電力配網(wǎng)自動(dòng)化光通信EPON技術(shù)交流瑞斯康達(dá)科技發(fā)展股份有限公司專網(wǎng)事業(yè)部1電力配網(wǎng)自動(dòng)化光通信EPON技術(shù)交流瑞斯康達(dá)科技發(fā)展股份有限內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析3EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案4瑞斯康達(dá)電力EPON產(chǎn)品介紹5EPON在電力通信的技術(shù)要求62內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPONPVSPVSCBCB—站內(nèi)重合器和斷路器PVS—柱上真空開(kāi)關(guān)配電開(kāi)關(guān)元件組成圖：同處一個(gè)位置配電網(wǎng)一次設(shè)備線纜圖PVSPVSPVS電源A電源BI段II段III段IV段“手拉手”三開(kāi)關(guān)四分段示意圖：重合器環(huán)網(wǎng)柜重合器重合器PVS—柱上真空開(kāi)關(guān)（重合器）3PVSPVSCBCB—站內(nèi)重合器和斷路器PVS—柱上真空配電網(wǎng)一次設(shè)備線纜圖配電子站PVS10KV母線10kV配電線路上的開(kāi)關(guān)站內(nèi)饋線開(kāi)關(guān)斷路器斷路器分支斷路器

目前先進(jìn)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成由配電線路、重合器、分段器、斷路器、通信、配網(wǎng)子站和主站幾部分構(gòu)成。各種開(kāi)關(guān)設(shè)備是配電網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化的核心部分。開(kāi)關(guān)設(shè)備的監(jiān)控是由配電網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備來(lái)完成的。4配電網(wǎng)一次設(shè)備線纜圖配電子站PVS10KV母線10kVSPSPVSRTUSPSPVSRTUCBCB—站內(nèi)重合器和斷路器PVS—柱上真空開(kāi)關(guān)SPS---電源變電器RTU—一體型遠(yuǎn)方終端配電開(kāi)關(guān)元件組成圖同處一個(gè)位置配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備組網(wǎng)圖

RTU通過(guò)并聯(lián)的方式接入配電線路中的柱上真空開(kāi)關(guān)兩級(jí)，負(fù)責(zé)采集PVS來(lái)電、掉電（斷開(kāi)、閉合）的狀態(tài)信息，并通過(guò)PVS多次閉合、斷開(kāi)操作，確定有故障的配電線路。最后由RTU將線路故障通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)。各個(gè)配變終端（RTU、DTU、FTU）放置在電力一次設(shè)備的旁邊，負(fù)責(zé)參數(shù)的采集和監(jiān)控5SPSPVSRTUSPSPVSRTUCBCB—站內(nèi)重合器和斷PVSPVSPVS電源A電源BI段II段III段IV段“手拉手”三開(kāi)關(guān)四分段示意圖重合器FTU環(huán)網(wǎng)柜配網(wǎng)自動(dòng)化終端

DTU通過(guò)并聯(lián)的方式接入重合器兩級(jí)。當(dāng)PVS多級(jí)斷開(kāi)、閉合確定了I、II、III、IV哪些段出現(xiàn)故障側(cè)后，相應(yīng)的FTU將主站的斷開(kāi)命令下達(dá)到重合器。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)DTU將根據(jù)故障情況，操作另一端PVS閉合，實(shí)現(xiàn)供電故障倒換。DTUFTU重合器重合器6PVSPVSPVS電源A電源BI段II段III段IV段“手拉SPS配電子站環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控FTUTTUPVS配電線RTU10KV母線FTU配電子站配電線10KV母線10kV配電線路圖配網(wǎng)自動(dòng)化終端

FTU則是裝設(shè)在10kV斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器旁，對(duì)各種柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備所在的線路的電器參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和采集。TTU則是裝設(shè)在配電變壓器、箱變等變壓器設(shè)備旁，監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀況的終端裝置。7SPS配電子站環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控FTUTTUPVS配電線RTU10K配網(wǎng)自動(dòng)化通信的作用要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，通信建設(shè)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。那么配網(wǎng)自動(dòng)化通信的作用是什么呢？配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)通信通信的作用

