电力系统大作业

目录引言配电网自动化通信网的现状EPON技术EPON应用于配电网通信小结参考文献引言2009年我国大力开展智能电网建设，明确了建设“以坚强网架为基础，以信息平台为支撑，实现‘电力流、信息流、业务流’的高度一体化融合，构建贯穿发电、线路、变电、配电、用电服务和调度全部环节和全电压等级的电网可持续发展体系”的发展思路。其中，配电网自动化系统直接决定着电力消费者对于电能质量的体验，其覆盖面积广、技术实施手段多样化、系统建设周期长且难度较大，成为了我国建设智能电网的一个重要问题。作为配电网自动化系统的一个重要组成部分———配电网自动化通信系统，负责信息的处理、命令的发送和返回，一个网架牢固、组网灵活、扩展性强的配电网自动化通信网络是智能电网建设的重要环节。配电网自动化通信网的现状基于电力线载波的有线通信基于SDH/MSTP的光通信基于“RS232/485光猫”的光通信基于工业以太网交换机的光通信基于GPRS的无线通信基于电力线载波的有线通信电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的通信方式，它利用现有的电力线将数据调制成载波信号或扩频信号，然后通过耦合器耦合到交/直流电力线上。PLC具有易维护、易使用、成本低等优点，但其电力线间歇性噪声较大、信号衰减严重、线路阻抗经常波动、大规模组网非常困难，通常应用于实时性、可靠性要求不高的系统中。基于SDH/MSTP的光通信SDH/MSTP技术是电力系统通信网的主流技术，在主干电力传输网中的应用非常广泛，它以高传输带宽、支持多种环网保护协议、抗干扰性强等性能为电力通信提供了一个健壮的平台。但在配电网自动化通信中，SDH设备对其工作环境要求较高、带宽利用率较低、施工难度较大、成本较高，使得SDH/MSTP技术在配电网中自动化系统中的应用有些不切实际。基于“RS232/485光猫”的光通信

采用光猫（Modem）组网是利用光猫设备将RS232/485信号进行长距离延伸，从而将配电自动化终端以RS232/485总线方式连接起来，上行通信接口通过协议转换设备在通信子站进行汇聚。大量的配电自动化终端设备通过光纤进行串接，组网简单、成本低廉、配置灵活，但它无法实现和子站设备间的统一网管、通信效率低、无法承载大容量以太网数据、抗电磁干扰能力差、光纤资源利用率低。基于工业以太网交换机的光通信工业级以太网交换机组网是通过在配电网中各个监测点布放工业级交换机，进行光纤连接组建基于EAPS协议的光纤以太网。工业以太网交换机具备高带宽、环网保护、IP化趋势等优点，但其对配电网光纤走向要求较高，无法满足配电网通信的点到多点通信结构、扩容性、抗多点失效等要求。基于GPRS的无线通信GPRS技术依靠租借驻地移动运营商的无线资源组建电力无线专网，不需要电力投资线缆资源，组网灵活。但它带宽较低，最大带宽114kbps，很难满足配电网终端接入需求，其实时性和扩展性较差，适合遥测、遥信上行采集信号传输，不满足主站下发遥控、遥调控制信号的可靠性传输要求。通过上述分析可知，目前配电网自动化通信以光纤＋载波通信为主、无线等其他方式为辅，其发展和建设的重点和难点在探索和选择最适合电力配电网自动化的通信要求的，能够良好应用与自动化终端到配电子站间的通信技术。EPON技术基于以太网无源光网络（EPON）是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。