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EPON下的配網通信技術思考
根據EPON的基本原理和技術特點,結合海鹽縣供電局的配電網通信系統接入需求,提出了基于EPON技術的配電網通信系統設計方案,重點描述了技術特點、系統設計以及適用方案。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：配電網通信系統作為配電網建設的重要組成部分，直接對電網運行的可靠性、穩定性產生影響，是我國未來智能電網建設不可或缺關鍵技術之一，研究、應用前沿性、可行性的配網通信技術對于配電網的可持續發展而言具有重要的意義。其中，EPON配電網通信技術以其傳輸速率高、運行穩定、抗干擾能力強、組建方式靈活等諸多優點正好滿足了目前配電網發展需要。因此，有必要對EPON配網通信技術進行研究。
關鍵詞：EPON;配電網;通信
近年來，隨著城市經濟的快速發展，用電規模持續擴大、電能質量要求不斷提高，這就需要建設自動化程度較高的智能電網，以實現對配電網的集中監控、遠方控制，但要實現這一目標離不開信息通信技術的支撐。由于配電網終端設備具有分布廣、節點多、傳播數據大、施工難度高等特點，這就需要一個在技術、性能、造價、施工、維護等各方面都能滿足要求的通信組網方式。而EPON配電網通信技術正好滿足了以上要求，該技術具有組網靈活、運行可靠、維護方便等諸多優點，是我國目前智能電網建設不可或缺的通信技術之一。可以說，EPON技術在配電網通信系統中的應用，不僅為配電網建設奠定了堅實基礎，還提供了重要技術保障。因此，基于EPON配電網通信技術的重要性，有必要對其進行研究。文章在簡要概述配電網EPON通信技術原理及網絡結構的基礎上，提出了具體的通信組網方案，具有一定的實踐借鑒價值。
一、配電網EPON通信技術概述
EPON能夠成為目前配電網通信技術的優先選擇，與其自身的工作原理及技術特點是密不可分的，對其技術原理及網絡結構的了解是將EPON技術應用于實踐的基本前提。
1.1EPON技術原理
EPON技術不僅能實現媒介共享，還具有點到點網絡的優點。EPON下行采用廣播模式，OLT以廣播的形式將數據包發送出去，ONU選擇性地接收數據，這完全匹配了傳統以太網的傳輸特性，從而實現網絡數據的共享，易于開展視頻共享和數據交互等業務。EPON上行采用P2P模式，無源光合路器/分路器的定向性特點導致ONU的數據幀不能到達其他ONU，而只能到達OLT。這種點對點的網絡通信方式，采用時分多址(TDMA)技術對各通道進行了隔離，進而保證了配電網信息數據的安全。
1.2EPON網絡結構
配電網EPON通信網絡主要由光線路終端、光網絡單元(ONU)和光分配電網絡(ODN)這三部分組成，具體網絡結構如圖1所示。可以看出，OLT處于EPON系統的局端位置，一般位于變電站側，可以是開放式系統互聯(OSI)參考模型中的第二層交換機或第三層路由器，為光接入網提供區域骨干網與本地接入網之間的接口，并經由ODN與用戶側的ONU通信。EPON通信網絡中，OLT為多業務接入平臺，其與ONU為主從通信關系。而ODN為OLT與ONU之間的光傳輸通道，包括光纖光纜、無源分光器、光連接器等OLT與ONU中間連接的所有部分，其主要任務是分配光信號功率。基于配電網科學規劃和設計考慮，光分配電網絡設計過程中，應重點考慮光鏈路保護、分光級數、擴容和資源預留等參數。從EPON通信技術的技術原理和網絡結構可以看出，其應用于配電網通信系統的優勢是非常明顯的，符合我國智能電網建設實際需求，這也充分說明了研究配電網EPON通信技術具有重要的實際意義。
二、配電網EPON通信網絡具體方案
配電網EPON通信技術研究的關鍵還是將其應用于實踐，唯此才能發揮EPON通信技術的真正價值和優勢，筆者結合實際工作經驗提出了以下配電網EPON通信網絡組建具體方案，具有一定的借鑒價值。
2.1組網方式選擇
在配電網EPON通信網絡組建過程中，應結合配電網一次網架結構來布局，整個EPON通信網絡結構應與配電網線路結構相符合，進而可采用單輻射、雙電源雙T網、手拉手環網等組網模式。基于配電系統各業務的高可靠性要求，宜采用雙無源光網絡(PON)口、雙介質訪問控制(MAC)地址的ONU設備向相應OLT注冊。另外，EPON網絡宜采用光路全保護方式，如手拉手全鏈路保護模式。從目前配電網EPON通信網絡的應用現狀來看，主要是基于非均勻分光的鏈形結構和基于均勻分光的星形結構。其中，非均勻分光會帶來較大插損，且OLT與ONU之間的多個光纖熔接點和活接頭也會帶來插損，再加上分光器數量較多，在一定程度上增加的現場終端施工難度。因此，基于配電網通信系統運行、造價及未來的擴容、調整等需求考慮，均勻分光結構更具有優勢，是EPON通信網絡結構的優先選擇。在選擇均勻分光結構過程中需遵行一定的方法及原則，以采用變電站和環網柜兩級均勻分光配合的模式為例：其一，對于10kV配電主干線路環網柜，采用分光器位于變電側的一級均勻分光，基于配用電業務的智能化發展需求，可因地制宜選擇1∶2或1∶4均勻分光;其二，對于大分支線路或分支分界開關，可在環網柜側采用二級均勻分光，根據實際情況選擇1∶4或1∶8均勻分光。
2.2通信光纜敷設
雖然近些年光纜價格不斷降低，但施工及賠償費用且在逐年提高，重復布放光纜將會帶來較大的建設成本。因此，基于可行性、經濟性考慮，光纜敷設應充分考慮未來配用電業務對通信網絡的實際需求：首先，光纜路徑應以變電站為中心，并考慮配電終端地理分布、施工、維護、搶修等實際需求，宜沿靠公路，兩端接入不同變電站，互為冗余。其次，一次網架結構設計時應考慮光纜的敷設，在配電網線路建設過程中應預留通信專用管孔。最后，根據地區經濟增長、未來業務發展、分光點的布置來綜合、超前選擇光纜芯數。
2.3通道損耗設計
光通道損耗為ODN的重要性能指標，因此，為了保證滿足OLT與ONU之間光功率預算要求，配電網EPON通信系統設計過程中都需詳細考慮光通道損耗。光通道損耗為分光器插入損耗、光纜本身損耗、光纜熔接點損耗等各項損耗的總和，必須控制ODN中最大的衰減值，建議控制在26dB以內。一般情況下，EPON網絡光通道損耗計算可按1：4和1：8兩級均勻分光考慮，10kV主干線采用48芯光纜按10km考慮，支線采用24芯光纜按0.5km考慮。
三、結語
雖然EPON的配網通信技術優勢明顯，但其應用過程具有一定的復雜性，文章只是結合實際工作經驗提出了普遍性EPON配網通信系統實施方案，在實踐過程中，還需考慮配電網的實際情況及未來發展，以此充分發揮EPON通信技術的各項優勢。
參考文獻：
[1]唐海國,冷華,朱吉然,等.智能配電網EPON通信技術的應用分析[J].供用電,2015,(8).
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