由此可見(jiàn)，配網(wǎng)通信是配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，通信的建設(shè)就不容忽視。如何建設(shè)適合配網(wǎng)自動(dòng)化的通信系統(tǒng)是我們這篇膠片討論的主題。開(kāi)關(guān)設(shè)備配電自動(dòng)化終端通信系統(tǒng)配網(wǎng)主站系統(tǒng)信息采集開(kāi)閉控制8配網(wǎng)自動(dòng)化通信的作用要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，通信建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化通信要求通信可靠配電終端常暴露在室外，要求通信系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下能可靠地工作，并且對(duì)于重要信息點(diǎn)須實(shí)施鏈路冗余保護(hù)。配網(wǎng)通信終端數(shù)量眾多、信息采集點(diǎn)面廣量大。通信線纜應(yīng)該盡可能利用原有配電電纜管道，避免重新開(kāi)掘，節(jié)省大量成本。通信組網(wǎng)方式應(yīng)該盡可能遵循原有配電線纜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配變終端與通信設(shè)備的位置趨于一致。進(jìn)線監(jiān)視、10kV開(kāi)閉所、變電站監(jiān)控和饋線自動(dòng)化對(duì)速率的要求最高；其次是公用配變的巡檢和負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)；遠(yuǎn)方抄表和計(jì)費(fèi)自動(dòng)化對(duì)速率要求最低。配網(wǎng)通信網(wǎng)隨著城市的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，其信息采集點(diǎn)具有不可一次預(yù)測(cè)性，因此要求通信網(wǎng)絡(luò)具備高度適應(yīng)性和擴(kuò)展性。投資經(jīng)濟(jì)組網(wǎng)規(guī)范通信速率擴(kuò)展性強(qiáng)

配網(wǎng)自動(dòng)化在選擇通信方式的時(shí)候要結(jié)合自身的特點(diǎn)。從前面的配網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)和終端的數(shù)量、分布等特點(diǎn)，得出配網(wǎng)自動(dòng)化通信的要求：9配網(wǎng)自動(dòng)化通信要求通信可靠配電終端常暴露在室外，要求通信系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化通信結(jié)構(gòu)圖10配網(wǎng)自動(dòng)化通信結(jié)構(gòu)圖10配網(wǎng)自動(dòng)化通信傳統(tǒng)方式有線通信無(wú)線通信PLC（電力載波通信），通信介質(zhì)：電力線光纖通信（光纖RS-232貓），通信介質(zhì)：光纖現(xiàn)場(chǎng)總線（485、CAN等），通信介質(zhì)：屏蔽雙絞線音頻專線（PCM設(shè)備），通信介質(zhì)：音頻線纜230MHz無(wú)線微波專用數(shù)傳網(wǎng)GPRS/CDMA/EDGE3G（TDSCDMA/CDMA2000/WCDMA)傳統(tǒng)通信方式

配網(wǎng)自動(dòng)化的通信要求非常嚴(yán)格，選擇適合配網(wǎng)自動(dòng)化通信要求的通信方式是建設(shè)的第一步。那么傳統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信方式有哪些呢？它們能否符合配網(wǎng)自動(dòng)化通信的要求呢？最佳的配網(wǎng)通信方案又是什么呢？11配網(wǎng)自動(dòng)化通信傳統(tǒng)方式有線通信無(wú)線通信PLC（電力載波通信）配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---RS232光貓

光貓（Modem）通信是早期的配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)建設(shè)中常用的一種光纖通信技術(shù)，利用配電子站附近的光纖接入，各子站通過(guò)光貓和就近的開(kāi)閉所相連接，而其他開(kāi)閉所則通過(guò)RS－232和前一開(kāi)閉所線纜級(jí)聯(lián)，由此完成所有開(kāi)閉所的接入。優(yōu)點(diǎn)：1）突破了傳統(tǒng)RS232/485的傳輸距離2）支持環(huán)網(wǎng)保護(hù)3）施工簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：1）接入速率較低，一般在120kbit/s2）不具備抗多點(diǎn)失效性。RS-232總線串口服務(wù)器RJ-45RS-232RJ-45開(kāi)閉所光纖交換機(jī)主要子站串口服務(wù)器RJ-45交換機(jī)子站主站12配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---RS232光貓光貓（Mode配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---SDH

SDH在傳統(tǒng)電力傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用非常廣泛。作為傳統(tǒng)的通信手段之一，SDH的優(yōu)點(diǎn)非常突出，它以優(yōu)異的性能和為電力通信提供了一個(gè)健壯的平臺(tái)。但是，在配電網(wǎng)中，SDH應(yīng)用的缺點(diǎn)和它的優(yōu)點(diǎn)一樣的突出。優(yōu)點(diǎn)：1）高帶寬。2）多種環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議3）光纖通信方式缺點(diǎn)：1）工作環(huán)境要求高2）高帶寬同時(shí)帶來(lái)了帶寬的浪費(fèi)。3）施工難度大，實(shí)現(xiàn)困難。4）成本投入不切實(shí)際此圖是錯(cuò)誤的，要重畫13配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---SDHSDH在傳統(tǒng)電力傳輸網(wǎng)配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---交換機(jī)

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中有著較為良好的應(yīng)用基礎(chǔ)，交換機(jī)組網(wǎng)有著高帶寬、環(huán)網(wǎng)保護(hù)、IP化的趨勢(shì)等等優(yōu)點(diǎn)。但是在配電網(wǎng)自動(dòng)化通信中，點(diǎn)到多點(diǎn)通信、擴(kuò)容性、抗多點(diǎn)失效等要求使得交換組網(wǎng)在應(yīng)對(duì)時(shí)顯得捉襟見(jiàn)肘。14配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---交換機(jī)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在電力通配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---PLC

