无源光网络技术在配网自动化中的应用

叶昕 12 刘星 2

1 江西理工大学信息工程学院 ，赣州市， 341000

2.国网江西省电力有限公司赣州供电分公司，赣州市，341000

摘要:在经济和技术发展的推动下，为我国电力行业的发展带来了极大的推动作用，配网自动化是整个电力系统中十分重要的组成部分。以太无源光网络技术（EPON）正是点对多点的接入网技术，在电信运营商的光接入网中已经大量使用，并且积累了丰富的运行维护经验，现在无源光网络器件和设备已经系列化配套有丰富的产品可供选择。基于此，文章就无源光网络技术在配网自动化中的应用进行简要的分析。

关键词:无源光网络技术；配网自动化；应用

无源光网络技术因为其独特的优势在配网自动化系统中拥有较为广泛的应用，并在提高通信速率、降低建设成本，提高数据传输可靠性以及加强数据传输安全性等方面具有重要意义。加强无源光网络技术在电力配网自动化系统的应用研究，提高无源光网络技术的应用水平对于提高配网自动化水平，提高电力企业供电服务质量具有重要意义。

1 配网自动化通信系统概述

配电网自动化系统的主要功能是实时监控配电设备，远程监控，及时维护，易于控制。该系统包括信息采集系统、管理系统和信息处理系统等多个小系统，系统全面、复杂。而通信在配电网自动化系统中是不可缺少的一部分，正常运行的过程中，主要作用是匹配网站（DTU）和馈线终端（FTU）的双向信息传输之间的站点。在自动化系统中实现不同结构之间的通信，以使整个系统能够传递信息。通信系统功能的完善有利于配网自动化系统的正常、稳定、高速运行。

网络通信技术的发展与配电网系统的发展密切相关。该技术采用点对多点的接入技术以及光纤数据传输技术，下行线路使用广播而上行线路使用时分多址技术，通过一系列先进技术的应用让无源光网络技术组成总线型、树形、星型拓扑网络，可以实现节约光缆资源、提高带宽资源共享率、提高网络建设速度、降低投资成本等目的。常用的通信技术可分为光纤通信技术和无线通信技术,光纤通信技术以其通信容量大的特点，赢得了中国广大电力用户的青睐，不容易受到电磁干扰、传输速度快。PON技术因其运行稳定、成本低、维护简单等优点而得到广泛应用。

2 配网自动化中无源光网络的可行性分析

2.1 工作原理

无源光网络技术技术在配电网络自动化网络中应用十分广泛，为方便分析，我们以小型配电网络为例。该配电网由开关站、七座10kV分接箱组成，其通信系统根据其功能、位置等信息划分为三部分，分别为主站层、变电所层、馈线层。

其中，主站层所使用的网络为总线型以太网，以太网在使用过程中具有安装过程简单、扩充性较好且方便进行以及较好的可靠性能等特点。而在变电所层与主站层之间，利用同步数字光端机等设备通过百兆口形成SDH光传输网络，继而实现数据传输的目的。在该配电网络的变电所层与馈线层之间进行通信可以是利用无源光网络技术的方式进行数据传输。

2.2 可行性分析

配电系统的重点是通信系统的功能。因此，必须通过网络和计算机技术来对应急机制和配网自动化进行完善。配网自动化系统由配网的数据、拓扑结构等组成。目前，网络通信系统一共有三种主要模式，分别是光纤通信、无线通信和串行通信。然而，串行通信局仅限于小带宽的缺点，满足不了当前电网的需求。而无线通信大大减少了通信线路的建设，进而降低了投资成本，但从经济的角度看，日常通信技术使用成本高，这样长时间给企业造成了很大的压力，同时带宽还比较小，所以不适合长时间使用。

3无源光网络技术在配网自动化中的应用分析

3.1配网自动化系统馈线层通信网络分析

一般来说，小型配电网络的馈线层通信网络采用链型网络技术。任何位置与数量的光网络单元出现失效都不会影响到其他光网络的正常使用。采用此种通信方式可以有效提高馈线层数据通信的稳定性，并实现网络重构、线路监控以及故障操作等功能。

