配網(wǎng)自動(dòng)化終端接入主站的方式

向愷　徐星　林南宇

摘 要：本文主要對(duì)當(dāng)前經(jīng)常用到的配網(wǎng)自動(dòng)化終端主站接入的方式展開介紹，同時(shí)對(duì)每一種接入方式的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)做出分析。并在此基礎(chǔ)上，讓GPRS、電力載波與光纖做到有效結(jié)合，使得配網(wǎng)自動(dòng)化終端能夠有效在主站中得以接入。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；終端接入；電力載波

1 配網(wǎng)自動(dòng)化終端接入主站存在的問(wèn)題分析

20世紀(jì)末，我國(guó)便完成配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)工作，目前，在二十多年的發(fā)展過(guò)程中，通信技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)都得到了較為快速的發(fā)展，進(jìn)而也使得通信與自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，其所需要的成本能夠得到有效降低，因此，近年來(lái)，我國(guó)在開展配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)研究與應(yīng)用上，均獲得了較為快速的發(fā)展，使配電自動(dòng)化在實(shí)際中得到更多的應(yīng)用。然而，配網(wǎng)自動(dòng)化要想從之前的部分地區(qū)推行，走向整體推行的話，因?yàn)橄嚓P(guān)部門沒有完成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，因此，對(duì)于每個(gè)地方來(lái)說(shuō)，其面臨的狀況都是不一樣的，這就使得配電自動(dòng)化終端在接入時(shí)，有著較大問(wèn)題出現(xiàn)?，F(xiàn)在，一般用于較多的配網(wǎng)自動(dòng)化終端接入方式包含EPON、以太網(wǎng)、載波與公網(wǎng)無(wú)線等方式，然而，對(duì)于每一種接入的方法來(lái)說(shuō)，其都包含著優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。下面就具體方式展開討論與分析。

1.1 光以太網(wǎng)接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)

對(duì)于光以太網(wǎng)的接入方式來(lái)說(shuō)，其主要是利用光以太網(wǎng)技術(shù)，完成配電網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，從而借助光以太網(wǎng)交換機(jī)，來(lái)當(dāng)中接入的設(shè)備，把配網(wǎng)子站與終端接入到主站當(dāng)中。對(duì)于光以太網(wǎng)這種接入方式來(lái)說(shuō)，其不僅包含了光網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)兩者所具備的優(yōu)勢(shì)，而且，對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，其在使用時(shí)，容量較大，可靠性較強(qiáng)，而對(duì)于以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其在應(yīng)用時(shí)，則具備組網(wǎng)較為靈活、管理較為便捷、價(jià)格較為廉價(jià)等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于光以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其在終端接入主站時(shí)，不僅能夠借助點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，還能夠運(yùn)用網(wǎng)狀、環(huán)形拓?fù)涞冉Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。從而便會(huì)受到新接點(diǎn)接入的時(shí)候所造成的不利影響。然而，對(duì)于光以太網(wǎng)的接入方式來(lái)說(shuō)，其要求所有接入配電自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，都包含光纖網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)于目前的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，無(wú)法做到有效解決。

1.2 EPON接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)

作為近年來(lái)剛剛研究開發(fā)的一種光纖接入網(wǎng)技術(shù)，EPON接入方式是利用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)無(wú)源光纖來(lái)實(shí)施傳輸，并在以太網(wǎng)上，創(chuàng)造出更多的業(yè)務(wù)。對(duì)于這種技術(shù)來(lái)說(shuō)，其在物理層是對(duì)PON技術(shù)的應(yīng)用，在鏈路層，是對(duì)以太網(wǎng)協(xié)議的運(yùn)用，同時(shí)借助PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，完成對(duì)以太網(wǎng)的接入。所以，該技術(shù)是以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)的結(jié)合體，并具有這兩種技術(shù)共同的優(yōu)勢(shì)。即成本較低、帶寬較高，同時(shí)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，能夠?qū)Ψ?wù)重組做到較為快捷的處理，并能夠與以太網(wǎng)進(jìn)行兼容，因此在管理上，具有極大的便利性。然而，這種接入方式在應(yīng)用時(shí)，同樣也有一些缺陷存在，主要表現(xiàn)在如下方面。一是需要隨配網(wǎng)線路全程建設(shè)光纖；EPON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔{(diào)整不 夠靈活，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有新節(jié)點(diǎn)接入時(shí)，可能涉及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整；EPON網(wǎng)絡(luò)受分光器分光衰耗和末端光衰影響，接入距離受到限制；EPON網(wǎng)絡(luò)不能形成自愈環(huán)，一旦中間某節(jié)點(diǎn)故障，將影響其后所有節(jié)點(diǎn)的通信。

