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1.2無線寬帶專網(wǎng)技術(shù)無線寬帶專網(wǎng)方式帶寬較高、系統(tǒng)容量較大、擴展性好,實時性較好,為電網(wǎng)公司在智能配電網(wǎng)建立全面覆蓋、接入方式便捷的寬帶綜合業(yè)務(wù)通信平臺提供了一個技術(shù)選擇。但無線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性比有線通信網(wǎng)絡(luò)低,目前業(yè)界主流的通信技術(shù)都有各自的缺點。全球微波互聯(lián)接入(WiMAX)技術(shù)在國外應(yīng)用較多,國內(nèi)沒有分配頻點,存在政策風(fēng)險;多載波無線信息本地環(huán)路(McWiLL)技術(shù)標準化程度不高,只有很少部分企業(yè)掌握核心技術(shù),存在壟斷風(fēng)險;3GPP長期演進(LTE)技術(shù)尚未大規(guī)模商用,成熟度有待進一步驗證[5]。230MHzLTE系統(tǒng)利用電力行業(yè)已有的230MHz負控頻率資源(電力專用頻率帶寬1MHz,40個頻點),通過擴充頻點可實現(xiàn)上行15Mb/s和下行6Mb/s傳輸速率,采用多種解決高吞吐量和高可靠性傳輸?shù)腖TE關(guān)鍵技術(shù),如自適應(yīng)調(diào)制與編碼(AdaptiveModulationandCoding,AMC)技術(shù)、混合自動重傳請求(HybridAutomaticRepeat-Request,HARQ)技術(shù)、動態(tài)調(diào)度技術(shù)、干擾協(xié)調(diào)技術(shù)等,具備成本低、廣覆蓋和較大帶寬的特點,并且組網(wǎng)靈活,便于施工。目前已有廠商研發(fā)出電力專用230MHzLTE產(chǎn)品。
1.3中壓電力線載波技術(shù)中壓電力線載波技術(shù)為電力系統(tǒng)特有的通信方式,利用10kV配電線路為媒質(zhì)進行通信,無需布線,具有成本低、安全性好等優(yōu)點。根據(jù)調(diào)制頻帶和帶寬的不同可分為寬帶技術(shù)和窄帶技術(shù)。目前中壓窄帶電力線載波技術(shù)在配電通信領(lǐng)域使用較多,但由于頻帶限制,其傳輸帶寬和實時性較低,同時中壓電力線路情況復(fù)雜,開關(guān)眾多,電力線載波通信容易受到配電網(wǎng)運行狀況的影響[6]。以往因技術(shù)成熟度所限,中壓電力線載波技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用還比較少,僅僅作為對光纖和無線通信方式的補充手段,近年隨著OFDM(正交頻分復(fù)用)自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)、卷積編碼、信道估計等技術(shù)的采用,中壓寬帶電力線載波技術(shù)也趨于成熟,視線路條件和環(huán)境情況,傳輸速率可達2~10Mb/s。目前中壓寬帶電力線載波技術(shù)在國外應(yīng)用相對較多,在國內(nèi)也開始試點應(yīng)用。
1.4無線公網(wǎng)通信技術(shù)無線公網(wǎng)通信是指配用電終端設(shè)備通過無線通訊模塊接入到無線公網(wǎng),再經(jīng)由專用光纖網(wǎng)絡(luò)接入到主站系統(tǒng)的通信方式,目前無線公網(wǎng)通信主要包括GPRS、CDMA、3G等。無線公網(wǎng)通信方式具有系統(tǒng)容量較大,建設(shè)成本較低,運行維護簡便等優(yōu)點,但采用無線公網(wǎng)通信方式安全性、實時性不能得到保證。另外,無線公網(wǎng)通信方式每年需要向運營商支付的使用費用也很大。電力專網(wǎng)與無線公網(wǎng)通信技術(shù)見表2和表3。
2智能配電通信網(wǎng)建設(shè)原則
綜合考慮智能配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)情況和業(yè)務(wù)需求,并通過配電網(wǎng)通信技術(shù)的綜合比較,建議智能配電通信網(wǎng)建設(shè)原則如下:a.因地制宜,綜合采用多種通信技術(shù)相結(jié)合的方式建設(shè)智能配電通信網(wǎng)絡(luò)。宜以專網(wǎng)為主,公網(wǎng)為輔。b.應(yīng)根據(jù)實施智能配電區(qū)域的具體情況選擇合適的通信方式。配電網(wǎng)主干線路宜采用光纖通信方式,分支線路可采用光纖與無線及中壓載波相結(jié)合的通信方式。c.實現(xiàn)“三遙”功能的站點、依賴通信實現(xiàn)故障自動隔離的饋線自動化區(qū)域、分布式電源等宜采用通信專網(wǎng),優(yōu)先采用光纖通信方式;實現(xiàn)“兩遙”、“一遙”功能的站點可采用光纖通信、中壓載波及無線通信等多種方式,但采用無線公網(wǎng)時需采取相應(yīng)的安全防護策略。d.采用光纖通信方式的配電通信網(wǎng)可根據(jù)情況采用無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON/GPON)、工業(yè)以太網(wǎng)等通信技術(shù)。e.應(yīng)充分考慮配網(wǎng)改造工程多、網(wǎng)架頻繁變動的特點,智能配電通信網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時要有預(yù)留和備份資源。f.光纜建設(shè)應(yīng)充分考慮智能配電通信網(wǎng)建設(shè)需求,以及用電通信網(wǎng)和其它增值業(yè)務(wù)的接入需求,新建配電網(wǎng)電纜線路或架空線路宜同步建設(shè)通信光纜或預(yù)留光纜架設(shè)通道。g.進行LTE、中壓寬帶電力線載波等通信新技術(shù)試點建設(shè),技術(shù)成熟時可進一步推廣。
造實施完成,當時采用國內(nèi)最先進的通信技術(shù)和設(shè)備。主干傳輸線路為光纜敷設(shè),傳輸設(shè)備采用ZXA10155MSDH傳輸系統(tǒng),下設(shè)27個光網(wǎng)絡(luò)單元,每個光網(wǎng)絡(luò)單元分配4個E1資源,可以實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像信息的傳輸,但都屬于2Mb/s以下速率的窄帶綜合素質(zhì)業(yè)務(wù)。無線接入系統(tǒng),當時由于為了解決灌區(qū)各水管所和各配水點的語音通話而建造,考慮到ZXWLL無線接入系統(tǒng)成本低,特別適合地域廣闊、用戶密度小、電纜無法敷設(shè)及應(yīng)急備份等場合。2M時隙不夠,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率過低現(xiàn)象暴露突顯。
(二)無線基站運行業(yè)務(wù)幾乎處于癱
瘓狀態(tài),按照業(yè)務(wù)用戶量,原設(shè)計七號樓配置8個信道,現(xiàn)能正常業(yè)務(wù)工作的有5個,十二泵基站配置六信道,現(xiàn)正常工作的只有兩個,南一泵基站配置6個,現(xiàn)正常工作的有3個。無法修復(fù)故障的原因是該設(shè)備生產(chǎn)廠家中興公司已對該產(chǎn)品停產(chǎn)下線,故障板件無法返修。27個ONU站200AH蓄電池組嚴重虧損,蓄電能力幾乎為零,一旦該站交流市電斷電,就會影響該站和整個傳輸網(wǎng)絡(luò)的正常運行。專網(wǎng)通信在本部門、本單位從屬于其他主業(yè)的輔助專業(yè),受重視程度限制,人員素質(zhì)差,專業(yè)水平底,應(yīng)急能力處置不足。