3.2配网自动化系统变电所层通信网络分析

配电自动化系统在运行过程中，可利用光线路终端的RS232设备接口实现与终端服务器的链接，继而实现与变电所的站内局域网进行链接，这一网络连接方式给主站数据采集服务器数据通信提供了可能。

变电所通信设备与SDH光传输环网进行连接的网络形式可以有效实现网络冗余，提高数据传输的稳定性。在施工技术方面，所有的变电所光缆线路都可以沿着输电线路进行铺设，方便修检工作的进行。

3.3配网自动化系统主站层通信网络分析

配网自动化系统主要由离线管理系统及实时监控系统两部分组成。通过两个系统的协调工作实现电网设备的信息、客户用电数据、历史数据、实时数据等有机结合起来。配网自动化系统主站层具有安全稳定、集成度较高等特点，相关人员在主站端开展测试，对配电自动化系统进行遥控开关三次，成功率为100%，系统的反映时间仅有0.8s，具有较高的实时性。。

4 电力配网自动化运行优化的措施

4.1 规范自动化顺序

在配电网自动化的优化过程中，所有的施工内容都要按照顺序进行。配电网自动化的运行环境复杂，系统设备数量庞大，运行负担增加，导致配电网自动化的巨大压力。良好的自动化运行优化、规范化、设计科学化、长期运行优化方案，并将计划逐步实施到配电网自动化中，注重深度优化运行，而不只是偏向于实施。在配电网自动化方案中，需要明确操作优化顺序，有效改善配电网自动化。

4.2 更换老化设备

配电网运行一段时间后，自动化设备将出现老化和故障的状况，直接降低配电网自动化的运行水平，无法保证配电网的高效运行。因此，我们需要定期组织巡检、维护等工作，及时发现配电网设备中存在的问题，尤其是故障、旧设备、工作人员要准确调整设备，或直接更换有缺陷的设备。

4.3 实施状态监测

在配电网自动化的优化中，状态监测起着重要的作用，因此，必须严格执行状态监测，规范配电网的自动化。电力企业根据配电网自动化的实际情况，设计状态监测方案，收集配电网自动化中的所有数据，包括线路状态信息、设备状态信息等，根据数据反馈状态，监控配电网自动化运行情况。

5 电力配网自动化运行优化的建议

针对配电网自动化的维护，提出了以下几点建议：①开展基础设施建设。在配电网自动化设计中，采用了基本简洁的设计方法，提高了配电网的运行效果，减少了网络建设中的冗余设计，从而优化了配电网的设计。②经济运行。针对配电网自动化运行的维护优化，建议采用经济性的设计方法，根据配电网系统的运行方式，采用配电网设计模式，配电网自动化的经济效益，可以取得预期的经济效益。③在配电网自动化维护优化中，建议实行制度化的管理和控制，防止被外力破坏的配电网自动化建设等因素的干扰，保持运行模式的制度化，强调配电网自动化运行的规范化。

6 结论

配电网自动化系统应保证用户在电力系统中具有网络安全和信息传输效率，自动化系统在通信技术中提高了信息传输的稳定性和可靠性。利用PON技术改善我国电力系统的缺陷，可以减少资源浪费、投资损失、信息泄漏，解决了如何实现实时监控、及时维护、远程监控等通信系统的设计方案。基于PON技术的配网自动化系统，满足了电网用户的传输速度、运行稳定性和低成本的要求。随着我国科学技术的发展，无源光网络技术将更加适应社会的需求，技术将更加成熟，优势将更加明显，也将得到更广泛的应用。无源光网络技术在网络自动化通信系统中的合理设计，可以获得更好的社会效益，使电网系统更好地为用户服务。

参考文献

[1]杨乐祥.PON技术在配网自动化通信系统中的应用[J].电力系统通信，2010，31（5）：26～30.

[2]蔡万升.基于EPON技术的配电自动化通信系统[J].电力系统通信，2010，31（218）：11～15.

[3]潘卫钢.配电自动化通信方案及其比较[J].上海电力学院学报，2011，2（27）：29～33.

[4]陈亮.无源光网络(EPON)技术在电力光纤入户与配网自动化中的应用[J].河北电力技术,2014,33(4).

[5]闫润怀,唐春喆,张瑜,等.EPON无源光网络在配电自动化系统中的应用[J].内蒙古电力技术,2015(s1)∶42-45.