張立華

（自貢供電公司信通公司，四川 自貢 643000）

1 配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求

1.1 通信系統(tǒng)可靠性需求

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)為配電網(wǎng)提供各種服務(wù)，保證配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。但是基于配電網(wǎng)通信系統(tǒng)是長(zhǎng)期在戶外運(yùn)行的，容易受到外界環(huán)境因素的干擾及影響，比如風(fēng)吹雨淋，太陽(yáng)的暴曬等，配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的線路很容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。為了能夠保證配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，要求配電網(wǎng)通信系統(tǒng)必須要具備一定的防護(hù)外界干擾因素的能力及自我診斷、隔離及恢復(fù)非故障區(qū)域供電通信能力。

1.2 通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)性需求

配電網(wǎng)通信自動(dòng)化系統(tǒng)要具備對(duì)配電網(wǎng)電力信息實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和故障分析的能力。為了能夠快捷地對(duì)配電網(wǎng)電力信息搜集及整理分析，尤其是處理通信故障問(wèn)題等，要求配電網(wǎng)通信系統(tǒng)要具有傳輸數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)性的能力。一般而言，配電網(wǎng)通信系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，其配電網(wǎng)主站系統(tǒng)要在極短的時(shí)間內(nèi)完成刷新終端數(shù)據(jù)，如RTU、FTU 等終端數(shù)據(jù)；如果配電網(wǎng)通信系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，主站系統(tǒng)同終端交互數(shù)據(jù)的量會(huì)隨之大幅增加。所以，為了保證配電網(wǎng)通信系統(tǒng)在遇到故障時(shí)能夠?qū)崟r(shí)地傳輸故障信息，及時(shí)隔離進(jìn)而排除故障，除了要求配電網(wǎng)通信系統(tǒng)主站系統(tǒng)刷新終端數(shù)據(jù)外，還應(yīng)具備快速傳輸大容量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能力。

1.3 通信通道的抗干擾能力需求

配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：配網(wǎng)EMS、GIS、SCADA、電能計(jì)量等。各子系統(tǒng)同主站系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換及傳輸數(shù)據(jù)信息量差異性較大，為了能保證配電網(wǎng)主站系統(tǒng)同各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，要求配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)間的傳輸通道除了暢通無(wú)阻外，還應(yīng)具備較強(qiáng)的抗干擾能力，使信息數(shù)據(jù)在主站系統(tǒng)及子系統(tǒng)間傳輸?shù)恼`碼率控制在相關(guān)范圍內(nèi)。

1.4 通信系統(tǒng)的兼容性與擴(kuò)展性需求

配電網(wǎng)通信系統(tǒng)面對(duì)的電力客戶數(shù)量龐大，同時(shí)通信網(wǎng)覆蓋面廣，通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中涉及的設(shè)備種類、型號(hào)及數(shù)量繁多。為了能夠確保整個(gè)配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，滿足社會(huì)生產(chǎn)生活的正常需求，這就要求配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的所有設(shè)備都要具備良好的兼容性及通信網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性?；谂潆娋W(wǎng)通信系統(tǒng)比較復(fù)雜，通信網(wǎng)覆蓋范圍廣，設(shè)備成本投入大的特點(diǎn)，考慮配電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性也是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。

2 配電網(wǎng)通信技術(shù)分析對(duì)比與技術(shù)選擇

配電網(wǎng)通信網(wǎng)的主要通信技術(shù)包括：光纖通信技術(shù)、中壓載波通信技術(shù)、無(wú)線公網(wǎng)通信技術(shù)和無(wú)線專網(wǎng)通信技術(shù)等。通信技術(shù)的特征表現(xiàn)比較多，但在在通信業(yè)務(wù)方面比較主要的特征是其時(shí)延、通信帶寬、安全性及可靠性。下文筆者將對(duì)配電網(wǎng)通信主要技術(shù)進(jìn)行技術(shù)比對(duì)與技術(shù)選擇。

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)具有帶寬大，時(shí)延小及可擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)。工業(yè)以太網(wǎng)是以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)為主的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)抗單點(diǎn)故障能力強(qiáng)，但是抗多點(diǎn)故障能力相對(duì)較弱。整體網(wǎng)絡(luò)抗毀性能強(qiáng)大。

2.2 EPON

EPON 具有帶寬大、時(shí)延小及可擴(kuò)展能力強(qiáng)特斯按。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是星型結(jié)構(gòu)。也可以是以雙PON 口備份或手拉手環(huán)形的形式組網(wǎng)。各個(gè)節(jié)點(diǎn)及光纜出現(xiàn)故障時(shí)其他節(jié)點(diǎn)不會(huì)受到影響，整體網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能強(qiáng)大。

2.3 中壓載波技術(shù)

