分段器、分支開關(guān)、變壓器、配電終端、通信線路、配電子站等部分構(gòu)成。OLT設(shè)備安裝在110 kV變電站，各變電站低壓側(cè)有大量的10 kV、35 kV配單線路，根據(jù)配電線路輻射狀的接線方式，沿途鋪設(shè)光纖線路，在桿塔等處布置POS分光器，采用樹形結(jié)構(gòu)級聯(lián)，構(gòu)成EPON網(wǎng)絡(luò)。EPON組網(wǎng)工程示意圖中還顯示了1+1手拉手光纖保護(hù)模式。

圖4 EPON組網(wǎng)工程示意

EPON網(wǎng)絡(luò)具有成本低、功耗低、維護(hù)簡單、容易擴(kuò)展等優(yōu)勢，但是在配網(wǎng)自動(dòng)化通信中存在實(shí)時(shí)性、可靠性不強(qiáng)等不足，故有必要對配網(wǎng)通信純EPON組網(wǎng)方案進(jìn)行一些改進(jìn)。

2 工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方案

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)原理

工業(yè)以太網(wǎng)[13]是在以太網(wǎng)和TCP/IP技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種工業(yè)用通信網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)時(shí)性方面，通過采用減輕以太網(wǎng)負(fù)荷、提高網(wǎng)絡(luò)速度、交換式以太網(wǎng)和全雙工通信、流量控制及虛擬局域網(wǎng)等技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度。在可靠性方面，以太網(wǎng)在邏輯上不支持環(huán)形拓?fù)?，但可以通過冗余連接形成物理上的環(huán)路，以太網(wǎng)自動(dòng)保護(hù)切換（EAPS）技術(shù)將自愈時(shí)間縮短到50 ms[14]。在開放性方面，以太網(wǎng)適合于解決控制系統(tǒng)中不同廠商設(shè)備的兼容和互操作的問題，同時(shí)擁有大量的網(wǎng)絡(luò)管理和故障排除工具，便于維護(hù)管理。

2.2 工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

開閉所內(nèi)配置以太網(wǎng)交換機(jī)，交換機(jī)互聯(lián)構(gòu)成EAPS光纖自愈主環(huán)。開閉所A與配電子站配置交換機(jī)，通過光纖連接。位置分散的開閉所配置交換機(jī)，通過光纖與主環(huán)相連。DTU通過以太電纜接入開閉所的以太網(wǎng)交換機(jī)。FTU通過RS232串口接入開閉所的以太網(wǎng)交換機(jī)。以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)拓?fù)淙鐖D5所示。

圖5 以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)模式

如果單純采用工業(yè)交換機(jī)建設(shè)配電通信接入網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)，面對配電室等分散的通信節(jié)點(diǎn)，需要部署更多的交換機(jī)。如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)部署一臺多端口交換機(jī)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的配電終端不多，會增加投資成本并造成端口浪費(fèi)；如果部署端口少的交換機(jī)，以后擴(kuò)容又不方便。有時(shí)工業(yè)交換機(jī)需要級聯(lián)才能接入范圍更廣更分散的配電終端。在這種情況下，如果采用EPON進(jìn)行混合組網(wǎng)擴(kuò)容，中間部署分光器，在數(shù)據(jù)終端放置一臺ONU設(shè)備即可。并且再增加接入終端，只需對原有線路進(jìn)行分光連接ONU，可實(shí)現(xiàn)即插即用，參數(shù)設(shè)定可由中心OLT設(shè)備完成，無需現(xiàn)場對ONU設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜設(shè)置。

可見，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)，交換機(jī)組網(wǎng)有著高帶寬、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但是在配電自動(dòng)化通信中，點(diǎn)到多點(diǎn)通信、擴(kuò)容性、抗多點(diǎn)失效等要求使得以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)在應(yīng)對時(shí)存在不足。

3 基于EPON和工業(yè)以太網(wǎng)的混合組網(wǎng)方案

3.1 EPON和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)對比

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)

EPON技術(shù)：標(biāo)準(zhǔn)成熟，EPON國際標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3ah，國內(nèi)通信行業(yè)也制定了技術(shù)和測試標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)以太網(wǎng)：物理層與數(shù)據(jù)鏈路層采用IEEE 802.3規(guī)范，OSI應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化制定工作正在進(jìn)行中，應(yīng)用層至今沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 鏈路層

EPON技術(shù)：采用波分復(fù)用（WDM）方式在1490 nm和1310 nm波長上傳輸，為單纖雙向系統(tǒng)；OLT向ONU廣播數(shù)據(jù)，ONU根據(jù)邏輯鏈路標(biāo)識（LLID）選擇性地接收，ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)只能到達(dá)OLT，提高了安全性。

