配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)的分析

武警廣東省總隊(duì) 廖 銘

一、引言

為了能使全網(wǎng)覆蓋范圍得到持續(xù)擴(kuò)大，可以選擇利用電力載波或是無線通信等方式作為有效補(bǔ)充。為保障通信方式的科學(xué)、有效，還需結(jié)合實(shí)際情況以及經(jīng)濟(jì)成本，立足配電通信網(wǎng)實(shí)際，靈活采用混合通信組網(wǎng)模式。本研究通過重點(diǎn)分析配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式，有效推動(dòng)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化通信。

二、傳統(tǒng)配電通信接入網(wǎng)中通信方式的比較分析

通信技術(shù)能否合理使用，將決定配電通信接入網(wǎng)各項(xiàng)功能的效果。以往使用最為頻繁的通信技術(shù)分別為EPON技術(shù)、無線專網(wǎng)以及電力線載波，值得注意的是，EPON技術(shù)是一種相對(duì)新穎的寬帶接入技術(shù)。其將PON技術(shù)效用合理運(yùn)用在物理層中，在鏈路層中則直接使用以太網(wǎng)協(xié)議。一直以來，配電系統(tǒng)中各項(xiàng)通信方式均單獨(dú)使用，雖然彼此都有一定的優(yōu)勢(shì)作用，但各自也存在明顯的局限。如在配電系統(tǒng)中單獨(dú)使用EPON技術(shù)，雖然可以為組網(wǎng)和接入提供便利，并且安全性與實(shí)時(shí)性較高，幾乎不受環(huán)境因素影響，但也面臨著組網(wǎng)成本高昂的現(xiàn)實(shí)困境[1]。而在配電系統(tǒng)中單獨(dú)使用無線專網(wǎng)這一通信方式，雖然成本相對(duì)低廉、施工方便且可用性較高，但因極易被環(huán)境因素所干擾，因而系統(tǒng)安全性難以得到有效保障。而在配電系統(tǒng)中單獨(dú)采用電力線載波通信方式時(shí)，也面臨著網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不足，易受環(huán)境干擾等問題。因此已有眾多學(xué)者和專業(yè)人士提出需要在配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)，利用各通信組網(wǎng)模式的優(yōu)勢(shì)特征進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)互補(bǔ)，這樣才能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有配電通信接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的深入優(yōu)化，進(jìn)一步提升通信質(zhì)量水平。

三、配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式分析

（一）EPON技術(shù)混合電力線載波

智能變電站在順利引出光纜后，需對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行合理利用。在指定位置處架設(shè)光纜，針對(duì)電纜分支不多的位置，將其他相關(guān)設(shè)備如主載波等安裝在光纖末端之上。在此過程中，光纖將負(fù)責(zé)在上行方向上為智能變電站傳輸信號(hào)，載波將負(fù)責(zé)在下行方向上搜集整理站點(diǎn)周圍的信息數(shù)據(jù)。而在將RPON技術(shù)與電力線載波進(jìn)行相互混合的過程中，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇相對(duì)應(yīng)的混合通信組網(wǎng)模式。

1.EPON混合載波

無特殊情況下，智能變電站光纖一般在10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，其最遠(yuǎn)只能鋪設(shè)至開閉所1以及環(huán)網(wǎng)柜1等處，而后需要立足自身實(shí)際合理調(diào)整配電通信接入網(wǎng)系統(tǒng)，使得站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)合理分布。在將EPON技術(shù)同載波進(jìn)行相互混合時(shí)，需要在開閉所1以及環(huán)網(wǎng)柜1等位于光纖末端的位置上，安裝設(shè)置主載波機(jī)，依照實(shí)際配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)對(duì)載波組網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。此時(shí)需借助載波通信手段在主載波機(jī)上，對(duì)各種終端數(shù)據(jù)進(jìn)行集中搜集整理。在將其接入EPON網(wǎng)絡(luò)后，依托光纖通信方式向主站系統(tǒng)直接傳輸各項(xiàng)有關(guān)信息[2]。

