章　愷

（國網(wǎng)湖南省電力公司懷化供電分公司信息通信公司，湖南懷化　418000）

基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)設(shè)計

章愷

（國網(wǎng)湖南省電力公司懷化供電分公司信息通信公司，湖南懷化418000）

隨著我國電力設(shè)備的不斷增加，電網(wǎng)管理的問題也隨之越來越多?；跓o源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)就是針對這種問題而提出的，它可以更好地滿足人們對通信的需求，并且其抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)都提高了整個配網(wǎng)的水平。本文重點(diǎn)分析了基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計，以供廣大讀者參考。

無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)

對于我國而言，近年來電力行業(yè)通信技術(shù)的發(fā)展可以說取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。目前，光纖傳輸網(wǎng)已經(jīng)基本完成建設(shè)任務(wù)，能夠支持對各個部門與機(jī)構(gòu)的聯(lián)系。同時，網(wǎng)絡(luò)通信平臺的搭建也為通信部門提供了信息傳輸?shù)耐ǖ琅c途徑，能夠滿足工作人員對辦公自動化以及其他自動化業(yè)務(wù)的需求。但，宏觀來看，當(dāng)前我國所形成的通信配電網(wǎng)還存在一定局限性，不夠完善，因此，展開對基于無線光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)設(shè)計工作有著非常重大的實(shí)踐意義與價值。具體分析如下：

1　通信技術(shù)與光纖通信接入技術(shù)分析

自動化系統(tǒng)的設(shè)計很大程度上會受到所使用通信技術(shù)的影響，通信技術(shù)的運(yùn)行是否暢通與穩(wěn)定，將直接反應(yīng)在所構(gòu)建自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣程度之上。在通信技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，通信方式有多元化的轉(zhuǎn)型趨勢，主要包括有線、無線兩種類型，其中也涵蓋了大量的通信種類。而對于光線通信接入技術(shù)而言，本技術(shù)是建立在光線通道傳輸基礎(chǔ)之上的接入技術(shù)，主要構(gòu)成包括兩個部分，其一是有源光網(wǎng)絡(luò)，其二是無源光網(wǎng)絡(luò)。而在這兩種當(dāng)中，又以無源光網(wǎng)絡(luò)在配電通信中的應(yīng)用更加成熟。根據(jù)已有的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為該技術(shù)的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠突破客戶端與局域端在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)連接，進(jìn)而能夠有效避免配電通信中出現(xiàn)故障，使通信設(shè)備不受外界因素的干擾，加強(qiáng)整個通信系統(tǒng)的性能，以更好的滿足大眾的實(shí)際需求。

無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括兩個部分，其一是光網(wǎng)絡(luò)單元，其二是光線路終端。兩者的主要構(gòu)成單位均為光分配器。光分配器的主要工作任務(wù)是：針對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，同時對下行數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)。同時，需要負(fù)責(zé)對光信號的分配，以達(dá)到波長復(fù)用的目的。而交換機(jī)作為整個光線鏈路終端的最主要組成部分，能夠面向整個無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供多種業(yè)務(wù)功能，支持大量的光纖接口，并根據(jù)用戶需求對接口進(jìn)行設(shè)置。分路器則能夠在不帶電的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)二十四小時的穩(wěn)定運(yùn)行，通過多線方式進(jìn)行連接，以針對上下行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保由交換機(jī)所提供的各種業(yè)務(wù)功能能夠被無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)順利接入并使用。其基本原理如下圖1所示。

圖1　無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本原理示意圖

圖2　饋線層通信網(wǎng)絡(luò)示意圖

整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸通過復(fù)用廣播形式實(shí)現(xiàn)。這種廣播形式特點(diǎn)是，其一能夠支持對所有下行信號的傳輸，其二是能夠在光分配器作用下對網(wǎng)絡(luò)單元中的覆蓋信號進(jìn)行篩選。系統(tǒng)內(nèi)部往往僅需要配備一個分光路器，就能夠滿足整個無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對帶寬資源的共享，提高建網(wǎng)速度與水平，最終實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)性價比的優(yōu)化。

2　電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)