工業(yè)以太網(wǎng)：一發(fā)一收，采用2個(gè)光口實(shí)現(xiàn)，若實(shí)現(xiàn)雙環(huán)自愈則需4個(gè)光口；工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)檢測從以太網(wǎng)端口來的數(shù)據(jù)包的源和目的地的MAC地址，依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

3.1.3 帶寬分配

EPON技術(shù)：OLT采用動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）算法為ONU分配時(shí)隙，ONU共享上行帶寬，ONU沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)也需向OLT發(fā)送報(bào)告幀，OLT為ONU分配最小保證帶寬。

工業(yè)以太網(wǎng)：交換機(jī)每個(gè)端口為一個(gè)沖突域，可使用全部的帶寬。

3.1.4 實(shí)時(shí)性

EPON技術(shù)：EPON難以支持實(shí)時(shí)性要求高的時(shí)分復(fù)用（TDM）業(yè)務(wù)。

工業(yè)以太網(wǎng)：實(shí)時(shí)性較高，采用交換機(jī)，不受帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）約束，全雙工通信。

3.1.5 冗余保護(hù)

EPON技術(shù)：采用主干光纖保護(hù)和全光纖保護(hù)，倒換時(shí)間為秒級；抗多點(diǎn)失效。

工業(yè)以太網(wǎng)：自愈環(huán)采用快速冗余技術(shù)，倒換時(shí)間為毫秒級；自愈環(huán)中只能抗單點(diǎn)失效。

3.1.6 組網(wǎng)方式

EPON技術(shù)：適合組成星型網(wǎng)，節(jié)省主干段光纖，適用于光纖接入（FTTx）模式；若采用樹形或級聯(lián)方式，需采用不等分光分路器，穩(wěn)定性存在不足。

工業(yè)以太網(wǎng)：可在主干鏈路上組成單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)，提高可靠性，在分支鏈路上可直接點(diǎn)對點(diǎn)接入，組網(wǎng)靈活。

3.1.7 終端設(shè)備

EPON技術(shù)：ONU之間二層的互通可以配置；OLT支持代理地址解析協(xié)議（proxy ARP），即使二層設(shè)置了隔離，三層也可以互通。

工業(yè)以太網(wǎng)：基于交換式以太網(wǎng)，終端設(shè)備可以通信。

3.1.8 傳輸距離

EPON技術(shù)：最遠(yuǎn)20 km。

工業(yè)以太網(wǎng)：單模光纖最遠(yuǎn)100 km。

3.1.9 工業(yè)級產(chǎn)品

EPON技術(shù)：生產(chǎn)工業(yè)級要求的EPON設(shè)備的廠家不多。

工業(yè)以太網(wǎng)：為工業(yè)級環(huán)境應(yīng)用設(shè)計(jì)，滿足IEC 61850-3電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，支持寬溫、防塵防水等，可用于惡劣的環(huán)境中。

3.1.10 經(jīng)濟(jì)

EPON技術(shù)：設(shè)備價(jià)格低，系統(tǒng)造價(jià)較低。

工業(yè)以太網(wǎng)：設(shè)備價(jià)格高，系統(tǒng)造價(jià)較高。

綜上所述，2種技術(shù)各有優(yōu)勢與不足，存在互補(bǔ)之處。在實(shí)時(shí)性、自愈性方面，工業(yè)以太網(wǎng)優(yōu)于EPON，說明工業(yè)以太網(wǎng)適宜構(gòu)建骨干網(wǎng)以保證可靠性。在冗余保護(hù)方面，EPON抗多點(diǎn)失效，優(yōu)于抗單點(diǎn)失效的以太網(wǎng)；在傳輸距離方面，EPON適用于短距離傳輸，工業(yè)以太網(wǎng)適用于長距離傳輸；在經(jīng)濟(jì)性方面，EPON造價(jià)低于工業(yè)以太網(wǎng)；上述三方面說明EPON適宜構(gòu)建小范圍接入網(wǎng)。

3.2 混合組網(wǎng)模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

混合組網(wǎng)模式采用了工業(yè)交換機(jī)組成骨干環(huán)網(wǎng)結(jié)合EPON實(shí)現(xiàn)最后1 km通信的方案。該方案由主節(jié)點(diǎn)、通信主環(huán)、子節(jié)點(diǎn)、分支鏈路、配電終端組成。主節(jié)點(diǎn)放置工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，采用環(huán)網(wǎng)模式連接，形成通信主環(huán)。在有分支鏈路的主節(jié)點(diǎn)配置OLT，掛在工業(yè)交換機(jī)下。子節(jié)點(diǎn)配置ONU。通過ODN網(wǎng)絡(luò)連接ONU與OLT，形成分支鏈路。ONU接入采集器、DTU等配電終端設(shè)備。EPON網(wǎng)絡(luò)是作為工業(yè)交換機(jī)以太環(huán)網(wǎng)的接入層，連接通信主節(jié)點(diǎn)和配電終端?；旌辖M網(wǎng)模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D6所示。

