基于EPON技術的配電自動化系統研究

趙方方

（宿州明麗電力規劃設計院有限公司 安徽宿州 234000）

基于EPON技術的配電自動化系統研究

趙方方

（宿州明麗電力規劃設計院有限公司 安徽宿州 234000）

關于配電網絡實現自動化這一技術，是保證智能電網可以進行有效數據傳輸的依據因此，對于配電自動化技術我們必須做到與時俱進，通過現代化的信息技術與通信技術對其進行有效的改善，對于保證電網運行安全具有十分重要的積極意義。EPON是一種基于以太網的PON技術，將其應用在配電自動化系統中能夠顯著提升通信的可靠性。本文對EPON技術在配電自動化系統應用進行了簡要分析。

EPON技術；配電自動化系統；應用分析

我國經濟發展令電力事業得到了快速的發展，為了保證電網的順利運行，必須做好配電自動化工作，所謂配電自動化系統正常發揮功能需以先進的通信技術為支撐，其運行過程中能夠進行命令傳遞與信息收集。該系統中存在大量的遠方終端，所以，要想保證系統的運行可靠性，就必須重視從通信方式上進行改進，在確保其作用發揮的基礎上，盡量提升系統的運行效益，為我國電力事業發展做好基礎工作。

1 配電自動化系統對EPON技術的需求

1.1 配電自動化系統中EPON技術介紹

EPON技術是基于千兆以太網技術的無源光網絡技術。EPON（以太無源光網絡）是一種新型的光纖接入網技術，它采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務。

它在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入。

1.2 配電自動化系統對EPON技術的需求分析

配電自動化系統對EPON技術的基本需求主要有以下內容：

（1）要具有可靠性。一般情況來說，通信系統由于往往處于戶外環境中，受氣候因素與天氣條件、外界干擾的影響較大。在這種情況下，為了保障自動化系統可以正常發揮作用，就必須重視提升通信的可靠性。

（2）要能夠進行雙向通信。自動化系統的正常運行，需要保證能夠進行雙向通信，不僅要求能夠實現數據上報，還必須保證能夠順利接收命令。

（3）要具有可擴展性。配電自動化系統中有很多的遠端設備，并且還在進一步擴充過程中，因此，為了保證系統功能的實現，帶寬應具備可擴展性。

（4）設備在維護時要相對便利。通信設備功能非常重要，因此，有必要對其進行經常性維護。考慮到現實中其經常與監控等設備保持著連接，再加上施工也通常在戶外進行，所以，應盡量保證后期維護的便利性。

（5）技術要具有較高的經濟效益。先進技術固然有很多優勢，但是在進行利用的過程中，也要重視對現有資源進行重新整合與規劃，避免不必要的浪費。

由于EPON技術結合了無源光網絡技術與以太網技術的優點，具有低成本，高帶寬，可靠性高，與現有以太網可以進行有效的兼容，方便的管理，對稱速率為1.25Gbit/s，傳輸方式為無源光纖，并支持多項業務。所以，將其應用在配電自動化系統中，對于提升通信的可靠性是具有重要的現實意義的。

2 基于EPON技術在配電自動化系統中的應用研究

本文以某地配網自動化工程為例，介紹了EPON在配網自動化工程中的應用。該項目通過對EPON技術的采用以實現通信組網和無線公網GPRS互為備用的組網模式，將5套OLT分別設置在艾湖變、江坊變、高新變、青山湖變和秀泊變，并通過手拉手的保護方式來實現全光路保護工作，以期建成無源光網絡系統，最終實現對覆蓋某地高科技開發區的34條10kV配電線路的配電自動化通信網絡。建成后的系統具有可承載該區域所有10kV主干線路及其配電自動化、用電信息采集、雙向互動營銷等各種智能電網的雙向通信業務，滿足一次系統各種配電智能終端的通信要求。

2.1 EPON技術在該項目應用中的可行性分析

（1）在經濟效益方面：由于EPON的無源器件鋪設與維護均比較方便，因此，其能夠顯著降低運維成本，經濟效益優勢突出。另外，其局端具有模塊化特點，無需過高的投入，并且擴展性能也比較好。

