摘要:随着经济和科技水平的快速发展，当今社会对电能的消耗日益增加，电网只有不断扩大建设规模才能应对这种社会发展趋势。但过于庞杂的电网使日常管理更加困难，为此提出了智能电网的概念。配电网的智能化是实现电网智能化的关键一步，而这种智能化是建立在高效的通信技术基础之上的。EPON是一种成本低、容量大、兼容性好的通信技术，在配网自动化中得到了广泛的应用。
关键词:通信技术；EPON；配电网；自动化
引言
配电通信网络是实现配网智能化和自动化的重要保障，也是智能配电网建设中尤为重要的部分。现代智能配电系统对配电通信网络提出了更高要求，通信系统需要更加高效、可靠。在配电系统中，配电网络是关键的组成部分，按照通信范围的划分，一般可以分为接入及骨干两种网络类型。一般配电子站会与变电站设置，而配电主站和变电站之间的通信中，骨干网已经基本完善，所以配电终端与变电站通信连接是配网建设的主要问题部分。
1概述
1.1配网通信系统
配网通信是将配电主站与子站、终端连接的系统，其将现场配电终端采集电网信息传输到主站控制中心，中心收到反馈后下发命令或指示至终端，进而实现配电网监管控制。从现代整体电力通信系统结构来看，配网通信系统主要包含10-110kV/35kV的配电线路、分布式能源站点、公用变压器、柱上开关、环网柜、配电室及开关站等，向上会承接不小于110kV电力骨干网络，向下则延伸到低压用户网及用户室内网。现阶段，我国电力通信网总体呈高压强、低压弱，骨干强、接入弱的状态。
1.2现阶段配网通信系统中存在的问题
现阶段，配网通信实现的技术有3种，一种为光纤EPON，也即是以太网无源光网络，是现阶段新型的宽带技术。该网络连接技术中，物理层选用主要为PON，链路层中则主要是将以太网协议作为基础，使用PON将以太网连接起来。该组网技术中，主要含有链型以及星形，和配电一次网架构相似度较高，在配电系统组网中应用较为适宜。第二种是中压电力载波通信技术。该技术是应用耦合结合、网络通信及信道编码等多样技术，实现中压线路作为通信传递介质构设。第三种是无线通信技术，以我国自主研发McWill无线宽带系统进行分析。该无线宽带系统结构为全IP，运用行业IP网络作为骨干传输链路网，并于此基础上进行综合数据业务平台的建设。该系统中存在的组网设备主要有数据无线传输、基站以及SAC。其中基站的作用主要是帮助终端创设接入口，使得终端业务可以在无线接口的支持下和有线网络进行连接，连接的主要作用便是进行视频及语音数据的传输；SAC主要是对该无线系统组网中的设备及接入提供管理及控制功能；数据传输主要是为配电终端提供有效的接口，以达成配电的终端、主站与基站之间的信息交互功能。
2EPON基本原理
配电网的高效运行离不开灵活而可靠的通信网络，EPON正是为这种特殊场合而诞生的，它具备上行链路和下行链路两条通信路径，其中前者借助1490nm光谱进行广播，后者则以时分多址技术为基础，采用1310nm光谱实现一对多的光纤对接，这是传统的通信技术难以实现的。OLT属于EPON网络的最为重要的模块之一，通信信道的工作状态直接由OLT来监视和管理。ONU安装在用户侧，可以通过不同的分光比与OLT完成对接。EPON通信系统是基于光纤传输原理而实现的，对于城镇而言，无处不在的光纤线路为EPON的应用提供了良好的基础。EPON组网模式进一步提高了网络拓扑的灵活性，它与传统的树型、星型、环型和总线型等组网方式都完全兼容。另外，波分复用技术的引入也是EPON通信系统的一大优势，因为用户不需要花太多的时间和精力在通信容量的提升上，通过简单的材料即可直连多个IP设备。
在成本上看，EPON系统中以无源器件的应用为基础，这意味着用户只需要花更少的钱就可以实现配电网的组网。
3通信技术在配网自动化系统中的应用
配电网的接入层一般采用光纤专网，双PON接口设备，可以大大提高系统的可靠性。光网络单元则采用新型多功能ONU，以提高系统的稳定性，配电网中的所有数据均由光网络单元进行发送。对于接收数据而言，则通过在配电网中部署充足的光线路终端来实现。
3.1主站与变电站的通信
配电网的功能决定了其颁布范围十分广泛，在通信有很大的困难，尤其是主站与各变电站之间，几公里甚至几十公里的距离使光纤的布设成为实施的难点。而实际上，城市在建设过程中往往已经布置了大量的光纤，并且具有充分的带宽余量，这将成为主站与变电站之间超长距离通信的物理媒介。一般来说，只要城市SDH骨干传输网的性能指标符合配电网的实际需求，就可以直接采用城市现有光纤作为骨干网。但城市的发展速度是惊人的，在未来一段时期内，当前的光纤资源可能会用尽，因此有必要重新增加一个骨干传输网。对于配电网的骨干传输网而言，光线路终端与路由器是由网串口连接的，这意味着其传输距离不能太远，实际上这也是符合绝大部分现场情况的。但路由器与核心交换机之间不是网线，而是光纤，由于光纤的传输损耗很低，因此其传输距离是足够长的。光纤的应用使得主站通信的长距离通信问题得到了很好的解决，也是EPON技术可以广泛应用于配电网自动化系统的基础。
3.2变电站与配电终端的通信
从通信系统体系结构来看，变电站与配电终端的通信实际上是指接入层的设计问题。一般来说，变电站与配电终端之间的距离通常不会太远，部分应用场合可以采用以太网线进行通信。但在条件允许的提前下，接入层应采用光纤专网接入方案，以EPON为技术基础，通过一对多的优势简化网络布局。应用时可以根据配电网所在地的实际情况，综合考虑成本、性能、带宽等因素，选择最合适本地区的通信方式。
4混合组网
变电站光纤联通开闭所与环网柜，根据需求对站点进行设置，原则上光纤难以实现覆盖的站点，需要使用载波技术达成通信条件。主载波在光纤通路末端开闭所及环网柜设置，依据线路结构的特征，下行组网中使用主载波设备实现组网，通过载波技术对终端数据进行集合汇总。向上与EPON连接，实现组网联通。载波通信信息交由主载波汇总，主载波机每台要选择设置两个RS-232的数据接口，一个用于数据通信，一个则在状态监控中进行使用。使用EPON网络将站点信息汇总并传输到变电站OLT中（OLT是一种光缆终端设备）。通过MOXA与设备网口的连接，能够实现服务器终端联通。最终MOXA串口要和载波机串口达成映射条件，进而使得EPON于MOXA服务器和主载波传输中透明化，就相当主载波串口和MOXA串口进行直接连接，进而实现了主站与载波网关的访问，而其中的条件便是MOXA与主载波机串口能够连接。
结语
配网自动化技术在当前的电网建设中具有重要地位，也是未来一段时间内电网建设的重中之重。作为自动化核心技术之一的通信技术，是实现配网自动化的重要基础。随着通信技术的进步，EPON技术本身也在不断的发展之中，甚至在未来会被更加先进的通信技术所取代。但在可预见的未来内，EPON可以为配电网的实现提供强大的通信技术支撑。
参考文献:
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