圖6 混合組網(wǎng)模式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

3.3 混合組網(wǎng)模式特點(diǎn)分析

混合組網(wǎng)方案既集成了工業(yè)交換機(jī)在環(huán)網(wǎng)保護(hù)組網(wǎng)方式上的優(yōu)勢，又結(jié)合了EPON在最后1 km聚合終端的優(yōu)勢。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）可靠性。工業(yè)交換機(jī)可以靈活實(shí)現(xiàn)相切環(huán)、相交環(huán)等多種復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)50 ms以內(nèi)的短切換時(shí)間，適用于構(gòu)建骨干網(wǎng)。在分支鏈路上，由于其可靠性要求不如環(huán)網(wǎng)高，采用EPON組網(wǎng)技術(shù)是可以保證接入網(wǎng)可靠性的。在工業(yè)交換機(jī)的環(huán)網(wǎng)上，節(jié)點(diǎn)的增多，對網(wǎng)絡(luò)收斂速度的影響較小，而EPON組網(wǎng)受限于其通信機(jī)制，其能串聯(lián)的節(jié)點(diǎn)數(shù)有限。所以將EPON用于分支鏈路，連接數(shù)量有限的配電所是合適的，而采用工業(yè)以太網(wǎng)組建骨干網(wǎng)，可保證網(wǎng)絡(luò)收斂速度。

（2）傳輸距離。由于通信機(jī)制限制，EPON組網(wǎng)方式的最大傳輸距離通常為10～20 km，這個(gè)傳輸距離適用于短距離內(nèi)的配電終端的接入。而采用工業(yè)交換機(jī)組成骨干環(huán)網(wǎng)，其傳輸距離大。

（3）可擴(kuò)展性。ODN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需要考慮光損等諸多因素，復(fù)雜度高，擴(kuò)展不便。但是，EPON可以在終端側(cè)根據(jù)配電網(wǎng)的輻射狀、手拉手環(huán)網(wǎng)等連接方式，提供樹狀、手拉手主備光纖等光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其在接入網(wǎng)的組網(wǎng)靈活性優(yōu)于工業(yè)以太網(wǎng)。而工業(yè)交換機(jī)組網(wǎng)則具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，采用工業(yè)交換機(jī)組成千兆骨干環(huán)網(wǎng)，為今后擴(kuò)容預(yù)留充足空間。

（4）應(yīng)用場景EPON技術(shù)在密集型終端接入的網(wǎng)絡(luò)中能發(fā)揮出它的優(yōu)勢，一個(gè)PON口可以接到1:32甚至更高，故EPON方案適用于用電信息采集或者光纖到戶項(xiàng)目。所以連接數(shù)量不多的配電子站采用以太環(huán)網(wǎng)，連接數(shù)量眾多的配電終端采用EPON網(wǎng)絡(luò)。

（5）兼容性。就目前市場使用情況而言，不同廠商EPON設(shè)備之間的兼容性存在一定問題，所以應(yīng)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以兼容其他廠商的EPON設(shè)備。而工業(yè)交換機(jī)遵循的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)成熟，國際通用，交換機(jī)兼容性好。所以混合組網(wǎng)模式可以彌補(bǔ)純EPON組網(wǎng)兼容性的不足。

（6）網(wǎng)管。EPON系統(tǒng)對網(wǎng)管的要求更高，所以通常不同廠商的EPON設(shè)備在被網(wǎng)管時(shí)會存在管理不便的情況。但是，工業(yè)交換機(jī)遵循標(biāo)準(zhǔn)的SNMP協(xié)議，支持WEB、TELNET、CONSOLE等多種管理方式，因此網(wǎng)管方便。所以混合組網(wǎng)方案充分發(fā)揮以太網(wǎng)的優(yōu)勢，方便用戶管理。

（7）成本。OLT和ONU之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，對機(jī)房、電源、有源設(shè)備維護(hù)人員的需求很小，可以有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營成本。所以采用EPON作為接入網(wǎng)相比工業(yè)以太網(wǎng)，可以免去大量的維護(hù)工作。

