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        EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信技術(shù)分析和探索

        2014-11-05 14:37:43王鶴
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2014年11期
        關(guān)鍵詞:自動(dòng)化損耗

        王鶴

        摘 要:實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)在于配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。在EPON構(gòu)建下,文章分析了配網(wǎng)通信技術(shù),并提出配網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)中需要注意的問題,為減少智能電網(wǎng)、規(guī)劃配電網(wǎng)通信系統(tǒng)奠定良好基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:配網(wǎng)通信技術(shù) EPON 損耗 自動(dòng)化

        中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(b)-0027-01

        配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的前提,利用通信技術(shù)與IT技術(shù),配網(wǎng)自動(dòng)化通過監(jiān)控配電線路設(shè)備、終端、配電子站的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化配電網(wǎng)運(yùn)行管理,既優(yōu)化了配電網(wǎng)的運(yùn)行方式,又將供電可靠性有效提升。配網(wǎng)自動(dòng)化的重要組成就是配網(wǎng)通信系統(tǒng)。要將系統(tǒng)系統(tǒng)命令和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、實(shí)時(shí)傳輸成為現(xiàn)實(shí),離不開性能可靠的通信系統(tǒng)。EPON系統(tǒng)能夠與配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟笙嗥鹾?,具有全程無源、損耗低、傳輸遠(yuǎn)、帶寬高、擴(kuò)展性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn)。不僅如此,還能與智能電網(wǎng)清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠等需要相符,所以,在配網(wǎng)通信技術(shù)中,EPON技術(shù)為最優(yōu)選擇。文章重點(diǎn)分析了EPON構(gòu)建下配網(wǎng)通信網(wǎng)的建設(shè)方案、組網(wǎng)方式、技術(shù)特點(diǎn)等,對確保配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升配電網(wǎng)供電智能化意義深遠(yuǎn)。

        1 EPON構(gòu)建下配網(wǎng)通信的技術(shù)優(yōu)勢

        以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò),建成EPON通常為樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),為一種點(diǎn)至多點(diǎn)的新型單纖雙向光纖接入網(wǎng)絡(luò)。其技術(shù)采用了單纖波分復(fù)用,在同一根光纖上傳輸上/下行信號,具有諸多特點(diǎn),如靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、較遠(yuǎn)的傳輸距離、傳輸帶寬大等,廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)組網(wǎng)中。通常情況下,光纖線路、ONU、ODN、OLT共同組成了EPON系統(tǒng)。在電力專網(wǎng)末端接入市場中,EPON業(yè)務(wù)接口豐富、穩(wěn)定可靠,應(yīng)用前景廣泛,其主要優(yōu)勢有:第一,服務(wù)可靠,帶寬可靈活分配,該技術(shù)為分配業(yè)務(wù)帶寬提供措施較為完善,確保QoS,帶寬的配置基于用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)口等。第二,系統(tǒng)可對多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案進(jìn)行靈活運(yùn)用,任何線路、端口故障不會對穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)產(chǎn)生影響,可規(guī)避網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障。第三,效率高,節(jié)省大量光纖資源,實(shí)現(xiàn)設(shè)備單纖接入,組網(wǎng)可采用非等分分光器串聯(lián)等方式。第四,達(dá)到各種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求,組網(wǎng)方式較為靈活。EPON接入網(wǎng)組網(wǎng)方式與電力配電網(wǎng)線纜分布結(jié)構(gòu)相符合,可滿足不同場景組網(wǎng)需求,如混合型、鏈型、樹型、星型、環(huán)網(wǎng)等。第五,帶寬高,可完全達(dá)到配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)對寬帶要求。

        2 EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信組網(wǎng)方案

        配網(wǎng)通信網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中,通信光纜的布設(shè)應(yīng)沿配電線路電纜走向,也就是要遵循配電自動(dòng)化網(wǎng)架與通信架構(gòu)相一致的原則。布放光纜時(shí),考慮降低建設(shè)成本的問題,應(yīng)對本區(qū)域電力線路原有架空線路與管道資源進(jìn)行充分利用。配網(wǎng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合電力配電網(wǎng)架構(gòu)實(shí)施。現(xiàn)階段,手拉手保護(hù)、雙點(diǎn)雙T網(wǎng)、單點(diǎn)輻射這幾種形式,為配電通信網(wǎng)較常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

        2.1 手拉手保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

        該網(wǎng)為全鏈路保護(hù)網(wǎng)絡(luò),將OLT分別放置于兩個(gè)相鄰變電所中,匯接的落地線路采用1∶2非等分分光器進(jìn)行光纖級聯(lián)。通過雙PON口,每個(gè)ONU屬于不同OLT的分光器。當(dāng)多個(gè)端口故障出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)時(shí),終端分支光纖,但不會對整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和其它ONU的正常工作產(chǎn)生影響。其他配網(wǎng)設(shè)備通過PON網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可與局站正常聯(lián)系。

        2.2 雙點(diǎn)雙T網(wǎng)