2要解決的問題及基本分析思路
電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的重要支撐平臺,電力通信網(wǎng)的發(fā)展速度與電網(wǎng)發(fā)展水平密切相關(guān)。本文定義ΔC為電力通信網(wǎng)發(fā)展裕度指標,v1表示電力通信網(wǎng)實際發(fā)展速度,v2表示電力通信網(wǎng)理論發(fā)展速度,且滿足如下關(guān)系:(1)ΔC可用于綜合反映各階段、各地區(qū)、各層級通信網(wǎng)的綜合發(fā)展水平。不同地區(qū)的電力通信網(wǎng)發(fā)展裕度評估結(jié)果可以直接反映通信網(wǎng)發(fā)展水平的差異以及滿足電網(wǎng)發(fā)展需求的程度。如果ΔC為負,則說明該地區(qū)通信網(wǎng)支撐電網(wǎng)發(fā)展存在一定的壓力,通信網(wǎng)對電網(wǎng)發(fā)展的適應(yīng)性較差,其通信網(wǎng)建設(shè)必須加強;反之則可以說明其建設(shè)規(guī)模過度,存在一定的投資浪費?;痉治鏊悸肥牵簐1可以通過參考文獻[1]提供的計算方法,由歷史數(shù)據(jù)直接求得;需要建立能夠直接反映電力通信網(wǎng)發(fā)展水平的指標體系(規(guī)模因子S)和電網(wǎng)對通信網(wǎng)發(fā)展水平產(chǎn)生影響的指標體系(影響因子F);通過建立灰色關(guān)聯(lián)度分析模型,科學(xué)地揭示各相關(guān)指標之間的內(nèi)在客觀關(guān)聯(lián)規(guī)律,從而推導(dǎo)出電力通信網(wǎng)發(fā)展速度的理論值v2;通過計算裕度指標ΔC評估各地區(qū)通信網(wǎng)綜合發(fā)展建設(shè)水平。
3基本方法與應(yīng)用步驟
(1)建立電力通信網(wǎng)規(guī)模因子集公司電力通信網(wǎng)由骨干通信網(wǎng)、終端通信接入網(wǎng)組成。骨干通信網(wǎng)的建設(shè)投資主要取決于光纜線路(OPGW、ADSS)、傳輸設(shè)備(SDH、OTN、PTN等)、業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備(路由器、交換機、會議電視系統(tǒng)、軟交換系統(tǒng))。終端通信接入網(wǎng)的建設(shè)投資又分為10kV通信接入網(wǎng)和0.4kV通信接入網(wǎng)兩部分。通信接入網(wǎng)建設(shè)投資取決于接入網(wǎng)光纜線路(ADSS、溝道光纜、光纖復(fù)合低壓電纜等)、接入網(wǎng)光通信設(shè)備(EPON、工業(yè)以太網(wǎng)交換機)等。本文列出了12項通信網(wǎng)規(guī)模因子(S),見表1。(2)建立電網(wǎng)對通信網(wǎng)發(fā)展水平的影響因素集電力通信網(wǎng)建設(shè)的根本目的是滿足電網(wǎng)安全生產(chǎn)和公司經(jīng)營管理的業(yè)務(wù)需求,并保持適度超前。因此,電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展直接影響通信網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展水平。其中,變電站數(shù)量、輸電線路長度和營業(yè)網(wǎng)點數(shù)量將直接影響通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)模,而公司售電量、營業(yè)收入、供電可靠性等指標作為電網(wǎng)影響通信網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)濟因素和可靠性因素。本文列出了13項電網(wǎng)對通信網(wǎng)發(fā)展水平的影響因子(F),見表2。在表2中,骨干網(wǎng)光纜長度指10kV以上的所有光纜的總長度;接入網(wǎng)光纜長度指10kV光纜的總長度。骨干網(wǎng)站點具體包含:1000/800kV變電站、750/500kV變電站、330/220kV變電站、110kV變電站、66kV變電站、35kV變電站、地(市)供電公司、縣級供電公司、直屬單位、營業(yè)網(wǎng)點和本級直調(diào)電廠。接入網(wǎng)站點是指20/10kV站點(包括開閉站、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、桿上變壓器、柱上開關(guān)等)?!啊獭北硎灸骋挥绊懸蜃又笜酥苯踊蛘唛g接地對骨干網(wǎng)或者接入網(wǎng)的規(guī)模因子有影響。如35kV及以上變電站數(shù)(F1)和110kV及以上高壓線路長度(F12)是直接影響骨干網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的主要因素;而20/10kV站點數(shù)(F2)和10kV線路長度(F13)是直接影響接入網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的主要因素。(3)影響因子與規(guī)模因子的灰色關(guān)聯(lián)分析模型本文以2011年、2012年、2013年的通信網(wǎng)和電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為依據(jù),具體步驟和分析方法如下。
4實例計算與結(jié)果分析
以某省公司為例,以下說明通信網(wǎng)與電網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性的量化評估方法。首先由《國家電網(wǎng)公司“十二五”通信網(wǎng)規(guī)劃執(zhí)行月報》中提取2011-2013年的通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)?;A(chǔ)數(shù)據(jù),建立通信網(wǎng)規(guī)模因子集S={S1,S2,S3,…,S12},以國家電網(wǎng)公司近3年的社會責任報告中提取電網(wǎng)的發(fā)展數(shù)據(jù),建立電網(wǎng)影響因素集合F={F1,F2,…,F11},詳見表3。其次,經(jīng)過數(shù)據(jù)歸一化處理后,計算通信網(wǎng)規(guī)模因子和電網(wǎng)影響因子之間的關(guān)聯(lián)度,計算結(jié)果見表4。由表4可以看出關(guān)聯(lián)度值均大于0.7,說明所選因子集間指標關(guān)聯(lián)度較大,所選指標比較合理。表中還可以看出,同一影響因子對不同規(guī)模因子的影響程度是不一樣的。其次,根據(jù)關(guān)聯(lián)度排序可以得到關(guān)聯(lián)度權(quán)重,關(guān)聯(lián)度權(quán)重反映了影響因子對規(guī)模因子影響的程度。以骨干光纜長度(S1)指標為例,對湖南和北京兩個不同地區(qū)的骨干通信網(wǎng)光纜長度的影響因素的關(guān)聯(lián)程度不一。對于湖南省電力公司,變電站設(shè)備容量(F6)、售電量(F4)、資產(chǎn)總額(F8)是影響骨干網(wǎng)光纜規(guī)模的主要因素,而對于北京電力公司,35kV及以上變電站數(shù)量(F1)、線損率(F11)、資產(chǎn)總額(F8)和城市供電可靠率(F9)是影響骨干網(wǎng)光纜規(guī)模的主要因素。而公司資產(chǎn)總額(F8)和輸電線路長度(F5)對兩個地區(qū)的骨干網(wǎng)光纜建設(shè)規(guī)模的影響程度是一致的。