智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術研究分析

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，社會各行各業(yè)對電力的需求加大，作為電力通信網(wǎng)絡最重要部分的配電通信組網(wǎng)，因為其長久以來沒有適用的組網(wǎng)解決方案，以至于成為了制約我國電力通信網(wǎng)絡和智能電網(wǎng)的最重要因素。以下將對現(xiàn)代智能配電通信組網(wǎng)技術進行深入研究。

經(jīng)過多年來的投資建設，我國電力通信系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡已基本實現(xiàn)了傳輸媒介光纖化，業(yè)務承載網(wǎng)絡化，運行監(jiān)視和管理自動化和信息化。而其中最重要的接入層網(wǎng)絡的配電通信網(wǎng)，卻因為諸多因素的影響，制約了智能配用電業(yè)務的應用。好在無源光網(wǎng)絡技術、全球微波接入互操作和電力線載波與OFDM的成熟，并在我國電信運營商網(wǎng)絡和智能電網(wǎng)試點工程中得到應用，提高了傳輸帶寬的可靠性。成為近年來研究的熱點，并成為了智能配用電通信組網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

一、智能配電通信網(wǎng)技術的現(xiàn)狀及發(fā)展需求研究

配電通信網(wǎng)是我國目前為止，主要的城市配電自動化系統(tǒng)。從總體上看，配電自動化的通信系統(tǒng)在東部沿海地區(qū)發(fā)展情況較好，發(fā)展水平較高，覆蓋率相對較高。而中、西部地區(qū)發(fā)展較為緩慢，只有少數(shù)地區(qū)被覆蓋?？偟膩碚f，我國配電通信網(wǎng)多采用光調(diào)制解調(diào)器、工業(yè)以太網(wǎng)、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡、中壓電力線載波、無線公網(wǎng)等通信方式。在錯綜復雜的電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于缺少統(tǒng)一的網(wǎng)絡規(guī)劃和技術體制，導致了各地區(qū)電力通信發(fā)展的良莠不齊，基礎性資源得不到有效利用。嚴重制約著我國智能配電網(wǎng)通信技術的發(fā)展。

2012年來，隨著我國對智能配電網(wǎng)通信技術的重視，該項技術也有了一定的發(fā)展。同時，對通信網(wǎng)的實時性和傳輸帶寬等方面有了更高的要求。配電自動化系統(tǒng)所涉及到的有關對開關設備的控制，要求要按照配電網(wǎng)技術規(guī)范。規(guī)定開關量變位傳送到主站時間應小于10 秒，重要遙測越定值傳送時間也必須在小于10 秒左右，系統(tǒng)控制操作響應時間小于5 秒。配電網(wǎng)通信組網(wǎng)還要集智能廂電網(wǎng)的語音、數(shù)據(jù)和視頻信息等功能。目前，適用于配電網(wǎng)的通信技術主要有PON、WiMAX和寬帶PLC.

二、幾種智能配電網(wǎng)通信技術的研究

1、對無源光網(wǎng)絡技術的研究

PON 技術是一種有一點控制再到多點結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡，俗稱無源光網(wǎng)絡。由系統(tǒng)側(cè)的光線路終端、光分配網(wǎng)絡和用戶側(cè)的光網(wǎng)絡單元組成。光線路終端一般被放置在中心機房，他既是一個交換機，又是一個服務于用戶的平臺，還會提供一個或多個面向無源光網(wǎng)絡的光纖接口。光分配網(wǎng)絡被放置在用戶設備端附近，有的還會與用戶設備端合為一體，提供面向用戶的多種業(yè)務接入。運營機構(gòu)會根據(jù)用戶側(cè)的光網(wǎng)絡單元所處位置的不同，把無源光網(wǎng)絡的應用模式分為光纖到路邊、到大樓、到辦公室及光纖到家等四種類型。光分配網(wǎng)絡在完成光信號功率的分配后，會為光線路終端和光分配網(wǎng)絡之間提供光傳輸通道，更加方便的完成傳輸任務。

而 PON系統(tǒng)從光線路終端到下連接的多個用戶側(cè)的光網(wǎng)絡單元進行傳輸數(shù)據(jù)，一般會采用廣播的方式進行。按照IEEE 802.3ah協(xié)議的相關規(guī)則，每個數(shù)據(jù)幀的幀頭包含著之前注冊時分配的特定用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元的邏輯鏈路標識。這一標識是為了表明，本數(shù)據(jù)幀是給用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元中的獨有的。另一方面，部分數(shù)據(jù)幀可以是給所有的廣播式和組播用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元。一些來源于多個用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元到光線路終端上行的數(shù)據(jù)，一般采用時分多址技術，分時隙給用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元傳輸上行流量。而光線路終端則會根據(jù)系統(tǒng)的配置，給用戶側(cè)光網(wǎng)絡單元分配特定的帶寬，或采用動態(tài)帶寬分配策略。

2、對全球微波接入互操作技術的研究

WiMAX 是一種無線寬帶城域網(wǎng)接入技術，一般被稱為全球微波接入互操作，能夠最大限度的實現(xiàn)同定和移動用戶的無線高速接入。全球微波接入互操作網(wǎng)絡體系是核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的總稱。而核心網(wǎng)中包含了網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、路由器、用戶數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)關設備等，主要是用來實現(xiàn)用戶認證和網(wǎng)絡管理等功能的，同時還會提供與其他網(wǎng)絡之間的接口。接入網(wǎng)則包含了基站和移動用戶站，其主要是為全球微波接入互操作用戶提供無線接入。

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