對于電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)而言，其最大的特點(diǎn)是能夠在出現(xiàn)事故的狀態(tài)下仍然保持穩(wěn)定運(yùn)行。這一特點(diǎn)主要是依托于電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)所應(yīng)用的一系列高科技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其技術(shù)拪主要由配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、地理結(jié)構(gòu)、以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)這幾個部分所構(gòu)成。而系統(tǒng)硬件構(gòu)成方面則包括三個部分，其一為配網(wǎng)主站，其二為配網(wǎng)子站，其三為配網(wǎng)終端。具體來說，配網(wǎng)主站在整個電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中占據(jù)核心地位，配網(wǎng)子站的主要功能是為配網(wǎng)主站的運(yùn)行保駕護(hù)航，負(fù)責(zé)對外部運(yùn)行情況的管理，同時對所轄區(qū)域范圍內(nèi)配電終端運(yùn)行情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)督與控制，將監(jiān)控數(shù)據(jù)反饋至配電主站。配電終端的主要職能則是對信息進(jìn)行操作，以支持信息采集以及信息監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)，同時負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)運(yùn)行情況的統(tǒng)籌安排。

3　基于無線光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)設(shè)計

筆者根據(jù)參與的某小型配電網(wǎng)為例進(jìn)行分析基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計，該配電網(wǎng)主要由1座開關(guān)站、7座lOkV分接箱組成，整個通信系統(tǒng)分為主站層、變電所層和饋線層三個部分，主站層主要采用總線型雙以太網(wǎng)，主要優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)有效擴(kuò)展、安裝比較快捷、增強(qiáng)了整個系統(tǒng)的可靠性。

3.1饋線層通信網(wǎng)絡(luò)

饋線層主要通過鏈型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信功能，作為整個系統(tǒng)中最關(guān)鍵性的構(gòu)成部分，整個系統(tǒng)的起點(diǎn)安排設(shè)置在變電所位置。其基本結(jié)構(gòu)如下圖2所示，饋線層的主要構(gòu)成部分包括：其一是光線路終端，其二是1分2路光路器，其三的光網(wǎng)絡(luò)單元，其四是機(jī)箱。首先，需要對光線路終端進(jìn)行安裝，然后將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝于饋線終端機(jī)箱內(nèi)部，最后再將饋線終端安裝至分箱內(nèi)。通過這種方式，能夠方便整個配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，同時可及時排出故障，并起到3.2變電所層通信網(wǎng)絡(luò)

對整個線路進(jìn)行全面監(jiān)督控制的目的（除此以外，還具有恢復(fù)供電，負(fù)荷轉(zhuǎn)移等輔助性功能），在提高配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)整體運(yùn)行水平方面有重要意義。

在配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)當(dāng)中，配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)可以通過多種方式進(jìn)行連接，例如，在光線路終端的支持下，實(shí)現(xiàn)與終端服務(wù)器的可靠連接，或也可以通過局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與變電所的連接，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器所提供的通信功能。在配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)當(dāng)中，變電所通信設(shè)備的連接不存在多余的浪費(fèi)，但在連接中可以自行判斷是否存在冗余，并對冗余連接進(jìn)行自動取消，從而發(fā)揮節(jié)能的目的。

3.3主站層通信網(wǎng)絡(luò)

本部分的主要構(gòu)成包括兩個方面，其一是離線管理系統(tǒng)，其二是實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。其中，實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的功能在于對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測與控制，離線管理系統(tǒng)的主要價值則是確保在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生中斷時，對網(wǎng)絡(luò)的檢測與控制得以繼續(xù)。兩者相互結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合。

4　結(jié)語

基于上述分析我們認(rèn)為，無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要優(yōu)勢在于高度可靠，使用便捷，以及抗干擾能力強(qiáng)。因此，未來在配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將研究實(shí)踐的重點(diǎn)放在基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)設(shè)計之上，通過構(gòu)建配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的方式，為重點(diǎn)用于提供可靠性高的電力網(wǎng)絡(luò)支持。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，還需要技術(shù)人員加大研究力度，著眼于優(yōu)化技術(shù)性能，同時控制建設(shè)成本的方案。

［1］左宇航，王一波.配網(wǎng)自動化中無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用［J］.中國電業(yè)，2013（30）：20-21.

［2］陳宏昆.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)自動化中的分析［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2012（16）：93-94.

［3］劉峰.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在配電自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.中國新通信，2013（16）：20-21.

［4］徐藝，李武杭，侯雅林.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2008（18）：95-96.