最后,通過計算發(fā)展裕度指標,反映電力通信網(wǎng)的整體發(fā)展狀況以及各個指標的協(xié)調(diào)發(fā)展情況,“+”表示通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)模超前電網(wǎng)發(fā)展水平;“-”表示通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)模滯后于電網(wǎng)發(fā)展水平。如圖2所示,由于該省電力公司“十二五”期間大力建設(shè)終端通信接入網(wǎng),因此,通信網(wǎng)絡(luò)接入光纖覆蓋站點數(shù)(S9)發(fā)展較為超前,其發(fā)展裕度值為1.9;此外會議電視覆蓋骨干網(wǎng)站點數(shù)(S5)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋骨干網(wǎng)站點數(shù)(S6)均較其他指標值超前發(fā)展,分別為0.38和0.29,這與該公司近幾年部署會議電視系統(tǒng)、加強綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋面的技術(shù)政策密切相關(guān),因此計算結(jié)果符合當前電力通信網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀。此外,還可以對各地區(qū)、各省公司綜合發(fā)展情況進行橫向比較,以指導(dǎo)公司總部掌握所轄各區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)的差異化發(fā)展現(xiàn)狀,為通信網(wǎng)規(guī)劃決策提供指導(dǎo)依據(jù)。
2配電通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
配電通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)內(nèi)容比較廣泛,有用電信息采集業(yè)務(wù)、配電自動化業(yè)務(wù)。其中,在電信信息采集業(yè)務(wù)中,有包含諸多業(yè)務(wù),例如雙向營銷互動業(yè)務(wù)、視頻通訊業(yè)務(wù)等等。這個時候的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架應(yīng)該根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求進行搭建,需要滿足實時性、安全性的組網(wǎng)技術(shù)要求。因此,在進行信息系統(tǒng)平臺搭建時,應(yīng)該融入多網(wǎng)融合,這個融合可以包含專業(yè)的營銷管理系統(tǒng),將該整個系統(tǒng)納入配電通信網(wǎng)內(nèi),進行科學(xué)規(guī)劃,這樣可以將配電信息快速傳輸?shù)接脩魻I銷側(cè),使得用戶及時掌握電網(wǎng)運行情況,從而進行用電調(diào)整。用戶接入網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通過光纖、寬帶無線和電力線載波通信方式接入配電通信網(wǎng)。配電通信網(wǎng)中的lOkV變電站負責接收用戶用電信息。在整個輸變電絡(luò)中,有諸多組成,像配電室、開關(guān)站以及環(huán)網(wǎng)柜等等。選擇自動化配置和自動化配變檢測。當下,配電通訊網(wǎng)絡(luò),一般選擇的是“光纖為主、無線寬帶為輔、公網(wǎng)為補充”組網(wǎng)方式,這個方式最大特點是將大量的數(shù)據(jù)匯集在通信骨干網(wǎng)中。營銷系統(tǒng)結(jié)合以后,就可以更加緊密關(guān)注變化。而且可以將更多注意力轉(zhuǎn)移到用戶中,了解用戶的需求,根據(jù)實際需求,進行配電調(diào)整,實現(xiàn)電網(wǎng)運行水平提高,保障精細化、合理化以及高效化管理目標實現(xiàn)。
3電力營銷與用戶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
電力營銷以及用戶接入網(wǎng)過程中,已經(jīng)形成一體化的信息通信平臺,這平臺能夠發(fā)揮出巨大作用。可以實現(xiàn)對于戶接入網(wǎng)監(jiān)控目的,進行監(jiān)控家用電器用電情況以及開關(guān)情況。最終的信息會于無線傳感網(wǎng)將其智能反應(yīng)在外網(wǎng)上,這些信息的積累是實現(xiàn)主動營銷策略最關(guān)鍵依據(jù)。這個過程中,應(yīng)該保障信息傳輸準確性和實時性。使用多個智能表計將其集中連接起來,實現(xiàn)對小區(qū)內(nèi)用電信息進行采集,集中器會將前端設(shè)備進行屏蔽,給予統(tǒng)一的連接接口,最終傳輸?shù)缴蠈幼冸娬局?,這樣就可以整合整個小區(qū)用電信息,并且可以快速傳輸給電網(wǎng)。
2能夠擴展且投資效益良好
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,電力企業(yè)也越來越重視投資的經(jīng)濟性要求,在構(gòu)建電簡論光纖通信技術(shù)在電力網(wǎng)中的運用問題孔洪云/國家電網(wǎng)隨州供電公司摘要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和和諧社會的構(gòu)建,電力資源已經(jīng)成為社會發(fā)展和人們生活必不可少的能源之一,我國的電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模越來越大,與此同時,隨著智能電網(wǎng)系統(tǒng)的逐步完善,計算機技術(shù)和通信技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,這就對電力通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸提出了更高的要求,光纖通信技術(shù)具有容量大、穩(wěn)定性強等特點,將會廣泛應(yīng)用在電力網(wǎng)通信中。文章對光纖通信技術(shù)在電力網(wǎng)的運用進行了分析。關(guān)鍵詞:光纖通信;電網(wǎng);運用力通信系統(tǒng)時,要對系統(tǒng)的復(fù)雜性、網(wǎng)絡(luò)的擴展性、設(shè)備的承受能力等進行綜合考慮,這就需要使用一種兼容性強的通信方式,從而避免電力企業(yè)的重復(fù)投入,降低維護成本,同時還能獲得良好的操作性,極大的提高電力企業(yè)的投資效率。
3光纖通信技術(shù)在電力網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1光纜的應(yīng)用。正常的光纖復(fù)合架空地線都是采用光纖的形式進行信息傳輸?shù)?,也就是OPGW形式,由于電力傳輸線路是采用可以通信的光纖單元,因此,OPGW在架空地線的基礎(chǔ)上融合了輸電線路和通信光纜,OPGW是光纖通信技術(shù)和輸電技術(shù)的有效結(jié)合,具有地線和通信兩種功能。OPGW安裝很簡單,可以和通信輸電線路一起完成施工,目前,OPGW常用于35KV及以上的電力網(wǎng)通信系統(tǒng)中。
