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浅谈基于 EPON 技术的配电自动化系统孔香云

发表时间：2020/1/3 来源：《福光技术》2019年31期作者：孔香云黄海霞杨国庆

[导读] 需要配电终端能够准确无误地接收调度员的各项指令并将工作结果和相关参数及时准确地反馈给调度员。

国网山东省电力公司巨野县供电公司山东巨野 274900
　　摘要：配电网是电网的重要组成部分，是连接用户设备与主网之间的桥梁。配电自动化是电网建设工程中的一项重要工作，目前实现配电自动化系统功能的主要通讯技术有光纤通信、电力线载波通信、无线通信等，相比于这几种通信方式，EPON       技术占据更明显的优势，本文通过对EPON 技术传输机制的分析，结合配电自动化的现状对EPON 技术进行研究，指出EPON 技术在配电自动化系统功能实现过程中的适用性和可行性。
　　关键词：配电网；EPON 技术；配电自动化；基本原理
　　
　　
　　配电通信网的建设是配电自动化的重要组成部分，在配电自动化系统工作过程中，需要配电终端能够准确无误地接收调度员的各项指令并将工作结果和相关参数及时准确地反馈给调度员，因此选用科学合理的通信手段是十分重要的。相较于传统的通信方式，EPON 通信具有搭建网络灵活、运行维护简便、带宽比较高、网络覆盖面积广、网络运行可靠性较高、简化网络模型等优势，能够满足智能配电自动化系统中配电网终端设备安装网络节点多、覆盖面积广、要求传输的数据量大、建设施工难度大等多方面需求。中国论
　　一、配电自动化概述
　　配电网是由架空线或电缆线组成的线路与配电所或柱上降压变压器构成的将主网和终端相连的系统，由多个配电线路构成的网络就叫做配电网络，在这个系统中，配电网主要的功能是将电能分配到各家   各户以满足用户的用电需求。其特点是分布范围广、设备数量多、与用户的需求和用电状态密切相关 [1]。
　　配电自动化的主要作用是是服务于城乡电网改建工作，主要包括配电网运行自动化系统和配电管理自动化系统，它是一种可以使配电企业以远程操控的方式对终端进行实时监视、协调和操作配电设备的自动化系统。按照电力功能的不同可将其划分为调度自动化、变电站   综合自动化、配网自动化、配电自动化几种，按照工作内容的不同可分为配电网数据采集与监视、配电地理信息系统和需求侧管理几个部分。在配电自动化系统建设中，配电自动化技术起到决定性性作用，而通信技术能够实现馈线自动化、提高管理的高效性，因此在配电自   动化系统建设工作中，通信技术选择和使用也是至关重要的。
　　二、配网自动化通信设备的要求
　　为了取得良好的自动化管理效果，配电自动化系统建设工作中对通信设备的要求很多。其中主要的几点要求有：双向通信能力、通信畅通能力、通信可靠性高、通信速率快、经济合理性 [2]。

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双向通信能力是指采集用户数据上传给调度员，调度员根据采集到的信息对终端下达指令进行控制的能力；通信通常能力是指在配电网出现故障或某个区域停电时配电自动化系统能够及时捕捉故障信息并反馈信息，并且要求反馈故障的信息能够优先上传，以便工作人员能够及时处理问题排除障碍；通信可靠性是指在受到外界恶劣环境如大雪、大雨、雷电、暴晒等灾害的侵袭时，配电通信终端也能够抵抗这些侵袭继续可靠地工作；通信速率快是指变电站和馈线自动化系统能够实时监视电网的情况，同时能够同步掌握公用配电的负荷情况；经济合理性是指在安装通信终端时以合理分布、全面覆盖为原则，尽量控制建设投资成本。
　　三、基于 EPON 技术的配电自动化系统
　　3.1
　　EPON 的概念
　　EPON 全拼为 Ethernet Passive Optical Network，是利用基于以太网的无源光网络的拓扑结构实现网络的接入，采用的是点到多点的结构和无源光传输。无源光网络是由光线路终端、光网络单元、光分配网构成的采用无源光分 / 合路器或光耦合器分配 / 汇聚各 ONU 信号的光接入网，其特点是成本低、带宽高、能够快速灵活地完成重组、扩展性强、兼容性好、便于管理。无源光网络与以太网相结合就能实现EPON 的传输。
　　3.2EPON 的传输机制
　　EPON 系统采用的是 WDM（波分复用和复用器）技术，实现单纤网络的双向传输。在 WDM 技术中，波分复用技术是同时使用不同的波长在一根光纤上传送多路光波信号，在光纤通信中被广泛应用。波分复用器技术是一种将终端设备上的多路不同单波长光纤信号连接到单光纤信道的技术，它能够在个光纤信道上传送 2 种至 4 种波长。
　　3.3EPON 技术的优点
　　EPON 技术的优点主要表现在：1、投资成本低、易于维护和升级。EPON 结构在光传输途中不需电源 , 没有电子部件 , 因此容易铺设 , 基本不用维护 , 可节约长期维护成本和管理成本。2、提供带宽高。随着以太技术的发展，EPON 的发展前景也是十分可观的，目前可以提供的上下行对称带宽为 1.25Gbit/s，未来还有可能升级到 10Gbit/s[3]。3、带宽分配灵活。EPON 在对带宽分配时是用动态带宽算法对每一个用户进行合理分配，已经有一套完善的分配体系，在分配质量上也有一定的保障。4、安全性能高。无源光网络的终端与终端设备之间是并联状态，其中一个终端发生故障时不会对其他终端造成影响，整个系统依旧能够继续运行。6、易于管理。EPON 支持配置管理，性能管理，故障管理，安全管理，告警管理等功能，功能分配齐全且合理。
　　结束语 EPON 作为一种新兴的宽带接入技术，在实现数据、语音、视频等业务的各项能力上都有良好的效果。EPON 网络结构与计算机网络的有效结合能够保证配电自动化系统的高效运行，是实现配电系统自动化的最佳通讯方式。相信在未来的电网发展道路中，EPON 技术能够发挥越来越明显的作用。
　　参考文献
　　[1]王瑾，基于 EPON 技术的配电自动化系统，华北电力大学， 2013.
　　[2]刘晓忠，基于EPON 技术的配电自动化通信系统设计与实现， 2014.
　　[3]蔡万升，汤辉，张军，张浩，基于 EPON 技术的配电自动化通信系统，2010（12）.
　　