工業以太網交換機、EPON技術在配電網自動化系統中的應用及優劣分析

【摘要】配電網自動化的通信系統是智能電網建設的重要的基礎平臺，而EPON技術的發明及使用對智能電網的建設起到了很重要的作用，與此同時，工業以太網交換機與工業網絡通訊更加接近，比如各種現場總線的互通互聯、設備的冗余以及設備要求的實時性，所以它的作用也是極其重要的。經分析研究表明，EPON技術以及工業以太網交換機實現簡單、成本低廉，是適用于配電網自動化系統中配電子站到自動化終端這個層面的一種比較優秀的通信技術。

【關鍵詞】EPON技術；配電網自動化系統；智能電網建設

1.EPON技術

1.1 EPON技術的定義及特性

所謂EPON技術就是一種采用點到多點結構的單纖數據雙向傳輸的光纖通信技術。EPON設備由3部分組成，分別是線路側設備、中間分光設備、用戶側設備。

它始于20世紀90年代中期，目前已經處于大規模應用階段。我國對于在建設智能電網上還處于一種探索狀態，對于一些較難的問題還沒有探索出好的方法。

EPON技術特性采用“單纖多向”技術，主干線路只需要1芯光纖，通過無光源分光設備，最大可以輻射出64路光線。光纖的發展為通信網絡實現了網速快、信號好等優點，能滿足接入網客戶的寬帶速度要求。其次，EPON技術實現簡單，操作方便，成本較低，隨著電網的發展和電力市場的不斷發展變化，人們對電網的要求越來越高，運營商所面臨的形勢也是極其嚴峻的，運營商只有通過降低建設電網成本，才能從中獲取較大的利益，而EPON技術的發展和使用不僅能滿足人的需求也能為運營商賺取較大利益，是智能電網建設的不二選擇。

1.2 EPON技術的特點及優勢

EPON技術主要采用單纖波分復用技術，下行利用1490nm波長，采用TDM廣播方式進行傳輸，上行利用1310nm波長，采用TDMA方式進行傳輸。一般來說，EPON系統主要由OLT、ONU和ODN等構成。OLT位于中心局，提供EPON系統與服務提供商核心數據、視頻和電話網絡之間的接口。ONU主要由一個或數個光分路器來連接OLT和ONU，它的功能是分發下行數據并集中上行數據。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業務提供平臺，提供面向無源光纖網絡的光纖接口。EPON技術主要有以下幾個特點：

（1）EPON網絡可以在一個平臺上提供數據、語音和視頻等服務，具有很強的的綜合性，所以，EPON技術在未來的發展道路是光明的。

（2）EPON技術實現較簡單，操作步驟簡單，且花費小，無需建設專門的小區機房，節省建網成本，其次，EPON系統設備較好，能減少網絡管理和維護的成本，為運營商降低建網成本，獲取最大利潤，同時也能為網絡客戶使用端提供快的網速。

（3）EPON網絡使用以太網技術，無需傳輸協議轉換即可承載IP業務，實現ONU對用戶數據的快速傳達，大大簡化了網絡系統。

市場在不斷的變化，人們的需求也在不斷變化，EPON技術具有的特點能為我們提供較好的服務，不僅能在智能電網的建設上做出較大貢獻，且能為人民謀福利，運營商也能從中獲取利潤，所以說，EPON技術在未來的發展道路上是光明的，在信息高速發展的當下，EPON技術更能適應社會的發展和人們的需求。

2.工業以太網交換機的的特點及優勢

特點：工業以太網交換機與工業網絡通訊更加接近，比如各種現場總線的互通互聯、設備的冗余以及設備要求的實時性。

優勢：（1）主要體現在適用外界環境的參數不一樣，工業環境除了特別惡劣的環境之外，還要求有EMI電磁兼容、溫度、濕度、防塵等，特別是溫度對工業網絡設備的影響是最廣泛的。（2）以太網交換機的外殼一般采用塑膠殼或鐵殼包裝，價格差別不大；外形通常精致小巧容易安裝。（3）工業以太網交換機市場應用領域，電力和軌道交通、工業控制自動化，道路交通控制自動化，樓宇自動控制系統，礦井自動控制系統，油田控制自動化，水電站控制自動化，電力系統控制自動化，機房監控系統等。（4）安全領域就是一個很好的例子。雖然不是總能得到強制性法規的推動，但流程安全系統——即安全集成系統，廠商會相當定期地更新，以確保操作者安全和最大化正常運行時間（and maximize line up-time）。壽命期較短，意味著新技術可以更快地進入市場，也更容易實施，因為改裝時有更多的機會來更新網絡。

3.工業以太網交換機及epon在配電網中的應用

3.1 epon在配電網中的應用

應用于配電網通信，主要應用于以下幾個方面：

（1）通信介質；（2）組網結構；（3）設備取電；（4）帶寬及接口；（5）網絡性能；（6）EPON系統在配電網自動化中的應用方案配電網自動化系統包括主站系統、子站系統和RTU等。

