“兩個系統”配套配用電通信光纜建設融合方案研究

李元九　陳芬　林明福

摘 要：堅強、可靠、靈活的配用電通信網絡是實現智能電網配用電環節的重要支撐，文章結合泉州公司配用電通信網的建設實際，積極探索適合工業以太網和EPON兩種技術體制下的光纜建設融合方案，以滿足“兩個系統”的應用要求，實現光纜資源的共享，節約投資成本。

關鍵詞：配用電通信；配電自動化系統；用電信息采集系統；光纜融合建設

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）23-0077-02

1 概 述

配電自動化系統及用電信息采集系統（以下簡稱兩個系統）是智能電網的重要組成部分，而配用電通信網絡建設是實現兩個系統至關重要的環節。其中遠程通信采用的技術有多種選擇，如EPON、工業以太網、低壓載波及無線網絡等，目前地區新建的配電自動化系統通信主要采用工業以太網技術，而用電信息采集系統通信采用EPON技術。

為了進一步提高配電可靠性、服務水平、信息互動，各地電網紛紛開展“兩個系統”的建設，2012年后配用電環節業務需求突增，需建設配套光纖網絡。由于配用電通信項目分屬不同部門，業務節點不同，造成部分線路光纜重復建設。

為節約成本，實現光纜的資源共享，對光纜建設進行統一規劃，研究工業以太網與EPON兩種技術體制下的光纜建設融合方案迫在眉睫。

特別是在老城區實施接入網建設時，由于光纜施工環境復雜、建設周期長等因素，光纜分配網絡規劃是最棘手的事情之一。良好的光纜網絡規劃是接入網便于建設和運維的基礎，因此規劃設計出合理的光纜建設融合方案，是實施“兩個系統”的重要前提。

2 存在的問題及建設思路

國家電網公司一直致力于配電網的建設及優化，但傳統配網通信已成為智能電網建設的障礙。

十二五期間，配用電通信網絡缺乏統一規劃設計，僅作為配電、用電項目配套的專用通道隨項目一并建設，只滿足單一業務的需求。

2.1 主要存在的問題

①線路利用率不高；

②擴展業務難；

③不同業務單獨組網，設備兼容性差；

④采用GPRS方式進行信息采集，安全性低、易擁塞、容易受制于運營商；

⑤現有的配用電通信各系統孤立建設，沒有全網統一規劃，不成體系，存在重復覆蓋和遺漏，無法發揮整體效益。

2.2 建設思路

為了滿足“兩個系統”對通信系統的要求，本文對 “兩個系統”接入網光纜建設融合方案進行研究設計，以規范通信工程的設計和建設。新建光纜網絡的總體建設思路為：

配電、用電通信項目雖歸屬不同部門，但通信專業需對光纜網絡的建設做好相應規劃，提出專業意見，統一技術路線并提出規范化的設計方案，通過結合現場工程實施檢驗方案的可行性。

對光纜網絡進行分層設計，根據“兩個系統”的業務需求提前做好“主干匯聚層”的規劃和建設，融合方案的光纜纖芯資源需滿足智能配用電多業務的接入需求。

3 光纜融合建設方案

本方案結合地區用電信息采集系統配套通信項目，對光纜網絡進行統一融合設計，該項目主要建設內容是組建市區8個變電站的匯聚層光纜網絡，并同步考慮同期配電自動化項目的需求，建設接入層光纜網絡。

3.1 光纜建設主要原則

通信人員通過提前介入相關工程的前期設計，對光纜網絡進行有序謀劃，組織各業務部門討論后形成共識，制定以下幾個建設原則：

光纜建設中主干環網以用電信息采集系統配套通信項目為主建設，并為配電自動化業務預留纖芯資源，實現纖芯資源共享，主干光纜依據實際需求可采用48芯或72芯光纜。

光纜網絡采用分層設計，形成主干匯聚層和接入層。其中，匯聚層主干節點應形成光纜路由保護，有條件的接入層節點可考慮就近接入相鄰主干節點形成手拉手保護。

由于EPON設備光接口的最大傳輸距離僅為20 km，當采用多級分光時，線路損耗較大；而當ONU到分光器的光路要利用配電自動化工程的光纜時，對光纖敷設及熔接有嚴格的要求。當配電自動化配套工程的24芯光纜經過環網柜時，其中12芯尾纖開斷熔接進ODF盤，用于工業以太網光路的互聯；而另外的12芯尾纖應采用纖芯直熔技術，以降低本接頭的損耗，滿足用電信息采集EPON設備對衰耗的要求。