中壓載波技術(shù)在配電網(wǎng)通信應(yīng)用中表現(xiàn)的帶寬低、時(shí)延大。且極容易受到電負(fù)荷的影響；此外，中壓載波技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中其可擴(kuò)展能力比較弱，不具備抗設(shè)備單節(jié)點(diǎn)故障，電力電纜出現(xiàn)故障時(shí)整個(gè)線纜上的節(jié)點(diǎn)全部中斷，通信系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)配電網(wǎng)通信系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。

2.4 無(wú)線公網(wǎng)技術(shù)

帶寬低，時(shí)延大，網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)容易受到其他網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷影響，不能實(shí)現(xiàn)在線通信的實(shí)時(shí)性及永久性，通信質(zhì)量差、不穩(wěn)定。此外，基于無(wú)線公網(wǎng)通常是與民用設(shè)施混用，比較容易受到外界因素的干擾，抗毀能力弱。

2.5 無(wú)線寬帶專網(wǎng)技術(shù)

帶寬比較大、時(shí)延比較小、網(wǎng)絡(luò)受外界因素影響小，通信質(zhì)量比較好?；跇I(yè)務(wù)終端是與無(wú)線寬帶專網(wǎng)基站設(shè)備連接組成行星網(wǎng)絡(luò)所以無(wú)法抗設(shè)備單節(jié)點(diǎn)故障。通過(guò)以上對(duì)配電網(wǎng)通信技術(shù)的分析我們不難看出，EPON 技術(shù)具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在配電網(wǎng)通信應(yīng)用中效果良好，建議將EPON 技術(shù)引入到配電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)中，發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，確保配電通信網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3 基于EPON 通信技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用介紹

以EPON 技術(shù)為支持的配電通信網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益高?，F(xiàn)行基于EPON 技術(shù)的配電網(wǎng)通信的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1 單電源輻射型

光線路終端設(shè)備布放在配電子站，將光線路的一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)多個(gè)非均分分光器；分光器設(shè)置在各個(gè)分段開(kāi)關(guān)位置；比如變壓器桿塔或者線纜分支箱中；將各個(gè)ONU 放置在FTU 箱體中或者其他箱體中，ONU 的光纖通信半徑設(shè)置為25km 左右，可滿足單電源4-6km范圍的供電。

3.2 手拉手環(huán)網(wǎng)

配電網(wǎng)通信系統(tǒng)中的手拉手環(huán)網(wǎng)同配電網(wǎng)中的手拉手環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式比較相似。都是在兩個(gè)配電子站分別放置一個(gè)光線路終端設(shè)備，然后向兩個(gè)光方向利用非均勻分光器級(jí)聯(lián)延伸；光網(wǎng)絡(luò)單位及分光器等設(shè)備放置位置應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而定，保證各個(gè)環(huán)網(wǎng)上行鏈路都通過(guò)雙PON 口實(shí)現(xiàn)鏈路冗余保護(hù)，使環(huán)網(wǎng)在安全穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行。

3.3 雙電源雙T 網(wǎng)

在相同方向的兩個(gè)站點(diǎn)設(shè)置光線路終端設(shè)備，以雙T 型線纜結(jié)構(gòu)形式組網(wǎng)。該類組網(wǎng)方式同手拉手環(huán)網(wǎng)的最大區(qū)別是光線路的光方向基本是超同一方向的，終端設(shè)備的設(shè)置位置也基本趨同。從上述的三種組網(wǎng)形式我們可以看出，在配電通信網(wǎng)系統(tǒng)組建時(shí)，EPON 技術(shù)主要具備以下特點(diǎn)：配電網(wǎng)光纖通信線路分布情況會(huì)隨著配電網(wǎng)電纜、線路敷設(shè)及架設(shè)情況靈活分布設(shè)置。配電網(wǎng)光纖通信線路敷設(shè)或架設(shè)施工工藝簡(jiǎn)單；并且網(wǎng)絡(luò)多以帶狀或鏈狀結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)管理；此外，基于EPON 技術(shù)的配電網(wǎng)通信組網(wǎng)同電網(wǎng)高壓等級(jí)站下連多個(gè)低電壓等級(jí)站的結(jié)構(gòu)相似；配電子站到配電終端間的光纖資源分布結(jié)構(gòu)也是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式；便于多點(diǎn)低電壓配電信息的統(tǒng)一管理。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著科技的發(fā)展，EPON 技術(shù)將以其自身的強(qiáng)大功能優(yōu)勢(shì)為配電網(wǎng)通信系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支撐，保證配電通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為更多的用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，促使社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁上更高臺(tái)階。

［1］汪明達(dá).EPON 技術(shù)在電力配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與通信，2010.

［2］陳松.配電網(wǎng)自動(dòng)化通信方案的對(duì)比及應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)，2011.

［3］戴新文.配電網(wǎng)自動(dòng)化通信方式的比較[J].供用電，2013.