3.2 工業以太網交換機在配電網中的應用

在我國35kV及以下中低壓配電網，通信一直是薄弱環節，嚴重制約了配用電自動化系統的實現。現有的配電網通信多采用光纖、無線、電力線載波等多種通信技術的混合組網，光纖通信具有高速、可靠、抗干擾性強等優點，是一種最佳的通信方式。利用IXIA數據網絡分析儀對EPON和工業以太網交換機進行吞吐量等性能測試，并在此基礎上分析了它們在配電自動化系統中的應用適用性、成熟性，對于提高配電網的作用和效果有及其重要的作用。

4.我國配電網自動化通信的現狀

我國配電網自動化的發展是電力市場和經濟建設的必然結果，在改革開放初期，我國電網建設不盡人意，不能滿足人們的需要和社會的發展，這些主要是由于建設資源短缺，設備技術性能落后等原因造成，在電網建設方面事故也頻繁發生，嚴重影響了人們的日常生活，給人們帶來了很多麻煩。自2009年來，我國逐步開始建設智能電網，雖然技術不夠先進，但我們結合實踐總結出許多經驗和方法，這為以后我國智能電網的建設起到很大作用。

目前，配電網自動化系統的發展在東部較發達地區發展的情況較好，但在西部等一些偏遠、落后的地區發展較為緩慢，總的來說我國配電網自動化系統的發展是極不平衡，仍需要我們科研人員不斷努力。改革開放以來，城市建設四度迅速，負荷增長率高，但電力配套建設不及時，輸電線材質不夠好等很多方面的因素嚴重影響了人們的日常生活，制約了城市的發展，且由于配電網投資不足，設備老化和技術性能低劣，供電事故頻繁發生，城市電網改造涉及面較廣，要求較高等等，這些都是我們需要解決的問題。在錯綜復雜的電網系統中，由于缺少統一的網絡規劃和技術體制，導致了電網的發展不平衡，嚴重制約了我國智能電網通信系統的發展。近年來，隨著社會的發展，電力市場發展的不斷變化，我國對于配電網智能系統的發展也極為重視，所以，在經過科研人員的不斷努力下，該項技術也有了一定的發展。同時，人們對通信網的實時性和傳輸帶寬等方面有了更高的要求。由于我國技術和建設資金的限制，我國在配電網自動化系統上的建設仍然還需要我們的共同努力，在配電網技術、系統控制操作等方面仍然需要我們在技術上的完善，從而建設較好的智能電網。

5.我國智能電網通信展望

雖然我國智能電網建設起步較晚。但經過這幾年的努力，我們結合實踐案例，總結出各種經驗和建設方法，這對以后我國電網建設的發展起到很重要的作用。其次，隨著社會的發展，信息高速發展的時代，人們對電網的要求也越來越高，不再單單滿足于現狀，為了以后人們更好地生活和社會跟好的發展，我們都要努力建設智能電網，為國家為人民做貢獻。首先我們必須要承認我們在智能電網建設方面仍然存在很多問題，對于智能電網發展不平衡問題我國應該重視，重視不發達落后地區的電網建設，同時，對于落后地區電網的建設應給予經濟、資源上的幫助，不應該單純的重視東部等發達地區的智能電網建設工程，而忽略了落后地區的發展，我們應該響應黨的政策，以東部的發展來帶動西部的發展，建設文明、富強、民主的社會主義國家，EPON技術的使用，能為我國智能電網的發展做出很大的貢獻，其特性和優勢都是無法比擬的，我們應該大力發展和研究EPON技術在智能電網建設上的優點，并落實在智能電網上的使用，使EPON技術全面進入我們的電網生活，為我們帶來更好的服務，所以，EPON技術的發展和使用弄呢更為我國只能呢過電網的發展做出很大貢獻，自然，我國智能電網的建設道路必然是光明的。

6.結語

未來社會的發展是科學技術的進步，在信息高速發展的時代，EPON技術是智能電網建設的關鍵，它的優勢是明顯的，是面向未來的技術。

總之，隨著國內電網產業的發展和改革，各大網絡運營商面臨著越來越嚴峻的競爭形勢，只有通過減少網絡建設成本才能獲取更大的利潤，保證運營的利益，滿足人們的需要。作為一種先進的全業務接入建設方式，它能為運營商獲取較大利益，能為客戶提供較好網速，可以說兩方都是各得其所，用戶享受到高質量的全業務服務，而運營商可以大幅度降低網絡建設成本，從中獲取利潤，還能夠有效地簡化網絡繼護管理。EPON技術在未來的發展道路是光明的，它具有更為廣泛的應用空間，使人們對網絡信息的服務觸手可及。

參考文獻

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