epon技术在配电网自动化系统中的应用

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1、摘要：配电网自动化的通信系统是智能电网建设的重要基础平台，介绍了目前常用的配电网自动化通信技术，提出了EPON技术的特点和组网优势，重点对EPON技术应用于配电网自动化通信系统的可行性进行分析，结合工程实际提出了应用案例。经分析表明，EPON技术实现简单、成本低廉，是适用于配电网自动化系统中配电子站到自动化终端这个层面的一种优秀的通信技术。关键词：EPON；通信网络；配电网自动化；智能电网0引言2009年我国大力开展智能电网建设，明确了建设“以坚强网架为基础，以信息平台为支撑，实现‘电力流、信息流、业务流’的高度一体化融合，构建

2、贯穿发电、线路、变电、配电、用电服务和调度全部环节和全电压等级的电网可持续发展体系”的发展思路。其中，配电网自动化系统直接决定着电力消费者对于电能质量的体验，其覆盖面积广、技术实施手段多样化、系统建设周期长且难度较大，成为了我国建设智能电网的一个重要问题［1-2］。作为配电网自动化系统的一个重要组成部分———配电网自动化通信系统，负责信息的处理、命令的发送和返回，一个网架牢固、组网灵活、扩展性强的配电网自动化通信网络是智能电网建设的重要环节。1配电网自动化通信网的现状目前常见的配电网自动化通信技术有以下几种。1.1基于电力线载波

3、的有线通信电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的通信方式，它利用现有的电力线将数据调制成载波信号或扩频信号，然后通过耦合器耦合到交/直流电力线上。PLC具有易维护、易使用、成本低等优点，但其电力线间歇性噪声较大、信号衰减严重、线路阻抗经常波动、大规模组网非常困难，通常应用于实时性、可靠性要求不高的系统中［3］。1.2基于SDH/MSTP的光通信SDH/MSTP技术是电力系统通信网的主流技术，在主干电力传输网中的应用非常广泛，它以高传输带宽、支持多种环网保护协议、抗干扰性强等性能为电力通信提供了一个健壮的平台。但在配电网自动化通

4、信中，SDH设备对其工作环境要求较高、带宽利用率较低、施工难度较大、成本较高，使得SDH/MSTP技术在配电网中自动化系统中的应用有些不切实际。1.3基于“RS232/485光猫”的光通信采用光猫（Modem）组网是利用光猫设备将RS232/485信号进行长距离延伸，从而将配电自动化终端以RS232/485总线方式连接起来，上行通信接口通过协议转换设备在通信子站进行汇聚。大量的配电自动化终端设备通过光纤进行串接，组网简单、成本低廉、配置灵活，但它无法实现和子站设备间的统一网管、通信效率低、无法承载大容量以太网数据、抗电磁干扰能力

5、差、光纤资源利用率低。1.4基于工业以太网交换机的光通信工业级以太网交换机组网是通过在配电网中各个监测点布放工业级交换机，进行光纤连接组建基于EAPS协议的光纤以太网。工业以太网交换机具备高带宽、环网保护、IP化趋势等优点，但其对配电网光纤走向要求较高，无法满足配电网通信的点到多点通信结构、扩容性、抗多点失效等要求。1.5基于GPRS的无线通信GPRS技术依靠租借驻地移动运营商的无线资源组建电力无线专网，不需要电力投资线缆资源，组网灵活。但它带宽较低，最大带宽114kbps，很难满足配电网终端接入需求，其实时性和扩展性较差，适合

6、遥测、遥信上行采集信号传输，不满足主站下发遥控、遥调控制信号的可靠性传输要求。通过上述分析可知，目前配电网自动化通信以光纤＋载波通信为主、无线等其他方式为辅，其发展和建设的重点和难点在探索和选择最适合电力配电网自动化的通信要求的，能够良好应用与自动化终端到配电子站间的通信技术。2EPON技术基于以太网无源光网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。EPDN技术始于上世纪90年代，如今已发展到大规模商用阶段［4］。EPON系统设备由三部分组成，分别是线路侧设备（OLT）、中间分光设备（PO

7、S）、用户侧设备（ONU）。EPON系统基本组成如图1所示。EPON系统的技术特性有以下几点［5-6］：资源利用率高：采用“单纤双向”技术，主干线路只需要一芯光纤，通过无源分光设备，最大可以辐射出64路光信号。P2MP通信方式：通过EPON分光器可以形成点到多点网络模式，适应复杂的线路资源情况。无源分光：EPON分光器不需要电源，对恶劣的环境的适应能力非常强，工作稳定、不易损坏。灵活的扩展能力：EPON网络在扩展新终端和新线路的时候对网络的影响很小，无源分光器的设计使EPON网络扩容变得简单、灵活。强大的网管能力：单点或多点故障

8、不影响系统稳定运行，彼此间有明确的业务界点，在OLT设备的网管上可以清晰地区分出不同的ONU设备。3EPON应用于配电网通信3.1通信介质各省市电力公司已建成以光纤通信网络为主的调度通信网，光缆布放随着电缆走向实施，所辖电网内35kV、110kV及以上变电站基本