3.2用于工程設(shè)計及實施中。一個完整的通信網(wǎng)絡(luò)包括傳輸、交換、接入等三部分,傳輸是綜合通信網(wǎng)絡(luò)的綜合平臺,是通信網(wǎng)絡(luò)最重要的一部分,它對信息傳輸?shù)陌踩蛡鬏斚到y(tǒng)的穩(wěn)定運行有十分重要的影響,因此,在構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)時,要將傳輸網(wǎng)絡(luò)放在首要位置。目前,光纖通信常采用環(huán)形、鏈形、或者環(huán)形鏈形相結(jié)合的構(gòu)造,根據(jù)線路的間距,采用STM1、STM4、STM16的傳輸速度,設(shè)備能進行雙線單向保護和傳輸設(shè)備一致的接入裝置,從而實現(xiàn)2Mbit/s和語音連接的任務(wù)。光纖構(gòu)建上,由于電力系統(tǒng)本身擁有大范圍的輸電線路,因此,在正常情況下,都是采用自承式光纖進行安裝,這種光纖常采用6芯、8芯、12芯、24芯、48芯等形式用于220KV及以下的線路中,在資源分配中常采用華為、中興的設(shè)備,該光纖的特點是價格便宜,不需要停電,能極大的提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
4光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
近年來,隨著科技的快速發(fā)展,加上電力行業(yè)管理體制不斷優(yōu)化,光纖通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,光纖通信的速度將會進一步提高。從通信技術(shù)的發(fā)展狀況來看,通信容量擴展和傳遞速度的提高一直存在矛盾,光纖通信技術(shù)能有效地解決這個問題,因此,光纖通信在電力網(wǎng)中將會進一步提高通信速度。過去采用的分復(fù)用法已經(jīng)沒有開發(fā)潛力,而光纖寬帶還有很大的開發(fā)空間,因此,光纖通信的容量將會進一步提高,從而在電力網(wǎng)中發(fā)揮出更大的作用。
5電力通信系統(tǒng)光纜的日常維護
5.1電纜受到雷擊的主要原因及維護。在建設(shè)電網(wǎng)系統(tǒng)時,光纖通信和輸電線路是同時進行施工的,在輸電電路的頂部經(jīng)常會架設(shè)光纖通信,由于輸電線路周圍的地形地貌十分復(fù)雜,并且線路塔桿需要架設(shè)在一定的高度上,因此,光纖通信很容易受到雷擊,對光纖通信的安全運行造成很大的影響。為保證光纖通信的安全,防止雷擊影響光纖通信的穩(wěn)定運行,在進行電網(wǎng)建設(shè)時,要不斷優(yōu)化設(shè)計的防雷擊方法,根據(jù)實際情況選用合理的避雷方法,從而不斷提高輸電線路的防雷擊能力。
5.2電腐蝕的原因及維護。引起光纖通信電腐蝕的主要原因是懸掛點誤差和干帶電弧,光纖通信方式中的光纖懸掛點如果高出設(shè)計的標準位置,就會導(dǎo)致光纖產(chǎn)生很大的電場強度,遠遠超過設(shè)計標準,從而引起光纖表面電腐蝕;當光纖產(chǎn)生干帶電弧時,會產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)致光纖外套表面溫度升高,從而產(chǎn)生樹枝化電痕,引起電纜燃燒事故。為防止光纖出現(xiàn)電腐蝕現(xiàn)象,在進行構(gòu)建電力系統(tǒng)時,要嚴格的按照設(shè)計圖紙進行施工,從而為光纖通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障;當光纖通信系統(tǒng)投入使用后,電力企業(yè)要加強日常維護管理,避免電纜出現(xiàn)燃燒等事故。
5.3人為破壞。收利益的趨勢,部分不法人士常常偷盜電纜,這對光纖通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成很大的影響,因此,要電力企業(yè)要加大宣傳力度,讓廣大人民群眾明白光纖通信的重要性,積極主動的參與到電纜監(jiān)護中,從根源上減少電纜偷盜事故的發(fā)生。電力企業(yè)要加強電纜巡檢力度,發(fā)現(xiàn)問題后,要根據(jù)實際情況及時進行處理,從而為光纖通信系統(tǒng)的正常運行提供保障。
2需求分析和預(yù)測
孝感供電公司配電網(wǎng)各數(shù)據(jù)采集點采用ONU將信息傳送到最近的有光纖資源的OLT站點,通過光纖以太網(wǎng)傳回主站。配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)涉及主城區(qū)及7個縣市公司77個變電站(包括規(guī)劃在建變電站)所對應(yīng)的10kV饋電線路上所有開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱開、箱變、配電室、柱上變等配網(wǎng)結(jié)點。對這些配網(wǎng)結(jié)點的一次設(shè)備進行升級改造,增加DTU/FTU等監(jiān)測控制設(shè)備,在局端構(gòu)建主站系統(tǒng)等。配用電通信網(wǎng)主要承載業(yè)務(wù)可分為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和擴展業(yè)務(wù)兩類。
2.1基礎(chǔ)業(yè)務(wù)
配電自動化配電及變電站監(jiān)控、饋線自動化對于通信速率要求不高,300bit/s可以滿足要求。電力負荷控制采用GPRS/CDMA等公網(wǎng)方式的可做到主動上報。負荷監(jiān)控對于通信速率要求較低。遠程自動抄表遠方抄表和計費系統(tǒng)對通信速率的要求較低,一般采用集中器對幾百戶居民電能表數(shù)據(jù)匯集打包的方式進行傳輸,每日96點,每15min傳一次,基礎(chǔ)字長按1kbit計算。
2.2擴展業(yè)務(wù)
電動汽車充電站測控信息電動汽車充電站信息接入帶寬比照公變檢測、負荷監(jiān)控的帶寬需求。每日96點,每15min傳一次,每次傳輸數(shù)據(jù)包按1kbit計算。分布電源測控信息分布電源接入帶寬比照配電及變電站監(jiān)控通信速率要求,300bit/s才能滿足要求。智能用電小區(qū)智能用電小區(qū)業(yè)務(wù)可分為基本業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù),智能用電小區(qū)建議按用戶正常瀏覽網(wǎng)頁帶寬需求估算,采用不小于1M通信速率的接入方式。業(yè)務(wù)匯聚點典型數(shù)據(jù)測算模型和需求業(yè)務(wù)帶寬預(yù)測詳見表2~3。依據(jù)上述分析,業(yè)務(wù)匯聚點配用電通信需求預(yù)測帶寬=基礎(chǔ)業(yè)務(wù)帶寬(2Mb/s)+擴展業(yè)務(wù)帶寬(變量×單點帶寬)+預(yù)留帶寬。
3規(guī)劃目標
2014年起孝感配網(wǎng)自動化通信將采用光纖通信和無線公網(wǎng)方式,作為配電自動化通信網(wǎng)絡(luò)的基本方案。(1)2015年完成供電B區(qū)配電自動化“三遙”、光纖覆蓋率為60%,用戶年平均停電時間不高于5h;供電C區(qū)配電自動化“二遙”、光纖覆蓋率為40%,用戶年平均停電時間不高于12h;供電D區(qū)配電自動化“二遙”、無線公網(wǎng)覆蓋率為20%,用戶年平均停電時間不高于20h。(2)2018年完成供電B區(qū)配電自動化“三遙”、光纖覆蓋率為100%,用戶年平均停電時間不高于3h;供電C區(qū)配電自動化“二遙”、光纖覆蓋率為100%,用戶年平均停電時間不高于9h;供電D區(qū)配電自動化“二遙”、無線公網(wǎng)覆蓋率為50%,用戶年平均停電時間不高于15h。
4技術(shù)政策
4.1總的技術(shù)政策
本次規(guī)劃采用ONU通過光纖就近接入110kV、35kV站(子站)OLT,在OLT上設(shè)置三層交換機,匯聚所有信息成以太網(wǎng)信號接入四級通信網(wǎng)(SDH傳輸網(wǎng))。具體拓撲見圖1。
4.2變電站到配電變壓器的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)政策
