技术与市场 配电通信接入网中混合通信组网的相关研究

  本文关键词：智能配电复合通信网络架构及负载均衡策略，由笔耕文化传播整理发布。

阿配电通信接入网中混合通信组网的相关研究 卢鹏锦 邮编 621000 绵阳奥瑞特电力设计咨询有限公司 【摘要】配电终端在城市建设中的分布较为广泛，但是在很多已经建 成使用的供电范围内，很多线路并未铺设与之对应的光缆，给后期配 电建设带来较多麻烦。为保证配电系统的高效运行，要对配电通信接 入网中混合通信组网进行研究。 【关键词】配电通信接入网；混合通信组网；配电自动化 目前，我国通信技术发展迅速，多种通信方式不仅为人们提供诸 多便利，也不断丰富了人们的日常生活。为进一步加大全网覆盖的范 围，可采用无线通信方法或电力载波方式进行有效补充。在实际运用 过程中，需要根据现场状况及适用需要正确选择通信方式，并在此过 程中兼顾到经济成本支出。根据配电通信网络的具体情况，设计混合 通信组网模式，进一步实现配电系统通信功能的自动化和智能化。 1.传统配电通信接入网存在的问题 要想发挥配电通信接入网的正常使用功能， 通常需要三种通信技 术加以实现，即 EPON、电力线载波及无线专网。其中，EPON 技术属 于新型宽带接入技术，其在物理层充分利用 PON 相关技术，并在链路 层采用以太网相关协议[1]。 1.1 问题分析 现阶段，在配电系统中采用上述单纯通信方式，既有优点，也存 在较多弊端，三种通信方式优缺点比较见表 1。

表1 通信方式 EPON 技 术 优点三种通信方式优缺点比较 缺点组网、 接入方便， 安全性高， 组网成本高，其中光缆建设 环境因素对其干扰较小， 具 有较高的实时性 的成本最高电力线载 成本低， 专网运行， 无需布 网络不够稳定，受到环境因 波 线，具有安全性 素的影响无线专网 成本低、 施工方便， 使用范 会受到环境因素的影响，系 围广泛， 具有较高的可用性 统安全性较低根据表 1 的总结， 认为目前主要的通信技术方案均无法满足配电 系统自动化建设的需要。同时，配电网络中的网架结构易发生变化， 会对通信质量产生较大的影响。为此，探索新型组网方式，对优化配 电通信接入网结构、提高通信质量具有重要推动作用[2]。 2.混合通信组网的相关解决方案 针对上述分析结果，结合单一组网方式的弊端，提出混合通信组 网的相关解决方案，具体方法如下： 2.1EPON 技术与电力线载波混合方案 将光缆从智能变电站成功引出后， 要充分利用原有资源将光缆架 设到相关位置。同时，在电缆分支比较少的位置，可在光纤末端安装 主载波等相关设备。其中，上行方向主要通过光纤将信号传输给智能 变电站，而下行方向则采用载波对站点附近的信息和数据进行收集。 根据实际工作经验，EPON 技术与电力线载波混合方案主要分为两种，

如下： （1）EPON 与载波混合：在 10kv 的配电网络结构中，智能变电 站的光纤往往只能铺设到开闭所 1、环网柜 1 等位置，并根据实际需 要对配电通信接入网系统进行调整，进而保证站点分布的合理性。 EPON 与载波混合方式将主载波机设布置在光纤末端（开闭所 1、环网 柜 1），根据配电系统线路主要结构设定相应的载波组网，并利用载 波通信手段，收集终端数据，并使这些数据聚集在主载波机中，向上 和 EPON 网络进行充分连接，并采用光纤通信方式将相关信息上传至 主站系统[3]。 （2）载波与 EPON 混合：载波通信过程中，相关数据主要通过主 载波机聚集在一起，每个主载波机要配置两个数据口，其中 1 个数据 口负责通信功能，另 1 个数据口负责对通信状态进行实时监控。向上 利用 EPON 网络对数据进行收集，并将数据传输给智能变电站。载波 通信网管 DSSl00 与 OPEN——3200 主站进行信息沟通， 仅访问 “MOXA” 串口服务器，即可实现良好的配电通信。 2.2EPON 与无线专网混合方案 根据实际工作经验，EPON 技术与线专网混合方案也同样分为两 种，EPON 与无线专网混合方案和无线站点组网方案（如图 1 所示），， 如下： （1） EPON 与无线专网混合方案： 光缆从智能变电站成功引出后， 可将光纤直接铺设到开闭所 1，并根据实际需要对配电网络系统的进 行整合，进而优化配电系统站点的分布情况。EPON 与无线专网进行

组网，其主要原则为：针对光纤信号无法全面覆盖的系统站点，可采 用无线通信的手段加以实现[4]。同时，无线基站要布置在光纤末端站 点的相应位置（开闭所 1），附近的 5 个环网柜站点（分别用 1、2、 3、4、5 表示）则利用无线网络线路的相关终端模块实现，并将终端 的信息和数据聚集到基站位置，向上与 EPON 网络系统相连，并利用 光纤通信模式将相关数据输送到配电通信接入网络系统的主站中。图 1 10kv 通信组网配电网主要架构 （2）无线站点组网方案：采用空中接口，对 McWill 基站进行整 合，并使其与数据传输模块之间建立良好的通信机制。基站会依照附 近站点的主要分布状况，正确选择天线（定向或全向）[5]。与此同时， 采用智能化相关天线技术开展波束赋形，进而实现良好的通信功能。 无线站点相关组网方案能够有效增加配电系统的覆盖范围， 并在此基 础上提高高频谱的实际利用效率， 进而为配电通信接入网提供了良好 的通信方式，对保证其安全运行具有重要意义。 通过分析结果，总结认为：上述混合通信方案能够很好的解决配

电通信系统存在的主要问题， 并在此基础上有效应对电缆分支较多所 产生的组网困难。同时，针对站点分布密集等现象，混合组网方案也 能加以解决，对节省成本、发挥最大经济效益具有重要的意义。 【结束语】 通过上述分析认为，传统、单一的配电通信方式无法满足现阶段 人们的新型需要，因此探索混合通信组网方案，对实现配电系统的自 动化具有深远的影响。针对现阶段无线通信质量不断下降的现状，根 据配电通信网络的具体情况，设计混合通信组网模式，进一步实现配 电系统通信功能的自动化和智能化。 【参考文献】 [1]刘寿臣.配电通信接入网中混合通信组网的研究[J].现代营销(学 苑版),2012,07:328. [2]刘嘉滨.配用电网中混合组网通信系统设计与实现 [D]. 上海交通 大学,2012. [3]王雪.沈阳市沈北新区供电分公司县域电力通信网组网方案研究 [D].华北电力大学,2013. [4]王晓勇.配电自动化系统中通信网络的规划与组建 [D]. 南京邮电 大学,2013. [5]弓伟才.忻州地区配电网自动化通信系统组网方案设计 [D].华北 电力大学,2013. [6]张乃夫.智能配电复合通信网络架构及负载均衡策略 [D].华北电 力大学,2014.

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