基于PON技术下配网自动化通信系统中的应用研究

基于PON技术下配网自动化通信系统中的应用研究

姚毅滨

姚毅滨

（国网浙江杭州市富阳区供电公司311400）

摘要：伴随着我国社会经济的发展，电力电网事业也在不断的发展壮大。电网企业为了促进自身的发展保障供电的安全性能纷纷将着眼点立足于对配网自动化的不断改进上。PON作为一种技术是当下配网自动化通信中比较常用的。它的功能比较强大在一定程度上能够实现配电网供电的稳定性以及可靠性，不仅符合了配网自动化通信的现实需求同时还促进了配网自动化通信的高效的经济管理。本文主要对PON技术在配网自动化通信系统中的应用进行研究同时对传统配网自动化通信系统的局限性进行分析，并且在此基础上提出相应的解决措施，帮助解决当下配网通信中出现的一些实际问题。

关键词：PON技术；配网自动化；通信系统；实际问题；解决措施

电力系统工程具有很强的综合性，配网自动化涉及的范围比较广不仅包括对电网的统一规划以及对大型设备的选型设置还涉及到城市的建设。在建设的过程中，配网自动化结合当地的实际情况，以最大的限度尽量满足电力用户的需求。通过对电能的充分高效利用为安全供电提供可靠性。[1]除此之外，还能实现科学有效的管理提高电网企业的经济效益。

配网自动化系统离不开有效的通信通道，通信通道存在的主要目的就是将控制中心的控制命令精确的传送到远方终端上，并且将数据信息搜集反馈给控制中心，通过这种方式对配电运行的参数进行有效监控。PON技术在配网自动化系统中的应用是社会发展的必然趋势。通过最新的科学技术能够满足系统运行的各种需求，减少分站与开关站之间的故障出现的频率，也正是PON技术的广泛应用使得配网自动化通信以及相关的供电企业的发展进入一个全新的阶段。[2]

一、配网自动化通信系统概述

配网自动化隶属于电力工程，它涉及的范围比较广泛既包括对相关设备型号的选择同时还包括对城市电网的规划。配网自动化的出现主要是帮助电力系统提高安全可靠性，通过对网络监控管理力度的提升满足用户对供电质量的需求。[3]想要更好的实现配网自动化必须要与通信技术进行有效的结合，通过将有效数据传递控制中心的终端来对配电系统进行科学有效的控制管理。所以，为了保障各个开关站与变电站的正常通信必须科学选用通信技术。这也是配网自动化中需要着重考虑的问题。

二、PON技术的应用背景分析

PON技术即无源光纤网络技术也可以称作被动式光纤网络技术，PON技术在光纤通信网络中扮演着重要的角色。与传统的配网自动化装置相比功能性比较突出，即使是没有电源依旧可以对信号进行处理。在配网自动化通信设备中应用PON技术在一定程度上促进我国电力电网事业的发展。

传统的配电网自动化装置系统多采用GPRS通信模块以及有源光Model，通过对双环自愈方式的利用将开关站的信息有效传输到配电分站上。在此基础上再利用SDH系统将信息传递到主配电站中。很显然这种传统的供电方式存在一定的安全隐患性更谈不上用电的安全性以及稳定性。[4]即使有源光Model在对信息进行传输时具有一定的稳定性，但是GPRS系统在对信息进行传递时稳定性大大减弱，然而只有两者相互配合才能实现更高效的供电。一方出现问题自然会影响整个供电系统的正常运行，因而传统方的配网自动化通信系统是存在一定的局限性的，这种局限性的存在促使着PON技术下配网自动化通信系统得到更多的应用。

三、在配电自动化通信系统中PON技术的应用分析

（一）对PON技术的概述分析

PON技术是一种光纤接入技术，是一种纯介质的网络技术。因为在客户端与局端之间缺乏一定的有源设备因而不容易受电磁以及雷电的干扰。这在很大程度上缩小了网络成本，对系统的安全可靠性进行了提升。除此之外，PON技术对速率以及制式具有一定的透明性。就目前的技术形势而言，PON技术涉及APON、EPON以及GPON三个方面。EPON运用二层以太网的形式，通过将PON技术与以太网进行结合，这种结构具有一定的高效益性在终端用户的通信中应用比较广泛。具有成本较低、升级较容易的优势。[5]同时利用波分复用技术对数据进行双向传输有效提高了光纤资源的利用率。总而言之，在通信的的可靠性以及效益性方面PON技术具有很大的优势，因而在配网自动化的通信系统建设中可以对PON技术进行有效利用。