(1)對于變電站向下延伸到配電變壓器的通信網(wǎng)絡(luò),應(yīng)因地制宜采用多種通信方式相結(jié)合的原則建設(shè)。采用無線公網(wǎng)通信方式,可選擇GPRS、CDMA、3G等方式覆蓋。對于配用電光纖覆蓋地區(qū),光纖專網(wǎng)技術(shù)體制宜選擇無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)技術(shù)。(2)配電主站與配電終端應(yīng)采用標準化通信規(guī)約,優(yōu)先選用DL/T634.5-101/104。(3)在生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間應(yīng)部署正、反向電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置。(4)有線組網(wǎng)宜采用光纖通信介質(zhì),以有源光網(wǎng)絡(luò)或無源光網(wǎng)絡(luò)方式組成網(wǎng)絡(luò)。無源光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先采用應(yīng)遵循以下原則:①當需要承載可靠性要求較高的配電自動化業(yè)務(wù)時,宜采用雙PON口的ONU設(shè)備,EPON網(wǎng)絡(luò)采用光路全保護方式建設(shè)。②ODN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、臺變分布情況、網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性、經(jīng)濟性和可維護性等多種因素綜合考慮。EPON系統(tǒng)的ODN結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以總線和環(huán)形結(jié)構(gòu)為主。③根據(jù)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu),應(yīng)采用非均勻分光比的多級分光方式組建EPON手拉手網(wǎng)絡(luò),規(guī)劃基本以不大于7級設(shè)計,保證后期升級擴容的需求。
5規(guī)劃重點
5.1第一階段(2015年)
配電網(wǎng)B類區(qū)域:孝感地區(qū)需新建光纜643.3km,接入設(shè)備993套。光纖通訊覆蓋柱上開關(guān)673臺,開閉所27個,環(huán)網(wǎng)柜284個。實現(xiàn)三遙(遙信、遙測、遙控)功能,覆蓋率占到96.3%。無線公網(wǎng)通信覆蓋柱上開關(guān)38臺,實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能,覆蓋率占到3.7%。配電網(wǎng)C類區(qū)域:孝感地區(qū)需新建光纜909.1km,接入設(shè)備343套。光纖通訊覆蓋柱上開關(guān)320臺,實現(xiàn)三遙(遙信、遙測、遙控)功能,覆蓋率占70.5%。無線公網(wǎng)通信覆蓋柱上開關(guān)134臺,實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能,覆蓋率占到29.5%。配電網(wǎng)D類區(qū)域:孝感地區(qū)新建接入設(shè)備4套。全部以無線公網(wǎng)方式實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能。覆蓋柱上開關(guān)275臺,環(huán)網(wǎng)柜1臺。采集終端/智能電能表覆蓋:采用光纖或無線公網(wǎng)技術(shù)覆蓋53.8%智能電能表。
2檢修工作單管理系統(tǒng)
在電力通信系統(tǒng)中,檢修工作涉及范圍很廣——在輸電線路改造、改接等工作中,需要加固、移動、更換或中斷通信光纜,中斷相關(guān)業(yè)務(wù)的辦理;在電網(wǎng)基建、技改、檢修時,可能會影響通信電路的相關(guān)工作;凡影響到電力通信機構(gòu)所轄、許可范圍的通信設(shè)備(設(shè)施)、通信電路的工作;無法提前申請的重大缺陷處理的臨時檢修工作;由于特殊情況(市政工作等)引起的通信光纜、設(shè)備臨時檢修工作等,這些都需要提前填寫檢修工作票。填寫檢修工作票時,必須要嚴格按照電網(wǎng)通信檢修工作票的格式填報,要根據(jù)不同工作內(nèi)容的檢修工作選擇正確的檢修單填報。要詳細填報檢修工作的類型、范圍、申請單位、申請人、現(xiàn)場聯(lián)系人、申請工作時間、申請完工時間、檢修設(shè)備、檢修工作內(nèi)容、影響業(yè)務(wù)范圍和安全措施等內(nèi)容,以便于在檢修工作開始后實時監(jiān)控管理現(xiàn)場,規(guī)避風(fēng)險。在提請檢修工作單后,要層層審核、審批,之后才能下達相關(guān)通知,所以,檢修工作單的上報要及早、準確,信息要真實、可靠。在此過程中要注意的是,凡屬于省級及以上通信機構(gòu)所轄、許可設(shè)備的檢修都需要在國網(wǎng)T-MIS系統(tǒng)的通信檢修工作票欄目中按照相關(guān)要求填寫具體信息,不具備條件的部門或單位需要通過打印、手寫等方式提出申請,并傳真至省級通調(diào)核批。如果檢修工作未能在規(guī)定時間開工,要在第一時間內(nèi)申請延期;如果涉及到上級業(yè)務(wù)時,要及早上報審批。在檢修工作結(jié)束后,現(xiàn)場施工人員要及時匯報現(xiàn)場的工作情況,在相關(guān)專業(yè)人員確認業(yè)務(wù)恢復(fù)正常后方可將此工作單結(jié)票歸檔。一般情況下,通信檢修工作流程如圖2所示。統(tǒng)一的檢修票管理系統(tǒng)是整個電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)運行維護中的重要組成部分,它能夠?qū)崿F(xiàn)電力通信檢修工作的規(guī)范化運作和管理,能真正做到檢修工作有據(jù)可依、有單可查,從而確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。
3其余臺賬管理系統(tǒng)
在電力通信系統(tǒng)中,還有一項重要的業(yè)務(wù),即春、秋檢工作。一年一度的春、秋檢工作是保證電網(wǎng)安全運行的必要環(huán)節(jié),而春、秋檢的目的在于做好設(shè)備的清掃、檢查、消缺工作,測試評估光纜、設(shè)備的運行狀態(tài)。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,可以及早發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,采取適當?shù)臋z修措施排除故障,防止過猶不及的情況發(fā)生,確保生產(chǎn)安全。在春、秋檢工作結(jié)束后,要將檢測數(shù)據(jù)存檔備份,尤其是光纜測試情況。在統(tǒng)計、分析了光纜纖芯的工作狀況后,能及時發(fā)現(xiàn)光纜運行過程中的薄弱環(huán)節(jié),同時,資源緊張的情況也一目了然。這為今后運行檢修工作的開展提供了必要、可靠的參考依據(jù)。通信系統(tǒng)中的光纜路由圖、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓撲圖也是資源管理系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。繪制準確、完整、標準的系統(tǒng)圖冊,是進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃的必要依據(jù),對網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)性、有序性發(fā)展具有重要意義。