（2）在可靠性方面：ONU在EPON系統中是并聯的，所以，終端設備同樣是并聯的。此種方式使得系統的平穩運行不會因為某個終端出現故障而受到影響，具有較高的穩定性與可靠性。同時，EPON具有加密機制，能夠為各個平面的正常運行提供可靠保障。

（3）在帶寬方面：EPON具有帶寬大的優勢，在以太網技術不斷完善的基礎上，其能夠從1.25Gbit/s、提升至10Gbit/s，可以更好的滿足配電自動化系統不斷變化的帶寬要求。EPON網絡結構決定了其能夠服務更多的用戶，并且其還能夠借助動態帶寬分配，提升用戶的服務滿意度。

（4）在功能方面：EPON具有多項管理功能，并且可以借助監控系統，實現DTU等監控設備的高效管理。

2.2 基于EPON技術進行某項目通信網絡組網方案分析

通信網可以作為終端與主站通信的渠道。在主站與子站系統中分別放置光線路終端，能夠通過光線路終端形成通信網絡。監控終端的數據可以經過遠程終端單元轉發，以此構建通信網（圖1）。

圖1 配電通信組網EPON組網圖

由此圖我們可以看出，該項目在進行構建的過程中，ODN采用的一般是“環形+樹形”或者“鏈形+樹形”的方式來實現組網的，在組網過程中將所涉及的幾個變電站幾條線路采用是手拉手的連接方式（相鄰的兩個變電站OLT各出1個PON口組成手拉手的2條鏈）來實現的，各個ONU通過雙PON口分別連接到這2條鏈上，這樣可以實現OLT設備、主干光纖、PON端口、分光器、分支光纜全網的保護，任何1臺OLT、任何1個PON口、任何1個分光器、任何1條光纜出現故障都不影響ONU的正常使用。

我們可以看到EPON通信系統通常包括四個部分：①主站系統；②子站系統；③現場終端；④通信網。

主干通信網能夠通過借助快速環網保護協議，可以有效提升其可靠性。快速環網保護協議中包含多個節點，其主節點一般是主站的光線路終端，傳輸節點則一般是子站的光線路終端。快速環網保護協議能夠在網絡業務流量較大的情況下，確保正常的業務秩序，具有十分重要的保障作用。

樹狀拓撲結構決定了通信網具有一個非常顯著的優勢，即設備運行不會被其他設備的故障所影響，故障發生率非常低。DTU等監控終端借助網線就能夠接入光網絡單元，可以顯著提升通信效率。在子站增加的情況下，進行擴展無需中斷現有應用，非常方便。

通信系統的各個部分“分工明確”：主站的功能主要在于實現人機交互、確保配電運行秩序；前置機的功能在于建立數據鏈路，可以作為收發中轉；監控系統的功能在于監控和維護；DTU等終端設備的功能在于采集數字量等。

EPON系統能夠聯系主站與子站，高效傳遞信息。光線路終端本質屬于業務平臺，支持WDM傳輸、E1接口等類型的業務。光線路終端不僅可以進行網絡集中，還能夠結合用戶的實際服務要求分配帶寬。終端的使用無需電源，并能夠在戶外放置，維護非常方便。光網絡單元能夠向控制中心發送來自終端的數據，也能夠將數據傳遞至監控設備。

3 結束語

由此可知，在做好EPON配電自動化系統的研究工作的同時，也要提升對配電網絡自動化程度的管理，在通過實際案例的介紹中，我們發現基于EPON的通信技術可以有效的提高通信的速度、降低成本，并通過對相關事項的改變，可以有效提升通信網絡的可靠性，這樣對電力應用的經濟效益的提升有所幫助。從這些特點我們可以看到，通過這種技術的使用，可以有效提升配電自動化系統的應用價值。本文就是通過對EPON技術在配電自動化系統中的實際應用效果，并通過與通信網相互結合，最終對組網的方案進行了有效分析，希望可以為廣大電力從業人員提供有效的參考價值。

[l]國家電網．基于以太網方式的無源光網絡（EPON）系統[Z]．北京：國家電網公司，2009．

[2]李學軍，林芳茜.智能電網技術在我國的發展與研究[J].創新與發展，2015（12）.

[3]康王可，常新橋，李文琦.配網自動化系統中EPON技術應用系統探究[J].河南科技，2014（23）.

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1004-7344（2016）12-0084-02

2016-4-12