3.2 具體設計方案

依據上述建設原則，通信人員設計出光纜建設融合方案。其中光纜鋪設的原則為：選取光纜匯聚節點，以光纜匯聚節點為中心，向周邊輻射。

匯聚節點選取原則：方便匯聚光纜引入，一般選取靠近管道資源或主干道附近的配電站點。

匯聚節點的作用是提供匯聚層網絡光纖資源，并為接入層實現光纜靈活接入以及光纜資源調配。匯聚層主干光纜從變電站引出，利用管道資源或架空電力線架設光纜引到匯聚節點，每個匯聚點保證接入有兩個路由回到變電站，形成光纜物理路由保護，如圖1所示，其中環型網絡的主干光纜最終接入同一個變電站，而鏈型網絡的主干光纜分別接入不同的變電站。接入層光纜建設以匯聚點為中心，向周邊輻射接入周邊分散的配電站點。

從上圖可以看出，每個匯聚節點都有兩個光纜路由到達變電站，滿足“N-1”要求。在近兩年的“兩個系統”建設過程中，我們在配用電通信相關工程中實施光纜融合建設，以檢驗方案的可行性。

4 方案實施

4.1 案例一

技術人員利用泉港地區“惠安變”用電信息采集配套通信工程建設的用電環3主干光纜為配電自動化科技項目提供5個柱上配電終端的接入。主干光纜環上的每個主節點都有為配電終端預留的纖芯。通過利用用電主干節點為惠德線48#、泗洲支線6#、溪頭支線32#、土嶺線48#、土嶺線11#5個開關提高配電終端接入通道，可共享利用光纜約8.8km。

4.2 案例二

技術人員在用電信息采集系統建設配套項目中的永宏子站、釋雅變子站、中蕓洲變子站進行光纜融合建設的設計。此案例通過對配電兩個環網進行優化可節約光纜3.5 km。

在主干光纜建成后，結合配電自動化通信工程優化了永宏基地子站的配電工業以太網組網拓撲圖，取消原有設計的鏈狀結構，部分接入層節點引入用電通信光纜主干節點，使得二層工業交換機互聯形成環網，提高了網絡及業務的可靠性。

5 實施成效

實際結果表明，該方案能滿足EPON通信系統和工業以太網通信系統的光纜鋪設及光功率要求，為配用電通信網的建設提供有力支持，為信息化、自動化、互動化的堅強智能電網提供信息通信支撐。該融合方案具有以下優點：

①網絡層次合理，分層設計更為靈活、方便，有利于新增配電節點接入和后期運維。

②網絡結構可靠性高。新的融合建設方案使得配用電通信網主干層采用光纖自愈環形保護，當單條光路發生故障，都具有快速迂回的自愈功能，避免了單一線路故障產生的大面積網絡癱瘓情況的出現，大大提高了網絡的可靠性。

③資源共享，節約成本。配電、用電通信網均屬于終端接入網，“兩個系統”出于安全性要求單獨建網，設備上需考慮物理隔離，但光纜網絡可融合建設，實現纖芯資源共享，有效降低了光纖網絡的建設成本。

6 結 語

配用電通信光纜網絡融合的建設及投運，解決了建設初期雜亂無章的設計問題及重復建設問題，為“兩個系統”的可靠運行打造了堅強智能的光通信網絡基礎。

隨著智能電網的發展，通信技術人員需對配用電通信網的建設及運維投入更多的精力，包括業務需求、技術體制、組網方案，而當前建設階段應重點增強光纜網絡融合建設的設計及運維管理能力。下一步，我們將重點研究EPON及工業以太網的安全性及智能電網多業務接入的實現，為公司建設堅強智能電網作出應有的貢獻！

參考文獻：

[1] 谷明英.EPON技術在西安配電自動化通信系統中的應用探討[J].陜西 電力，2011，（20）.

[2] 李清林.基于EPON技術的有線電視寬帶網ODN應用策略分析[J].有線 電視技術，2012，（5）.