而前面所提到的運行方式管理系統(tǒng)的建立又成為了繪制各項圖形的基礎(chǔ)性資料,利用方式系統(tǒng)中的纖芯方式可以繪制光纜路由圖,利用方式系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)開通情況可以繪制不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。通過對光纜路由圖、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓撲圖的逐年繪制對比,可以很清楚地反映出通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)組成情況,為今后網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、資源結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供參考依據(jù)。由于通信系統(tǒng)資源管理平臺中包含的內(nèi)容多而復(fù)雜,涉及范圍廣,所以,這里只介紹系統(tǒng)中幾種常見的資源體系,不足之處請指正。
1.1網(wǎng)絡(luò)資源信息的獲取方法動態(tài)資源信息主要是通過網(wǎng)管系統(tǒng)接口適配層的軟件進行動態(tài)采集的,網(wǎng)管接口采集到資源信息以后,會通過傳輸設(shè)備將資源信息傳輸?shù)骄W(wǎng)管信息管理中心進行資源信息分析、處理和存儲;專業(yè)的設(shè)備靜態(tài)屬性信息則由廠家網(wǎng)管方提供,然后資源信息維護人員會通過數(shù)據(jù)庫客戶端,將這些信息直接錄入系統(tǒng)中;網(wǎng)絡(luò)中各個網(wǎng)元資源的行政區(qū)域信息和地理位置信息需要由網(wǎng)絡(luò)管理方提供,而機房、局站等經(jīng)緯度信息需要從GIS系統(tǒng)中獲得。網(wǎng)絡(luò)中連接類和路徑類信息的獲取方式有兩種:①系統(tǒng)對網(wǎng)元的配置信息進行整理、協(xié)調(diào),獲取相應(yīng)的管理對象信息;②由網(wǎng)官方提供相關(guān)資源,并由資源維護人員將這些信息錄入系統(tǒng)中。
1.2資源信息的一致性維護資源信息的一致性是指網(wǎng)管系統(tǒng)中存儲的資源信息要與實際工作中網(wǎng)絡(luò)資源的信息保持一致。在綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中,動態(tài)資源信息的變化比較頻繁,網(wǎng)管系統(tǒng)接口采集到動態(tài)信息后,會將信息臨時存儲在原始數(shù)據(jù)庫中,同時,接口的適配器會對采集到的信息資源與系統(tǒng)中原有的信息進行對比,然后同步配置信息,并將信息傳輸?shù)劫Y源信息管理中心。
1.3資源信息的完整性維護在電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源中,描述網(wǎng)管系統(tǒng)各個資源對象的屬性資源信息不僅是多種多樣的,而且這些資源信息的獲取途徑也十分廣泛。這就需要在實際工作中對同一資源對象的不同管理信息進行整理,確保對象資源信息的完整性。
1.4資源信息的相關(guān)性維護在電力通信網(wǎng)中,各個資源對象并不是獨立的,而是相互承載、相互連接的——對某個資源對象的信息進行增加、修改、刪除時,這個資源對象承載的其他對象信息也會發(fā)生相應(yīng)的改變,這就需要對資源信息進行相關(guān)性維護。資源信息相關(guān)性維護主要體現(xiàn)在兩個方面:①對資源信息的相關(guān)性進行審核,檢查這些資源信息在沒有發(fā)生變化的前提下,各資源對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否發(fā)生變化;②對某個資源對象的信息進行增加、修改、刪除時,也要對與這個資源對象相關(guān)聯(lián)的對象信息進行更新和維護。
2電力通信網(wǎng)資源信息維護流程
2.1系統(tǒng)資源信息的準備在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,需要對網(wǎng)管功能的相關(guān)資源信息進行整理、準備。由于網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)時間比較短,不可能花很長時間對網(wǎng)管需求進行分析,加上網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)性很強,因此,在系統(tǒng)資源維護方面需要制訂相應(yīng)的管理規(guī)范,確保網(wǎng)管系統(tǒng)建成后,能為軟件開發(fā)和功能設(shè)計提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)資源信息準備的主要內(nèi)容有分析需求、確定資源管理對象和資源管理范圍、確定資源信息模型,明確資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系、制訂資源數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)字典、制作資源標簽和資源勘查模板、測試外部網(wǎng)管接口等。
2.2系統(tǒng)資源信息初始化網(wǎng)管系統(tǒng)會不斷地發(fā)生變化,為了有效管理網(wǎng)絡(luò),必須得有一個初始化過程,從而保證被管網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)資源信息處于同步狀態(tài)。初始化過程通常是在網(wǎng)管系統(tǒng)部署階段進行的,主要是對大量存檔的資源信息進行整理。一般情況下,這些資源信息是分散儲存的,但彼此間有十分復(fù)雜的邏輯關(guān)系,因此,需要將這些信息整理成網(wǎng)管系統(tǒng)需要的信息,并進行保存。
2.3系統(tǒng)運行過程中的信息維護靜態(tài)資源信息是固定的,在進行維護時,需要通過人工操作對這些信息進行增加、修改和刪除;動態(tài)資源信息則是通過運維平臺進行流程化資源信息維護。各種資源信息的維護雖然不同,但總的來說,資源信息維護包括資源信息錄入、審核原始信息的正確性、檢驗系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作權(quán)限、更新系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)庫、審查數(shù)據(jù)信息的完整性和相關(guān)性、保存流程操作資源等。
2智能配電網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計