EPDN技术始于上世纪90年代，如今已发展到大规模商用阶段。EPON系统设备由三部分组成，分别是线路侧设备（OLT）、中间分光设备（POS）、用户侧设备（ONU）。EPON系统基本组成如图1所示。EPON系统的技术特性有以下几点资源利用率高：采用“单纤双向”技术，主干线路只需要一芯光纤，通过无源分光设备，最大可以辐射出64路光信号。P2MP通信方式：通过EPON分光器可以形成点到多点网络模式，适应复杂的线路资源情况。无源分光：EPON分光器不需要电源，对恶劣的环境的适应能力非常强，工作稳定、不易损坏。灵活的扩展能力：EPON网络在扩展新终端和新线路的时候对网络的影响很小，无源分光器的设计使EPON网络扩容变得简单、灵活。强大的网管能力：单点或多点故障不影响系统稳定运行，彼此间有明确的业务界点，在OLT设备的网管上可以清晰地区分出不同的ONU设备。EPON应用于配电网通信通信介质组网结构设备取电带宽及接口网络性能EPON系统在配电网自动化中的应用方案通信介质各省市电力公司已建成以光纤通信网络为主的调度通信网，光缆布放随着电缆走向实施，所辖电网内35kV、110kV及以上变电站基本实现光纤全覆盖，光纤网络具备向110kV或35kV以下的配电线路延伸的网络基础，具备了EPON组网的通信介质条件。组网结构光缆布放是随着配电网电缆走向实施的，通信网络的结构应与电力配电网缆线结构相符合，结合现有几种常用的配电网络拓扑结构，设计EPON系统的网络结构如下。图2所示为EPON链形组网，其结构契合单电源辐射网络，在配电子站布放OLT，通过OLT的1个PON口级联多个POS，POS可置于每一个分段开关处（例如杆塔或缆线分支箱），每个ONU置于FTU或其他箱体内。图3所示为EPON全链路保护组网，其结构契合双电源手拉手网络，在2个配电子站分别布放OLT，通过2个方向利用POS进行级联延伸，每个ONU的上行链路都通过双PON口进行链路1＋1冗余保护。设备布放位置同链形组网方式。图4所示为EPON双T组网，其结构契合双电源双T网络，在2个配电子站分别布放OLT，相对于手拉手网络，其OLT的光方向基本一致，设备布放位置也区域相同。设备伟取电在配电绘网自务动化从系统傲中，EP正ON设备沿的取喉电通泰常可删以通雄过电弄压互帮感器凤变换挖电压谎、二少次侧花可输所出22煌0V芽AC，就箩近配管电变授压器叉取电辈等方畏式进召行，编工程诱实际皇中，炼开闭万所、冰负荷茅中心熄、用荷户电在表处束取电桨相对倾方便压，环据网柜皮、柱幻玉上开稳关、匠变压于器等调处可截靠电颈压互平感器+蓄电梳池（UP汇S）方忽式取蒜电。循目前戴市场安上的ON奏U设备缎基本件能够惊采用划宽泛宜的电糟压设邮计或牧者交垦直流所双备酒份的消方式铁实现罪电源轻保障共。带宽拍及接去口现有配嫌电网恰通信桑终端哑（FT睛U/帽DT腾U/菠RT稀U）的谁通信稿接口站以RS党23贩2/应48捡5为主跨，随唉着以视太网少技术腊应用购的不后断发膛展，优以太佣口（RJ神45）最骄终会南取代愁绝大敬部分孤的电功力通尿信设论备的怖接口右。与政传统头的调福度自介动化右系统阳相比惹，配垃电系结统自炭动化姓终端沙节点性数量场极大惠，极并且痒节点疗分散岂、通减信距杠离短能、每宜个节览点的劈燕数据站量较子小、坦实时借性要悬求高命，同各种常不同雀类型纹终端甜的速冷率要利求大冒致分飞布在30尽0睁bp世s～2逢Mb拴ps之间庆，垒而EP锯ON系统纯基本炉可提池供1.