（二）通过对PON技术的应用对配网自动化通信系统进行组建

1、PON技术配网自动化通信系统结构分析

在对配网自动化系统进行组建时要考虑是否满足当下以及未来的发展需求，在组建的过程中要争取网络效益的最大化。因而在组建配网自动化系统时不仅要考虑成本因素同时还要就考虑网络的系统结构等多方面因素。需要具体考虑的因素有：在组网接口的选择上要考虑到经济成本，尽可能选择最适宜的组网方式；对已经投入的网络资源进行充分的考虑，尽量节约资本；同时还要考虑对数据的采集以及传输，最大限度的保障数据在传输过程中的安全可靠性。

在对配网自动化通信系统的组建过程中为了更好的使用PON技术，首先要注意选择的传输介质，可以选用光纤。[6]其次再在通信系统中进行相应的建设工程。

配网自动通信系统主要包含两个层面一个是核心层另一个就是接入层。核心层的通信系统结构主要是在开关站处对PON设备进行设置，这里的PON设备具有对个串口，这些串口的设置是为了方面将信息传输到分站。就目前而言，PON设备选用的网络设备主要是SDH网络，也许这种网络不具有较好的扩展性因而在使用的过程中可以积极采用以太网的通信网络结构。与核心层的网络结构比较类似，接入层既可以采用SDH同时也可以采用以太网的网络结构方式。但是需要引起我们注意的是，接入层终端设备的接口不同于核心层，它的开关站是设置在变电站的周围的，这种设置的目的是为了对接入的数据进行有效的监控以及实现更好的生产管理。除此之外，还可以根据光源的衰减情况以及位置情况在开关站设置分光器，同时还可以利用双环技术增强网络的稳定性，通过在工作方向以及保护方向对光纤传输通道进行设置，提高数据传输的成功率，进而保障系统的安全可靠性。

2、在配网自动化通信系统中应用PON技术的优势分析

在组建配网自动化通信系统时积极利用PON技术具有一定的优势价值：首先促进了自动化系统的运行。在进行数据传输时采用光纤作为传递的介质，同时利用相应的光缆设备促进了自动化系统从主站到分站以及从分站到变电站的有效运行。其次是对通信系统进行了扩展。一般情况下，配网自动化系统具有很多个站点，并且每个变电站还有很多个分站，这就需要系统在变电站以及局端之间设置相应的光纤网络系统诸如以太网系统或者SDH系统等。通过对多个串口的设置来获取大量的信息同时可以借助SDH等网络系统实现数据的传输。再次通过对双环技术的应用能够有效提高通信的稳定性。[7]双环技术的应用可以实现开关站与分站的稳定通信，对其工作方向以及保护方向进行设置可以最大限度的对数据的传输进行保护同时还可以提高传输的成功率，减少光纤断路现象的发生。最后利用PON技术组建配网自动化通信系统可以缩小局端的占用空间，随着国家电网企业的发展，PON技术在配网自动化系统中得到了越来越多的应用，不仅可以减少能源消耗同时还能提升通信系统的安全可靠性，在电网企业的发展中表现出很大的社会经济效益。

结语：

综上所述，本文主要对PON技术在配网自动化通信中的应用进行了研究，指出传统的配网自动化通信系统存在的局限性并在此基础上提出相应的解决措施。本文通过对PON技术的介绍阐明了其在配网自动化通信系统中的有效应用。通过对PON技术的科学合理利用可以最大限度的保障终端用户的用电安全性。

参考文献

[1]冯利伟,马永红,王一蓉.EPON在配网自动化系统中的应用[J].电力系统通信,2010,04:24-27+31.

[2]孙中伟,马亚宁,王一蓉,霍司天,徐光年.基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制[J].电力系统自动化,2010,08:72-75.

[3]辛培哲,闫培丽,肖智宏,刘颖,王玉东,邹国辉.新一代智能变电站通信网络技术应用研究[J].电力建设,2013,07:17-23.

[4]毛弋,蒋盈,李宝玉,朱晓亮,向海燕.多种通信方式并存的配网自动化通信系统的研究[J].湖南师范大学自然科学学报,2013,04:31-36.

[5]赵家庆,王鼎,钱科军,赵慧,俞瑜,秦舒斐.基于EPON和工业以太网的新型配网通信混合组网方案[J].江苏电机工程,2014,03:1-5.

[6]谭智,刘建华,薛玮,杨阜,周峰.EPON技术在配网自动化中的应用[J].电气开关,2012,01:84-86+90.

[7]王翔,樊强,张军,胡阳.基于EPON的配电通信接入网ODN设计[J].电力系统通信,2012,02:5-9.