        將兩套OLT布放于配電子站上,不同OLT的1∶2等分分光器管理分別管理ONU的兩個(gè)PON口,與手拉手網(wǎng)絡(luò)相比,布放設(shè)備位置與OLT光方向都大致相同。

        2.3 單點(diǎn)輻射網(wǎng)

        單點(diǎn)輻射網(wǎng)絡(luò)屬于多級鏈形網(wǎng)絡(luò),將OLT布放于配電子站中,在分段開關(guān)處設(shè)置分光器,多個(gè)1∶2非等分分光器聯(lián)在PON口上,在FTU綜合箱、信息箱、機(jī)架等處可放置ONU。由此可知,手拉手保護(hù)和雙電雙T網(wǎng)絡(luò)具有較高可靠性,而單電輻射方式缺乏可靠性,因?yàn)槭枪饫|異方向,因此手拉手環(huán)網(wǎng)與雙電雙T網(wǎng)絡(luò)比較,具有更高的網(wǎng)絡(luò)健壯性,能夠克服單根光纜路由故障,所以,在電力配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案中,手拉手保護(hù)最佳。

        3 劃分片區(qū),集中接入

        以我國某地區(qū)部分開關(guān)站和柱上開關(guān)為例,建設(shè)、改造配網(wǎng)通信網(wǎng)。該項(xiàng)目為職能電網(wǎng)示范區(qū)配電自動(dòng)化建設(shè),電力配網(wǎng)通信中,兩臺OLT各有一個(gè)PON口,以手拉手鏈方式進(jìn)行組網(wǎng),鏈路分光器與ONU的兩個(gè)PON口相連。實(shí)現(xiàn)PON端口、分光器、主干光纖、OLT設(shè)備全網(wǎng)保護(hù)。因此,任何一個(gè)光纜、分光器、PON口、OLT在網(wǎng)絡(luò)中失效都不會對ONU的正常使用產(chǎn)生影響。手拉手環(huán)原則應(yīng)用于電力局配網(wǎng)通信各站點(diǎn)上,原則為劃分片區(qū)與集中接入。以變電所作為基點(diǎn),以N個(gè)網(wǎng)格狀片區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理劃分,在不同的網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)開關(guān)站,這就是劃分片區(qū)。而集中接入則是在同一手拉手環(huán)中集中接入同一網(wǎng)格內(nèi)的開關(guān)站,于此網(wǎng)格耦合的兩個(gè)變電所下行鏈接鏈路兩端。相鄰兩個(gè)開關(guān)站與網(wǎng)格內(nèi)之間的具備光纜資源優(yōu)先成環(huán)。運(yùn)用劃分片區(qū),集中接入的有點(diǎn)在于:便于接入后期片區(qū)開關(guān)站,后向兼容性良好;方便集中維護(hù);具有清晰、簡潔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將手拉手組網(wǎng)的方式應(yīng)用于變電所至開關(guān)站層面,在確保網(wǎng)絡(luò)可靠性與安全性的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了傳輸資源的節(jié)約。在EPON構(gòu)建下,推進(jìn)了智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,在用戶、樓道、配電房內(nèi)都會應(yīng)用到配網(wǎng)通信網(wǎng)技術(shù)。如在開關(guān)站至樓道層面可應(yīng)用雙星型拓?fù)洌谧冸娝灵_關(guān)站層面應(yīng)用手拉手環(huán)網(wǎng),以更好實(shí)現(xiàn)電力配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的一網(wǎng)覆蓋及多層分級。

        4 結(jié)語

        利用通信技術(shù)與IT技術(shù),配網(wǎng)自動(dòng)化通過監(jiān)控配電線路設(shè)備、終端、配電子站的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化配電網(wǎng)運(yùn)行管理,既優(yōu)化了配電網(wǎng)的運(yùn)行方式,又將供電可靠性有效提升。光纖線路、ONU、ODN、OLT共同組成了EPON系統(tǒng)。手拉手保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通過雙PON口,每個(gè)ONU屬于不同OLT的分光器。當(dāng)多個(gè)端口故障出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)時(shí),終端分支光纖,但不會對整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和其它ONU的正常工作產(chǎn)生影響。在智能電網(wǎng)中,智能化配電網(wǎng)是其關(guān)鍵組成,配網(wǎng)通信技術(shù)是配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。配網(wǎng)通信網(wǎng)對配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)極其重要,其實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)局站之間的通信。文章對EPON構(gòu)建下的配網(wǎng)通信技術(shù)特點(diǎn)等進(jìn)行了探討,獲得與配網(wǎng)建設(shè)相適合的EPON配網(wǎng)通信網(wǎng)方案。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 林葉,王健,朱恩,等.應(yīng)用于對等速率1OG-EPON的10Gbit/s突發(fā)模式激光驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(5).

        [2] 鮑興川.配電通信網(wǎng)接入層EPON保護(hù)組網(wǎng)可靠性與性價(jià)比分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2013(8).

        [3] 孟起勝,王慶海,李青,等.一種基于DOCSIS網(wǎng)管系統(tǒng)管理EPON的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[J].光通信技術(shù),2013(10).endprint

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