幅25走G撇bp以s的上贺下行胡速率称，敏并提嫌供以拦以太渴口为畜主、RS复23诵2/乳48禽5口为僵辅的萌数据真接口睁，满膀足配批电自绒动化谎系统驾的带浩宽和评接口其的发披展要拿求。网络驶性能业务保护：效网络的上抗单腿点、弊多点嗓失效陈性直芒接决怀定着脂整个久配电症自动匪化系饱统的绍网络厌健壮厚性。EP刊ON系统昆中各训个ON抚U设备居通过PO播S采用昌并联尤方式握组网摔，每渣台ON侵U设备贞收到OL雨T设备付以点青到多懒点的琴方式鞋发送简的光榴信号叙，当调网络厕同时恨出线惨单纤粗中断送、PO循N口损嗓坏或OU佳N死机顺等故俘障时跃，不笋会影犹响其潮他ON唇U的正项常工脖作；乖同岔时，ON剥U设备隆通常嘱能够嚷支持菠双PO甘N口，挣能够压形成搂主干目光纤1+董1保护货和支悬路1+野1保护汗，当ON粪U检测策到主稳干主糊用光肯纤中证断或望多条比分支每主用口光纤弯失效圈时能对迅速垃切换皱到备链用光隐纤上便工作临。信息安全：下配电网刘自动统化通迁信系照统是代一个炼综合粒通信店平台吵，业味务的睁隔离舒和信润息安制全是煤一个翼十分恩重要贤的问哨题。EP葡ON系统学上行醋采用TD嚷MA方式响，各ON沾U只在筐属于国自己森的时盛隙内叶发送锤数据绍，避指免了规数据薪的碰乐撞，贫实现甜了通峰道的允隔离胆；在OL皱T侧和ON下U侧可膏以使芳用VL侍AN等方丈式进舱行划向分，依实樱现业惹务逻半辑的候隔离概；在EP籍ON的上船行和扔下行班数据浮中可灿以对旁业务绪数据春进行炎三重传搅动共加密间等，馒防止倡非法榆的ON扁U获取降数据菌。扩笼容性挪。配缩慧电网杰自动匠化是阻一个龟长期缎工程企，其锻通信敬系统百必需浆具备潮很好假的扩伍容性默。相顿对于气常见祖的光楚传输让网络旗，EP嗓ON系统挤的网往络扩枯容在扑设备使上只牺需添膛加分痰光器代和ON驴U，节蹄点设宣备数库量没孝有限益制，扶扩容蹈成本棍低廉勿。一还般，辰光接弓口板蛋及SF理P光模君块的渗价格驼一般尝为无背源分投光器谦的5倍以鞠上，止单误台工勇业交瓦换机漫、小累型SD藏H/漆MS鸽TP设备浊的成叨本一豆般为ON测U设备胡的5倍以手上。EP渡ON系统临在配扬电网蕉自动碌化中就的应基用方照案电网自席动化帖系统册包括轰主站优系统延、子窃站系俗统和RT危U等，残根糠据其设系统棒结构督设计EP腔ON分层毙应用竞方案御如图5所示。该系统昼通信黎介质登为光秆纤，趁根据俭网架索结构餐，按员照“枝分区止、分则级、羞分层曲、就澡近接堆入”沸的原朵则规寒划EP皱ON网络护，采担用OL冈T和ON缴U两级酿通信娇网的料方式醒，使弄每个疤子站皆接入屠的RT械U、FT愁U的数瓜量大泉致相旷似。竞子站露通信告系统埋核心棚网利与用现碌有的MS漆TP岭/S余DH传输草网络齐，节窗省了伟主干秧网络头和线杨路的按投资犁。子撑站接骆入层号以变仁电站惭为中优心，桐采用EP注ON核心迫设备OL率T，终彻端按驱照就裕近接抹入的垃原则挑，根充据实众际分拦布特功点选器择组哭网方倦式。小结通过上披述分宫析可掀知，EP芦ON技术彻作为嫁一种奴施工惠简单政、成丸本低旋廉、蔑性能池优越备的光于纤通礼信方界式，酒能良遭好地掉满足宵配电询子站液到自芝动化误终端克这个油层面保通信伸可靠叼、投钩资经督济的拉需求肾，纱利用EO邻PN技术德建设割的智桃能、月稳定而、可锋靠、耍经济峡、实骆用的烤基础授通信败平台含，在粮配电谜网自涨动化悼建设东和智么能电淹网的回建设初中具边有良智好的言发展慈前景余和较些高的介实用剖价值捷。参考译文献肖世宽杰.构建稠中国通智能堵电网足技术冲思考葬［J］.电力锁系统