2.載波混合EPON

在將載波同EPON技術(shù)進(jìn)行混合時(shí)，在載波通信階段，需要依靠主載波機(jī)將各種相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集中。此時(shí)需保障各主載波機(jī)擁有兩個(gè)數(shù)據(jù)口，分別用于完成配電通信和實(shí)時(shí)監(jiān)控通信狀態(tài)。與EPON技術(shù)同載波進(jìn)行混合相同的是，其向上也需利用EPON網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)信息的搜集整理，而后將其直接傳輸至智能變電站當(dāng)中。在OPEN-3200主站與載波通信網(wǎng)管DSS100之間需要完成信息的交流和溝通，并同時(shí)訪問“MOXA”串口的服務(wù)器，從而順利完成配電通信，并確保其具有較高的質(zhì)量水平。

（二）EPON技術(shù)混合無線專網(wǎng)

1.EPON混合無線專網(wǎng)

一般變電站光纖可以鋪設(shè)至開閉所1位置處，而后結(jié)合實(shí)際需要合理分布配電自動(dòng)化站點(diǎn)。在采用EPON技術(shù)和無線混合組網(wǎng)原則下，對(duì)于光纖難以實(shí)現(xiàn)有效覆蓋的站點(diǎn)，則需要統(tǒng)一使用無線通信方式。具體來說，需要在光纖線路末端站點(diǎn)開閉所1位置處設(shè)置無線基站，此時(shí)周邊各環(huán)網(wǎng)柜站點(diǎn)在同位于光纖線路末端站點(diǎn)開閉所1處的無線基站進(jìn)行通信時(shí)，需要使用無線終端模塊。向下則需要利用無線方式實(shí)現(xiàn)基站組網(wǎng)，此時(shí)無線基站將統(tǒng)一負(fù)責(zé)集中搜集整理各項(xiàng)終端數(shù)據(jù)，向上與EPON網(wǎng)絡(luò)有效連接，利用光線通信方式向配電自動(dòng)化主站傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)，以此有效實(shí)現(xiàn)無線與EPON混合通信組網(wǎng)[3]。

2.EPON混合無線站點(diǎn)

除上述配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式之外，還有一種無線站點(diǎn)組網(wǎng)模式，在這一模式當(dāng)中，將利用空中接口完成數(shù)據(jù)傳輸模塊與基站之間的單跳通信。立足實(shí)際基站周圍站點(diǎn)分布情況，選擇與之相對(duì)應(yīng)的基站全向天線或是定向天線，而后通過使用智能天線技術(shù)進(jìn)行波束賦形。在這一無線站點(diǎn)組網(wǎng)模式中，一般在開閉所1當(dāng)中安裝無線基站，在網(wǎng)口的作用下同ONU相互連接。其余環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部則統(tǒng)一安裝數(shù)據(jù)傳輸模塊，同樣通過網(wǎng)口同配電終端相互連接。利用該組網(wǎng)模式，可以使得現(xiàn)有配電系統(tǒng)覆蓋范圍得到有效擴(kuò)大，其不僅能夠保障充分利用高頻譜，同時(shí)也可以在很大程度上防止出現(xiàn)之前在配電系統(tǒng)當(dāng)中單獨(dú)使用無線專網(wǎng)這一通信方式而出現(xiàn)的系統(tǒng)難以保障安全性的問題。

四、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前在配電系統(tǒng)中單獨(dú)使用某一通信組網(wǎng)方式均會(huì)表現(xiàn)出局限性，因而有必要結(jié)合實(shí)際需要，在配電通信接入網(wǎng)中進(jìn)行混合通信組網(wǎng)，包括將光纖EPON技術(shù)與載波相混合、EPON技術(shù)與無線專網(wǎng)相混合，從而使站點(diǎn)無線通信問題得到有效解決，更好地保障配電通信質(zhì)量。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也將進(jìn)一步提高，屆時(shí)其對(duì)于混合通信組網(wǎng)的需求也將相應(yīng)擴(kuò)大，因此混合通信組網(wǎng)在未來還將擁有更大的應(yīng)用空間和應(yīng)用價(jià)值。