3.4 工程案例

根據(jù)國網(wǎng)公司統(tǒng)一部署，蘇州供電公司在蘇州工業(yè)園區(qū)環(huán)金雞湖地區(qū)開展一流配電網(wǎng)工程建設(shè)。配電通信網(wǎng)共涉及配電所、戶外環(huán)網(wǎng)室等共453座，以及包括110 kV湖濱變、南施變等在內(nèi)的8座通信匯聚子站。該配電通信系統(tǒng)方案采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和EPON技術(shù)相結(jié)合。變電站到配電所劃為通信主環(huán)，采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成環(huán)網(wǎng)。對數(shù)量眾多且布局分散的配電所以及配電終端采用EPON通信方式，作為通信主環(huán)的分支鏈路。工程示意如圖7所示。

圖7 湖濱變配網(wǎng)通信混合組

湖濱變配電通信網(wǎng)共有3個(gè)通信主環(huán)。通信主環(huán)內(nèi)配置有2類交換機(jī)：站內(nèi)交換機(jī)、環(huán)內(nèi)交換機(jī)。站內(nèi)交換機(jī)位于通信匯聚子站：湖濱變、星海開閉所、青年公寓配電所內(nèi)，用于3個(gè)主環(huán)的信息匯聚。環(huán)內(nèi)交換機(jī)安裝在主環(huán)內(nèi)的其他配電所，用于環(huán)內(nèi)通信。

湖濱變配網(wǎng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)中共有11個(gè)配電所下聯(lián)了EPON網(wǎng)絡(luò)作為分支鏈路。圖8為蘇都配電所下聯(lián)的EPON網(wǎng)絡(luò)。在蘇都配電所內(nèi)配置OLT，在其下聯(lián)的配電所內(nèi)配置ONU。ONU下聯(lián)配電終端。所用OLT發(fā)出光功率為2～4 dBm，所用ONU設(shè)備接收光功率需小于1 dBm。

圖8 蘇都配電所EPON分支鏈路

4 結(jié)束語

目前，國內(nèi)配網(wǎng)改造提升工程即將或正在大量建設(shè)，因此亟需設(shè)計(jì)出一種性能優(yōu)良的配網(wǎng)通信組網(wǎng)方案。文中提出了一種基于EPON和以太網(wǎng)的配網(wǎng)通信混合組網(wǎng)方案，全面分析了該方案在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、安全性、兼容性、系統(tǒng)擴(kuò)容能力和經(jīng)濟(jì)性等幾方面的特點(diǎn)，指出了該方案的優(yōu)越性。在實(shí)際工程應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了EPON網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)以太網(wǎng)的融合運(yùn)行，達(dá)到混合組網(wǎng)設(shè)計(jì)的要求。隨著理論研究以及工程建設(shè)的不斷推進(jìn)，混合組網(wǎng)方案將得到廣泛應(yīng)用。

[1]吳曉飛，尹 飛.配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評估驗(yàn)證系統(tǒng)的研制[J].江蘇電機(jī)工程，2012，31(6)：65-67.

[2]沈飛飛，呂培強(qiáng).配網(wǎng)狀態(tài)巡檢手持智能終端的實(shí)踐與探索[J].江蘇電機(jī)工程，2012，31(5)：53-54.

[3]劉 文，楊慧霞，祝 斌.智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究綜述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40(10)：120-126.

[4]朱 林，陳金福，段獻(xiàn)忠.數(shù)字化變電站冗余體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及其可靠性和經(jīng)濟(jì)性評估[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2009，24(10)：147-151.

[5]孫 毅，駱書劍，吳潤澤，等.基于EPON的配電通信網(wǎng)的動(dòng)態(tài)帶寬分配方案[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40(2)：125-130.

[6]徐國友.配網(wǎng)自動(dòng)化通信方案選擇[J].電力系統(tǒng)通信，2008，29(S1)：54-56.

[7]孫中偉，馬亞寧，王一蓉，等.基于EPON的配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)及其安全機(jī)制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34(8)：72-75.

[8]劉曉勝，張 良，周 巖，等.低壓電力線載波通信新型組網(wǎng)模型性能分析[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，27(11)：271-277.

[9]戴 為，陳 虹，徐 偉.基于EPON通信技術(shù)的智能配電網(wǎng)方案研究[J].電力系統(tǒng)通信，2012，33(9)：61-65.

[10]馬韜韜，李 珂，朱少華，等.智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)關(guān)鍵問題探討[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2010，30(5)：87-91.

[11]蔡萬升，欽 佩，覃仁亮.EPON通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2013，34(2)：20-23.

[12]徐光年，馬新詳，潘克菲.基于EPON技術(shù)的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2008，29(5)：59-62.

[13]沈一波.工業(yè)以太網(wǎng)快速自愈技術(shù)的研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2010.

[14]盧文冰，羅應(yīng)立，閆 迎.基于時(shí)頻分析與互相關(guān)技術(shù)的工頻通信下行解調(diào)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26(4)：192-199.