房山供電公司配電通信網組網與業務應用分析

焦光明

摘 要：配電通信網在電力通信網中起著非常重要的作用，選用以太無源光網絡（EPON）或工業以太網技術，應用于配電自動化等業務。希望通過文章的分析，可以為相關人士提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：配電通信網；組網；業務應用

中圖分類號：TN915 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0143-02

國網北京房山供電公司配電通信網是房山電力系統骨干通信網絡的重要組成部分，由配用電業務節點接口和骨干通信網絡接口之間一系列傳送實體（通信光纜和通信設備等）及網管等支撐系統組成，提供了配電自動化和用電業務采集的通道連接，實現配、用電業務終端與電網系統之間的信息交互，包括承載配電自動化等安全Ⅰ、Ⅱ區業務及承載用電信息采集等安全Ⅲ、Ⅵ區業務的兩部分配電通信網。

配電通信網的安全性、可靠性直接關系到電網的安全可靠運行。隨著公司現代化管理及信息化發展，配用電業務逐步由配電通信網承載，配電通信網主要覆蓋開閉站、配電室、電纜分界室、箱式變、柱上開關、柱上變壓器等10千伏配電站室和配電終端，以及電動汽車充換電站、電動汽車充電樁、分布式電源等站點。

1 配電通信網設備現狀

配電通信網設備選用以太無源光網絡（EPON）或工業以太網技術。變電站至末端業務節點光纜長度不超過20km的線路，選擇EPON技術。變電站至末端業務節點光纜長度超過20km的線路，選擇工業以太網技術。安全分區一二區的配電自動化等業務與安全分區三四區的視頻監測、用電信息采集等業務分別由不同的設備承載，實現物理隔離。

1.1 配電通信網EPON設備現狀

房山公司配電通信網的光纖布放，主要呈鏈型結構，采用 EPON構建通信系統，在各變電站放置OLT設備作為匯聚，其子站供電范圍內ONU設備采集配電FTU、DTU等的實時工作數據，實現終端與子站的通信，在變電站通過OLT的1000M接口接入了骨干通信網，實現子站和主站的通信，EPON組網方案如圖1。

非均分分光器級聯級數原則上不超過六級，均分分光器級聯級數原則上不超過兩級，下聯ONU設備不超過32個。

各種應用場景的組網方式包括單環、雙環電纜網通信組網方式、雙射電纜網通信組網方式、單射架空網通信組網方式、多分段適度聯絡架空網通信組網方式等。

單環、雙環電纜網采用雙鏈路拓撲，雙射電纜網采用雙星形拓撲；單射架空網主干采用環形拓撲，分支采用雙星形拓撲，多分段適度聯絡架空網主干采用雙鏈路拓撲結構，分支采用雙星形拓撲組網。

1.2 配電通信網工業以太網交換機設備現狀

在變電站放置三層工業以太網交換機，遠端接入點放置工業以太網交換機，中間光路由光纜組成，工業以太網交換機組網方案如圖2。

子網1、子網2、子網3、子網4組成環形結構，環上任意一段光纜中斷后，可在50ms內完成以太網業務切換，從另外一個方向傳送業務。子網4采用環間耦合技術，可使子網1從兩條鏈路與上行鏈路連接，從而增加網絡可靠性。子網2和子網3組成相切環，使子網2上的上行鏈路實現冗余。變電站的三層交換機支持OSPF、RIP路由協議，對接入的工業以太網交換機而言，主要起到VLAN間路由和廣播的隔離作用。

對于長度大于20km架空混網線路，采用工業以太網技術組網，采用環形和鏈形組網方式，主干線路應組成若干主環網（主干環網數量不得超過30個節點），支線路與主干線路組成相切環，充分考慮組網的安全性；具備多分段適度聯絡的架空線路采用雙上聯方式，單射網采用單上聯方式。

2 配電通信網業務現狀

2.1 配電自動化業務

配電自動化系統以一次網架和設備為基礎，綜合利用計算機、信息及通信等技術，并通過與相關應用系統的信息集成，實現對配電網的監測、控制和快速故障隔離。配電自動化系統由配電自動化系統主站（即配電網調度控制系統，簡稱配電主站）、配電自動化系統子站（簡稱配電子站）、信息交換總線、配電自動化終端（簡稱配電終端）等組成。配電自動化是配電網管理的重要手段，可以提高配電網調度、生產和運行的管理水平，有效提高配電網供電的可靠性。

目前的業務流量主要是對線路上各個開關設備、環網單元、箱變、柱上開關等設備進行三遙或二遙所產生的監測控制流量。該業務流量需要上傳至房山公司主站。

配電自動化系統主要部署于地市。配電主站通過信息交互總線與上一級調度自動化系統、配電GIS系統、生產管理系統、營銷管理信息系統實現信息交互。

2.2 電能質量監測

電能質量監測是對整個監控系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行實時的監視。實時監視系統電壓偏差、頻率偏差、不平衡度、功率因數、諧波含量，電壓閃變，等電能質量問題，評估電能質量是否符合標準。記錄擾動時的波形，作為電能質量分析和故障分析的依據。目前的業務流量主要是由采集上報每條線路的三相電壓、三相電流等6個信息所產生的。該業務流量需要上傳至北京市電力公司主站。

2.3 配電監控運行

配電監控運行是由視頻監控系統、語音模塊和數據模塊組合實現的，視頻監控系統提供10kV線路的視頻圖像，實現遠程查看，判斷現場情況；語音模塊和數據模塊提供專門的通信通道，方便工作人員在現場進行處置應對。該業務流量需要上傳至房山公司主站。

2.4 分布式電源接入

分布式電源接入簡單概括就是指不直接與集中輸電系統相連的66kV及以下電壓等級的電源，主要包括發電設備和儲能裝置。目前該業務開展較少，估算預留的業務流量主要是由對各個分布式電源接口的性能監測產生的。該業務流量需要上傳至房山公司主站。

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