通信技术在配网自动化系统中的应用分析

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　　摘 要：当今社会对电能的消耗日益增加，电网只有不断扩大建设规模才能应对这种社会发展趋势。但过于庞杂的电网使日常管理更加困难，为此提出了智能电网的概念。配电网的智能化是实现电网智能化的关键一步，而这种智能化是建立在高效的通信技术基础之上的。EPON是一种成本低、容量大、兼容性好的通信技术，在配网自动化中得到了广泛的应用。本文以EPON为例，分析了通信技术在配网自动化系统中的应用，为配网自动化建设提供参考。
　　关键词：通信技术；EPON；配电网；自动化
　　配电网是电网体系中的重要组成部分，在电力分配环节起到了关键作用。电网的压力首先体现为配电网的压力，因此配电网的质量在很大程度上决定了电网的供电可靠性［1］。近年来，为了全面提升配电网性能，配网自动化技术开始广泛推行，但传统配电网的智能化改造并非易事。實践表明，EPON技术作为当前较为先进的通信技术之一，可以为配网自动化的实现提供通信保障。
　　1 EPON概述
　　以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network，EPON）是在PON的基础之上改造、优化面来的，充分借鉴了工业以太网技术的核心优势。但EPON无论在结构还是性能方面都明显优于传统的PON体系，它不仅支持一对多的传输模式，同时借助以太网技术大大增加了业务覆盖范围，并逐渐形成了一系列国际标准。在EPON网络结构中，最为核心的三大组件分别是光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）以及中间无源分光器（POS）。EPON的传输距离至少可达20公里，具有成本低廉、兼容性高、带宽更大、扩展性好等技术优势。
　　2 EPON基本原理
　　配电网的高效运行离不开灵活而可靠的通信网络，EPON正是为这种特殊场合而诞生的，它具备上行链路和下行链路两条通信路径，其中前者借助1490nm光谱进行广播，后者则以时分多址技术为基础，采用1310nm光谱实现一对多的光纤对接，这是传统的通信技术难以实现的。OLT属于EPON网络的最为重要的模块之一，通信信道的工作状态直接由OLT来监视和管理。ONU安装在用户侧，可以通过不同的分光比与OLT完成对接。
　　EPON通信系统是基于光纤传输原理而实现的，对于城镇而言，无处不在的光纤线路为EPON的应用提供了良好的基础。EPON组网模式进一步提高了网络拓扑的灵活性，它与传统的树型、星型、环型和总线型等组网方式都完全兼容。另外，波分复用技术的引入也是EPON通信系统的一大优势，因为用户不需要花太多的时间和精力在通信容量的提升上，通过简单的材料即可直连多个IP设备。在成本上看，EPON系统中以无源器件的应用为基础，这意味着用户只需要花更少的钱就可以实现配电网的组网［2］。
　　3 通信技术在配网自动化系统中的应用
　　配电网的接入层一般采用光纤专网，双PON接口设备，可以大大提高系统的可靠性。光网络单元则采用新型多功能ONU，以提高系统的稳定性，配电网中的所有数据均由光网络单元进行发送。对于接收数据而言，则通过在配电网中部署充足的光线路终端来实现。
　　3.1 主站与变电站的通信
　　配电网的功能决定了其颁布范围十分广泛，在通信有很大的困难，尤其是主站与各变电站之间，几公里甚至几十公里的距离使光纤的布设成为实施的难点。而实际上，城市在建设过程中往往已经布置了大量的光纤，并且具有充分的带宽余量，这将成为主站与变电站之间超长距离通信的物理媒介。一般来说，只要城市SDH骨干传输网的性能指标符合配电网的实际需求，就可以直接采用城市现有光纤作为骨干网。但城市的发展速度是惊人的，在未来一段时期内，当前的光纤资源可能会用尽，因此有必要重新增加一个骨干传输网。
　　对于配电网的骨干传输网而言，光线路终端与路由器是由网串口连接的，这意味着其传输距离不能太远，实际上这也是符合绝大部分现场情况的。但路由器与核心交换机之间不是网线，而是光纤，由于光纤的传输损耗很低，因此其传输距离是足够长的。光纤的应用使得主站通信的长距离通信问题得到了很好的解决，也是EPON技术可以广泛应用于配电网自动化系统的基础。
　　3.2 变电站与配电终端的通信
　　从通信系统体系结构来看，变电站与配电终端的通信实际上是指接入层的设计问题。一般来说，变电站与配电终端之间的距离通常不会太远，部分应用场合可以采用以太网线进行通信。但在条件允许的提前下，接入层应采用光纤专网接入方案，以EPON为技术基础，通过一对多的优势简化网络布局。应用时可以根据配电网所在地的实际情况，综合考虑成本、性能、带宽等因素，选择最合适本地区的通信方式。
　　3.3 应用效果分析
　　EPON在配电网自动化系统中的应用，可以大大简化配电自动化系统的结构，通过无源光器件的大量应用，明显节约了建设成本，同时取得了较高的运行性能。配电网的下游是形式多样的用电客户，各类业务纷繁复杂，但EPON仍可较好地满足这些需求，其优势是不言而喻的。
　　4 小结
　　配网自动化技术在当前的电网建设中具有重要地位，也是未来一段时间内电网建设的重中之重。作为自动化核心技术之一的通信技术，是实现配网自动化的重要基础。随着通信技术的进步，EPON技术本身也在不断的发展之中，甚至在未来会被更加先进的通信技术所取代。但在可预见的未来内，EPON可以为配电网的实现提供强大的通信技术支撑。
　　参考文献：
　　［1］朱泽贤，陈伟，范菁，单泽，王渤茹.面向智能电网中的主动配电网关键技术发展综述［J/OL］.云南民族大学学报（自然科学版），2019（04）：389-397.
　　［2］范学升.智能配电网技术研究与应用［J］.工程建设与设计，2019（13）：205-206+209.
　　作者简介：徐晶（1991-），女，汉族，江苏盐城人，本科，助理工程师，目前从事电力通信自动化设计工作。
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