隨著智能配電網(wǎng)承載業(yè)務(wù)需求多樣化,其對組網(wǎng)架構(gòu)的要求也越來越高。通常情況下,根據(jù)配電網(wǎng)承載業(yè)務(wù),可以將組網(wǎng)按照層次進行設(shè)計,并且保留一定的網(wǎng)絡(luò)接口,以便提高網(wǎng)絡(luò)可擴展性,確保未來很長時間內(nèi)增加業(yè)務(wù)擴容使用。本文設(shè)計配電通信網(wǎng)過程中,使用了無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)、工業(yè)以太網(wǎng)、配電線載波通信、無線通信(GPRS、Wlan、3/4G、WiMax)等,將配電網(wǎng)組網(wǎng)按照層次模型進行設(shè)計算。骨干層是智能配電網(wǎng)的核心層,為了能夠有效地保證骨干網(wǎng)傳輸信息的可靠性、準確性,通常情況智能配電網(wǎng)的骨干層采用專用的光纖通信進行鋪設(shè)通信管道,以便能夠有效地連接主站和配電臺區(qū),充分使用光傳輸網(wǎng)絡(luò)鏈路層和業(yè)務(wù)層的安全保護功能,形成一個具有動態(tài)路由功能的IP網(wǎng)絡(luò)層,骨干層必須保證專線專網(wǎng)專用,避免與其他業(yè)務(wù)混合,降低安全性能;如果其他的應(yīng)用使用骨干層的網(wǎng)絡(luò)傳輸線時,骨干層可以支持虛擬專用網(wǎng),虛擬專用網(wǎng)可以與其他業(yè)務(wù)混合,實際線路混用,但是邏輯線路還是專網(wǎng)專用,進行智能配電信息傳輸。接入層采用光纖專網(wǎng)、電力載波線、無線通信等多種方式進行組網(wǎng),并且保證接入層具有強大的可擴展功能,以便實現(xiàn)接入層網(wǎng)絡(luò)智能化管理,實現(xiàn)配電網(wǎng)統(tǒng)一管理功能。接入層網(wǎng)絡(luò)采用無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)通信時,要符合以下基本原則:(1)無線專網(wǎng)建設(shè)基本原則:無線專網(wǎng)通信系統(tǒng)要符合國家無線電管理委員規(guī)定;無線專網(wǎng)通信方式采用國際標準和多廠家支持的技術(shù),并且具備用戶優(yōu)先管理功能;無線信息接入符合安全防護規(guī)定,并且具備嚴格的安全防護策略。(2)無線公網(wǎng)通信應(yīng)該嚴格符合安全防護的基本原則,加強可靠性規(guī)定,支持用戶優(yōu)先級管理,并且采用專線方式與運營商網(wǎng)絡(luò)實施可靠地連接。
3智能配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)核心通信技術(shù)研究
3.1PON技術(shù)PON是一種點對多點的無源光纖通信技術(shù),通常與以太網(wǎng)互相結(jié)合,可以形成EPON技術(shù)(以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)),EPON采用單纖波分復(fù)用技術(shù),能夠提供傳輸距離遠、傳輸帶寬高、拓撲結(jié)構(gòu)較為靈活的技術(shù),上下行信號基于同一根光纖實施傳輸,在接入網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)中,已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用,EPON通常包括四個單元,分別由OLT、ONU、ODN和光纖線路共同構(gòu)成,是一種穩(wěn)定、可靠、接口豐富的接入網(wǎng)技術(shù)。
3.2無線通信技術(shù)無線通信系統(tǒng)由無線基站、無線終端及相關(guān)的應(yīng)用管理服務(wù)器共同構(gòu)成,常用的無線通信技術(shù)包括WLAN、WiMAX和3/4G通信技術(shù)。具體如下:
3.2.1Wlan技術(shù)Wlan利用無線通信可以在一定距離范圍內(nèi)構(gòu)建一個無線網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)⒂嬎銠C網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)相結(jié)合,以無線多址信道作為傳輸媒介,可以實現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)功能,能夠真正實現(xiàn)隨時隨地接入寬帶網(wǎng)絡(luò)。Wlan技術(shù)又被稱為Wi-Fi技術(shù),包括三個使用標準,覆蓋范圍可達到90m左右,具有高速的傳輸速度,其中80.211b傳輸速度達到11Mbit/s,802.11a和802.119傳輸速度達到54Mbit/s。Wlan通常使用的組網(wǎng)方案包括AC(接人控制點)+AP(接入點)+無線網(wǎng)卡+網(wǎng)絡(luò)管理四個單元。雖然Wlan技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但是其安全性存在隱患,容易受到外來的攻擊。
3.2.2WiMax技術(shù)WiMax技術(shù)是一種非常先進的無線通信技術(shù),其可以提供面向移動互聯(lián)網(wǎng)的無縫高速鏈接,并且可以在靜止狀態(tài)訪問網(wǎng)絡(luò),WiMax基于802.16d和802.16e協(xié)議構(gòu)成,傳輸速率能夠達到10~70M/s,覆蓋范圍能夠達到1000m左右,在配電網(wǎng)接入層,使用無線通信技術(shù)可以有效地管理智能電表、智能傳感器及監(jiān)控設(shè)備。WiMax技術(shù)的加密技術(shù)相當嚴格,數(shù)字證書確保用戶傳輸數(shù)據(jù)不遭到偷竊,并且具有強大的高速傳輸性和先進性,已經(jīng)被應(yīng)用于智能配電網(wǎng)組網(wǎng)實施中。
3.2.33/4G通信技術(shù)隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展,3/4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。3/4G通信系統(tǒng)采用先進的軟件無線電技術(shù)、空時編碼技術(shù)、智能天線技術(shù)、高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、高性能的收發(fā)信機、無線鏈路增強技術(shù)等,可以為傳輸數(shù)據(jù)提供全新的空中接口,并且可以為用戶帶來高速移動寬帶體驗。組網(wǎng)過程中,3/4G通信技術(shù)直接面向用戶家庭,為其提供家庭智能用電功能。
1.2EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是以無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)的結(jié)合發(fā)展而來。無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的概念由來已久,它具有節(jié)省光纖資源、對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的特點,在光接入網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色。同時,以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)經(jīng)過二十年的發(fā)展,以其簡便實用,價格低廉的特性,幾乎已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng),并在事實上被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升,以太網(wǎng)也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進,逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合,便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)。它同時具備了以太網(wǎng)和PON的優(yōu)點,正成為光接入網(wǎng)領(lǐng)域中的熱門技術(shù)。
