智能电网的电力光纤入户技术及其应用

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1、第33卷第7期电力自动化设备Vol．33No．72013年7月ElectricPowerAutomationEquipmentJul.2013智能电网的电力光纤入户技术及其应用范宏11222，高亮，周利俊，李露莹，张鑫（1.上海电力学院电气工程学院，上海200090；2.上海浦海求实电力新技术有限公司，上海200090）摘要：介绍了电力光纤入户技术的实现目标和以太无源光网络（EPON）的网络结构。给出了电力光纤到楼的2种通信建设方案：一种是集中器与主站通信的远程信道采用光纤通信，本地信道使用低压电力线载波、RS-485、短距离无线

2、通信的方式；另一种是光纤采集器与主站经光纤网络直接通信的方式。提出一种电力光纤入户系统的通信建设方案，即采用光纤电能表与主站经光纤网络直接通信的方式。根据上述建设方案进行了合理的设备配置，以某大楼为例详细说明了电力光纤入户技术设计方案。最后，介绍了南桥智能小区试点的电力光纤入户技术。关键词：智能电网；通信；无源光网络；以太网；电力光纤入户；智能小区中图分类号：TN929.11文献标识码：ADOI：10.3969／j.issn.1006-6047.2013.07.0260引言现多网融合，解决通信网络“最后一公里”的难题；为配电自动化

3、系统、用电信息采集系统、智能用电等电智能电网是未来电网的发展方向，各国的专家学力通信系统提供通信通道，并实现三网融合，同时实者已经开始对智能电网的各个方面展开研究［1-5］。通现水、电、煤三表集中采集。信技术是智能电网研究中的关键技术之一，电力光纤入户（PFTTH）技术使电网具备了通信功能，为电2电力光纤入户技术网智能化发展奠定了坚实的基础。电力光纤入户网络一般处于电力通信网络变电电力光纤入户是指在低压通信接入网中采用光站到用户端的接入层网络中，其在整个电力通信网络纤复合低压电缆（OPLC），将光纤随低压电力线敷设，中的位置如图1

4、所示。电力光纤入户接入网通过业实现到表到户，配合无源光网络（PON）技术，承载用务节点接口（SNI）与核心网相连，通过用户网络接口电信息采集、智能用电双向交互、三网融合等业务［6-9］。与终端用户相连。该技术解决了信息高速公路的末端接入问题，满足智能电网用电环节信息化、自动化、互动化需求，而业务节点PFTTH接入网用户网络接口接口核心网光线路光分布光网络终端用户且还可以实现网络基础设施的共建共享，大幅降低终端网络终端“三网融合”实施成本，提高网络运营效率，具有节能环保的优势。光纤复合电缆技术实现了电力光纤入图1PFTTH网络在电力

5、通信网络中的位置户，支持多种智能电网应用及三网融合。该技术将Fig.1LocationofPFTTHnetworkinpowercommunicationnetwork原来多条通信通道合并为1条，避免了光纤重复敷设，节省了通信通道，免去了重复开挖施工，减少了后期PON技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术，主要包含ATM无源光网络（APON）、以太无源光的运行维护成本，解决了通信网络中的“最后一公里”难题，是实现智能电网和三网融合的必然选择［10-12］。网络（EPON）、千兆无源光网络（GPON）3类，其中国务院出台加快推进“电

6、信网”、“广播电视网”和EPON以商用较早、核心芯片量产大和设备成本低的显著优势得到广泛应用［8］。本文的电力光纤入户技“互联网”三网融合的政策之后，国家电网公司也明术基于以太网方式的EPON网络，采用点到多点结确提出充分利用电力通信网络的优势，支撑三网融合建设［13-14］。上海市电力公司已在多个小区全面实构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务，在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，施了电力光纤入户试点，实现了多网融合。利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。1电力光纤入户技术目标EPON结构主要由局端的光线路终

7、端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分布网络（ODN）组基于光纤复合电缆的电力电缆通信接入可以实成，如图2所示。其中，OLT是提供语音、数据、视频收稿日期：2012-05-30；修回日期：2013-05-15业务网络的互联接口，可实现网络管理的主要功能；基金项目：上海市教育委员会重点学科建设项目（J51303）ODN负责连通OLT与所属的ONU；ONU负责向终ProjectsupportedbytheShanghaiMunicipalEducationCom-mission（J51303）端用户提供所需的业务接口。电力自

8、动化设备第33卷光缆分配点用户接入点主站局端OLTONU终端馈线光缆配线光缆入户光缆OLT局端部分终端部分ODN光纤分光器图2PFTTH网络的结构光纤Fig.2StuctureofPFTTHnetworkONUONU电力光纤入户网络的局端是ODN网