配电自动化系统通信网络研究与应用

杜猛俊 孙凤杰

【摘 要】本文通过对EPON无源光网络组网技术及层次化网络架构进行分析和研究，根据杭州市配电自动化系统的特点及组网要求，提出了配电自动化系统通信网络及数据网络设计方案。

【关键词】配电自动化，通信，网络

【中图分类号】TM727【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0017-02

引言

国网公司的智能电网概念包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节，配电网是电力供应链的末端，是直接面向社会和广大客户的重要能源载体之一，是坚强智能电网的重要基础和组成部分。配电自动化是实施智能化配电网的重要手段，它不但可以极大地提高配电网调度、生产和运行的管理水平，提高供电企业的经济和社会效益，同时可以让广大电力客户直接感受到智能电网所带来的高质量、人性化的服务。

数据并集中上行数据，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。

2.3 杭州配电自动化系统通信网设计

杭州市主城区负荷密集大，各开关站之间需要敷设的光缆路径很短，大部分10kV电力管沟都具备敷设通信光缆的条件，骨干网络可采用光同步传输网（SDH），开关站通信采用以太网无源光网络（EPON）技术，分区分片进行接入。

杭州配电自动化系统通信网采用一体化无源光网络单元设备（ONU），将光分配网络设备ODN内置与ONU。EPON系统组织架构设计为以变电所为汇聚点，根据开关站的地理分布形态，结合10kV电力线出线的电气接线结构，各开关站串接成链状组成“手拉手”结构两点接入变电所，确保接入网的高可靠性。配电自动化系统通信网总体结构如图1所示。

典型的“手拉手”两点保护接入结构如图2所示，OLT1和OLT2分别安装在不同的变电所，ONU安装在开关站，每个ONU通过不同的光路分别连接至位于两个变电站的OLT1和OLT2，单条光路中断或单个OLT设备失效均能实现保护，由ONU选择接入不同的OLT。

当因配电一次网架的原因不满足“手拉手”两点接入不同的变电所时，应在开关站链路的两端组织两条不同的光路，实现“手拉手”单点保护接入同一个变电所，单条光路中断可实现有效保护。

3 配电自动化系统数据网技术方案

配电自动化通信网使用EPON技术构建，采用“手拉手”的系统结构；各OLT通过SDH传输网连接至汇聚交换机，在汇聚交换机实现各终端设备的网络层通信功能，不同变电所内的OLT之间的在数据链路层上有一定的关联性，导致在数据网网络故障的隔离方面存在一定的不足。为解决这一问题，通信网规划时考虑了分区分片接入，并通过数据网层次化网络设计解决片区之间的网络故障隔离问题。

3.1 层次化的网络架构设计

层次化的网络设计在网络架构中引入了三个关键层概念，包括核心层、汇聚层、接入层。