1.3EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)接入系統(tǒng)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)接入系統(tǒng)作為一個高效的通信技術(shù)接入技術(shù),具有如下方面的特點:
1)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的局端(OLT)與用戶(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無源器件,無需租用機房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護人員,因此,可有效節(jié)省建設(shè)和運營維護成本。
2)EPON通信技術(shù)采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù),二者具有天然的融合性,消除了復(fù)雜的傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來的成本因素。
3)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)采用單纖波分復(fù)用技術(shù)(下行1490nm,上行1310nm),僅需一根主干光纖和一個OLT,傳輸距離可達20公里。在ONU側(cè)通過光分路器分送給最多64個用戶,因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。
4)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的上下行均為千兆速率,下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼?,上行利用時分復(fù)用(TDMA)共享帶寬。高速寬帶,充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求,并可方便靈活的根據(jù)用戶需求的變化動態(tài)分配帶寬。
5)EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的點對多點的結(jié)構(gòu),只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對系統(tǒng)進行擴容升級,充分保護運營商的投資。
2關(guān)于EPON網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用的研究
通信光纜布放是隨著配電網(wǎng)電纜走向來實施的,通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)與電力配電網(wǎng)纜線結(jié)構(gòu)相符合,結(jié)合現(xiàn)有幾種常用的配電網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),設(shè)計EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有以下幾種:
2.1EPON中單電源輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)EPON鏈形組網(wǎng),其結(jié)構(gòu)契合單電源輻射網(wǎng)絡(luò),在配電子站布放OLT,通過OLT的1個PON口級聯(lián)多個POS,POS可置于每一個分段開關(guān)處(例如桿塔或纜線分支箱),每個ONU置于FTU或其他箱體內(nèi)。EPON單電源輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用單線路電源供電,接線簡單、建設(shè)投資較少。當線路或設(shè)備故障、檢修時,用戶停電范圍大,系統(tǒng)供電可靠性較差。EPON單電源輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式在農(nóng)村電網(wǎng)占主導(dǎo)地位。
2.2EPON雙T組網(wǎng)結(jié)構(gòu)或雙電源雙T網(wǎng)EPON雙T組網(wǎng),其結(jié)構(gòu)契合雙電源雙T網(wǎng)絡(luò),在2個配電子站分別布放OLT,相對于手拉手網(wǎng)絡(luò),其OLT的光方向基本一致,設(shè)備布放位置也區(qū)域相同。雙變壓器接線,具有T形接線的優(yōu)點,節(jié)省電力電纜的用量,運行方式靈活,又使變壓器和低壓配電系統(tǒng)有備用,接線可靠性高。配電自動化是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分,而信息傳輸平臺的通信系統(tǒng)則是配電自動化系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。EPON網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是一個新的信息傳輸平臺,它作為一種新型光纖接入技術(shù),其優(yōu)勢十分顯著,因為它施工簡單、成本低廉、性能優(yōu)越。它能夠靈活地與配網(wǎng)線路環(huán)形、鏈形結(jié)構(gòu)相融合,能良好地滿足配電自動化終端到配電子站通信安全、經(jīng)濟的需求。
二、優(yōu)化當前智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)
1完善信息管理技術(shù)
在智能電網(wǎng)中,其智能電網(wǎng)信息技術(shù)管理之中,主要是包括針對電網(wǎng)信息的采集、分析,以及針對電網(wǎng)信息的顯示、管理,可以有效確保信息采集的高準確性。在管理中,可以通過分析智能電網(wǎng)信息客觀系統(tǒng),提升智能電網(wǎng)管理者的分析決策,從而有效提升信息管理水平。同時,對于智能電網(wǎng)信息的顯示方面,也應(yīng)該要具有個性化的服務(wù),以便能夠及時滿足對于各種不同用戶的多樣化需求,確保管理安全性。
2確保智能電網(wǎng)的安全運行
應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù),提供身份驗證,將無線局域網(wǎng)技術(shù)和智能化的電網(wǎng)通信交融,確保電網(wǎng)通信安全,避免電網(wǎng)用戶遭受安全問題。智能電網(wǎng)中,在其通信方,應(yīng)構(gòu)建專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全防護隊伍,使工作人員可以積極的監(jiān)督管理網(wǎng)絡(luò)通信安全;并且,針對智能電網(wǎng)通信中,構(gòu)建智能化的網(wǎng)絡(luò)防控體系,可以提早掃除智能電網(wǎng)的安全侵略,確保當前國家智能電網(wǎng)的運行安全。
3完善電網(wǎng)的標準體系
能夠在智能電網(wǎng)中,利用無線技術(shù),確立統(tǒng)一標準體系,傳輸電網(wǎng)信息。規(guī)劃智能電網(wǎng),首先,應(yīng)該它根據(jù)智能電網(wǎng)信息的模塊功能以及特點,細分國家電網(wǎng)的信息操作以及電網(wǎng)構(gòu)成特征,將所得信息數(shù)據(jù)均用于智能電網(wǎng)的通信模塊中,有效發(fā)揮電網(wǎng)智能化中的信息技術(shù)優(yōu)勢。