1.3 無(wú)線接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)

常用無(wú)線接入采用租借公網(wǎng)資源，以 GPRS 技術(shù)利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，以封包（Packet）式來(lái)傳輸，費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，較為便宜，傳輸速率可提升至 56Kbps甚至114Kbps。GPRS一個(gè)較大的優(yōu)勢(shì)是能夠充分利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)，向公網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商租借可以降低一次性基礎(chǔ)建設(shè) 投入和后期維護(hù)性資金的投入。可以滿足配網(wǎng)自動(dòng)化 通信所需帶寬要求，在對(duì)用戶分散、城區(qū)邊緣的配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方面具有較大優(yōu)勢(shì)。但采用無(wú)線接入，對(duì)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)提出了更高要求，需要對(duì)公網(wǎng)數(shù)據(jù)接入進(jìn)行隔離和加密，防止重要信息外泄和外部黑客攻擊。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性受公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響，且如果大量租借公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，租借費(fèi)用支出較大。

1.4 電力載波接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)

電力載波（PLC）是電力系統(tǒng)特有的通信方式，是利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載波方式將模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn) 行高速傳輸?shù)募夹g(shù)，最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，目前在配網(wǎng)集中抄表、主網(wǎng)高頻載波保護(hù)等方面應(yīng)用較廣。但配電變壓器對(duì)電力載波信號(hào)有阻隔作用，所以，電力載波信號(hào)只能在一個(gè)配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送；電力線間有很大信號(hào)損失（10～30dB），一般電力載波信號(hào)只能在單相電力線上傳輸；載波信號(hào)損失大、配網(wǎng)線路干擾信號(hào)多、電力線對(duì)載波信號(hào)造成高 削減；且傳輸距離受負(fù)荷影響較大，實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電力線空載時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載波信號(hào)可傳輸幾公里，當(dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，只能傳輸幾十米。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化終端接入主站各個(gè)方式綜合分析

4種接入方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，各有不同的適用范圍?？梢钥紤]將整個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層化，不同層采用不同的接入方式，既考慮到目前的現(xiàn)狀，也可以兼容以后的升級(jí)發(fā)展。目前電網(wǎng)通信建設(shè)主網(wǎng)部分比較成熟，35kV 及以上變電站基本已全部覆蓋光纖，可以采用光以太網(wǎng)方式，作為骨干層（第一層）；城區(qū)變電所、開關(guān)站、饋線骨干等具備快速敷設(shè)光纜條件，且敷設(shè)造價(jià)較低，可以進(jìn)行光纜建設(shè)，采用光以太網(wǎng)或者EPON方式，作為匯聚層（第二層）；對(duì)于饋線支線、分散用戶、城區(qū)邊緣，直接采用GPRS和載波方式，作為接入層（第三層）。

3 總結(jié)

在配網(wǎng)自動(dòng)化中終端的接入是非常重要的環(huán)節(jié)，其接入情況關(guān)系到配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展和配網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)用化程度。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)各種接入方式的不同特點(diǎn)統(tǒng)籌規(guī)劃，避免盲目建設(shè)而阻礙將來(lái) 的發(fā)展或資源浪費(fèi)，綜合利用光纖、無(wú)線、載波三者的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，為配網(wǎng)自動(dòng)化打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫小進(jìn).PON技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化通信中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013，（19）：19-20.

[2]羅建霞.通信技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].通信電源技術(shù)，2013，30（6）：110-111.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)江西省電力公司萍鄉(xiāng)供電分公司）