EPON技术在智能配网通信系统中的应用

作者:未知

  摘要:采用EPON技术能够更好地保障配电网信息安全性与可靠性,本文则对EPON技术在智能配网通信系统中的应用进行了研究。
  [关键词]EPON技术智能配网通信系统智能电网
  智能电网(SmartGrid)就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,集成了传统的现代电力工程技术、先进的传感和测量技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能,并且实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。现代电力系统国内外学者都认为,其是由智能计量系统、高级配电运行、高级输电运行以及高级资产管理这四个部分所构成的。在这其中智能计量系统可谓是智能电网中较为基础的构成,然而假如没有在高速可靠的通信系统进行支撑,将无法实现智能配网通信,因此我国在发展过程中经常会使用技术成熟、经济合理的EPON技术来作为智能电网的通信系统,而本文也是基于此来进行了如下分析。
  1EPON技术原理与智能配网通信需求
  EPON系统主要构成包含了光线路中段(OLT)、光网络电源(ONU)、光分配网络(ODN)等多单元而构成的点到点系统。相较于传统计量方式而言,智能计量所需要进行传输的业务数据量非常大,所以自然要构建出可靠实时且能够高速扩展的通信系统,从而才能更好地满足智能计量负荷控制、用户交互、设备保护等功能。对于普通居民用户而言,用户在发展用电过程中需要对用电量进行实时查看,以此来对自己的用电情况是否正常进行判断;再加上电表检测的用电参数较多、用电设备种类多且数量大等多方面因素,都促使智能配网通信系统面临着更高的要求,在这种环境下应用EPON这一种点对多点的光接入网技术,就能借助于双向光接入技术,下行使用时分复用(TDM)的广播方式、上行使用时分多址(TDMA)方式,典型拓扑结构为树型来进行配网通信,从而真正提供一个可靠性较高的通信信道,而且在使用过程中宽带还十分的灵活且容易扩展,能够很好地满足智能配网通信需求。
  2EPON技术在智能配网通信系统中的应用
  智能配网通信系统的通信主要包含了以下两个层次:
  (1)智能计量主站与集中器之间的通信;
  (2)集中器与采集器或计量设备之间的通信。
  对于第一层次,我们通常使用无线公网技术GPRS或CDMA等方式来实现数据传输,也可以使用无线专网或电力线载波通信技术来进行数据传输。而对于第二层次则一般是使用微功率无线、电力线载波或现场总线等技术来实现。
  2.1计量主站与集中器、采集终端的通信
  将EPON技术应用在智能配网通信系统之中,其能够在计量主站与集中器之间搭建一个电力系统专用的光纤通信网络,而对于这一电力专用网我们则可以将其分为两个部分,第一部分就是SDH组网构成的光纤传输网;第二部分则是EPON组网技术构成的光接入网。就目前来看,电力系统通信实际主要是SDH光纤骨干网已经覆盖到了各个主站系统、变电站等站點,所以智能配网通信架构建设关键并不是在于光传输网,而在于光接入网。将光纤的覆盖范围从开关站、变电站等较为重要的站点进行扩展,ONU和集中器也可以在这些站点上进行配置。在应用EPON技术到时候,其对于OLT的放置位置并不存在严格的要求,相关人员可以结合实际情况来将其放置在变电站或者是下级节点站内。
  2.2集中器与采集器、计量设备的通信
  采集器与智能计量设备之间实现通信,其主要是应用RS-485、电力线载波和微功率无线等通信方式来实现,而且也能够有效实现通信效果,所以在应用EPON技术进行系统设计的时候,对于这两者之间的光路并不需要进行太大改造。传统情况下低压电力线载波通信经常会被认为从集中器到采集器的最为理想通信方式,其实不然,因为会受到传输距离以及带宽等多方面的限制,再加上低压电力线路上不仅存在有色噪声,同时还具有衰减以及畸变等情况,所以在进行系统设计的时候,还需要对低压电力线载波通信系统需求进行合理设计。实践研究调查结果显示,EPON技术在实际生活中得到了较为广泛的使用,因为其本身传输距离就较远、带宽也较大,同时还具有较强的抗干扰能力,所以这一技术能够很好地应用于集中器到采集器这种点到多点的组网结构之中。
  3EPON技术在智能配网通信系统中的应用价值
  应用EPON技术到智能配网通信系统中的组网结构参考模型,其主要是使用串口或者是网口的方式来将光链路终端(OLT)与集中器有效的链接在一起,同时借助于相同的方式来将采集器与ONU设备进行链接,这样集中器与采集器之间就能够借助于EPON网络实现智能通信。在这一过程中,因为光线带宽本身就十分的丰富,所以在应用EPON技术的时候其复用效果也十分的方便,只需要具有一个ONU就能够支持多个网口或串口。以智能小区为例,设计人员可以在小区一栋居民楼中放置一个ONU,然后各个单元的采集器则可以通过以太网的方式来直接组网接入到ONU之中,一个采集器可以采集与其相连接的若干个电表,这样就能起到较为良好的通信效果。另外,因为EPON组网方式十分的灵活,所以在使用过程中若有需要,可以对已有的计量组网方式进行适当改造的话,部分原有的组件仍然可以继续保留使用。
  4结语
  综上所述,智能电网的发展是无法离得开智能计量系统构建的,而要想真正实现智能计量其关键还是在于高速、可靠且能够扩展的通信系统,所以本文也就智能配网通信系统的整体架构以及自上而下的两个通信层次来进行了分析,同时还将EPON技术在智能配网通信系统中的应用进行了概述,希望能够以此来设计出最佳的计量系统通信建设方案。
  参考文献
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