PLC利用電力架空明線或地理電纜通過(guò)配電載波設(shè)備來(lái)傳遞信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)是可用現(xiàn)有的配電線路傳輸不需另鋪線路，而且便于管理。缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳輸速率較低；容易受到干擾、非線性失真和信道交叉調(diào)制的影響，并且與其他通信方式兼容性不好。采集終端采集終端采集終端220/380V低壓電力線臺(tái)區(qū)變壓器采集終端…用戶表1用戶表n采集終端…用戶表1用戶表n采集終端…用戶表1用戶表n集中器10kV中壓電力線RS-232RS-232RS-23215配網(wǎng)自動(dòng)化傳統(tǒng)通信---PLCPLC利用電力架空明線配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---230MHz主站電臺(tái)智能Modem前置機(jī)串口1主站電臺(tái)智能Modem串口2CH2智能化Modem監(jiān)視單元主站電臺(tái)CH3主站電臺(tái)串口3CH2終端CH3終端

230MHz是微波通訊的一種，屬于超短波通信方式。采用行業(yè)專網(wǎng)專用頻段，通過(guò)微波實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。優(yōu)點(diǎn)：1）可節(jié)省線路投資2）組網(wǎng)靈活，對(duì)環(huán)境要求不高。缺點(diǎn)：1）覆蓋范圍受限2）無(wú)線通信存在干擾問(wèn)題3）帶寬不能滿足配網(wǎng)通信需求16配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---230MHz主站電臺(tái)智能Modem前置配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---GPRSGPRS通信方式目前在電力集中抄表系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，它依靠租借駐地移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線資源組建電力無(wú)線專網(wǎng)，這種方式不需要電力投資線纜資源，而且組網(wǎng)靈活。

優(yōu)點(diǎn)：1）基礎(chǔ)資源豐富，不需要投資線路建設(shè)。2）組網(wǎng)靈活缺點(diǎn)：1）帶寬較低，最大帶寬114Kbps，很難滿足配網(wǎng)終端接入需求。2）實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性較差受制于運(yùn)營(yíng)商3）維護(hù)困難17配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式---GPRSGPRS通信方式目前在電通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)配網(wǎng)通信手段的分析，結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)際情況，目前配網(wǎng)自動(dòng)化通信最終將以光纖+載波為主，其它通信方式為輔。

配電網(wǎng)主要通信信道最終方式選擇配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)光纖通信方式有哪些具體要求呢？18通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)配網(wǎng)通信手段的分析，結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)配網(wǎng)自動(dòng)光纖通信面臨的問(wèn)題一、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。由配網(wǎng)自動(dòng)化終端數(shù)量和分布的特點(diǎn)決定，傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)的光纖通信方式在配網(wǎng)中并不適用。二、分光設(shè)備對(duì)環(huán)境因素不敏感。由電力配網(wǎng)特點(diǎn)決定了，在線路上在戶外不可能有很好的工作環(huán)境。三、帶寬能夠滿足配網(wǎng)自動(dòng)化需求。四、終端設(shè)備工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)。包括環(huán)境適應(yīng)性、供電等因素。五、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好。擴(kuò)展不影響整網(wǎng)架構(gòu)。頻繁的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化顯然是配網(wǎng)通信所不能允許的。

19配網(wǎng)自動(dòng)光纖通信面臨的問(wèn)題一、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。19內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析3EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案4瑞斯康達(dá)電力EPON產(chǎn)品介紹5EPON在電力通信的技術(shù)要求620內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON21EPON技術(shù)簡(jiǎn)述EPON：基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)的光纖通信技術(shù)。EPON特性：在物理結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流上均實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)到多點(diǎn)；采用光傳輸結(jié)構(gòu)上的分光器（無(wú)需電源）；采用WDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。主干光纜OLTONU1ONU2ONU3ONU4ONU5ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))物理分光無(wú)源設(shè)備2121EPON技術(shù)簡(jiǎn)述EPON：基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，是一種采22EPON單纖雙向技術(shù)分光器外觀OpticalMuxOpticalMux合波信號(hào)發(fā)送和接收在一根光纖中采用不同波長(zhǎng)傳輸：發(fā)送：1490nm、1550nm（CATV信號(hào)）接收：1310nmEPON技術(shù)簡(jiǎn)述——分光2222EPON單纖雙向技術(shù)分光器外觀OpticalOptica23ODN分光技術(shù)（有平均分光/非均分分光）EPON技術(shù)簡(jiǎn)述——分光EPON的分光器按工藝可分為：熔融拉錐的光分路器（非均分）平面波導(dǎo)型光分路器（均分）熔融拉錐:平面波導(dǎo):波導(dǎo)硅基耦合區(qū)纖芯包層2323ODN分光技術(shù)（有平均分光/非均分分光）EPON技術(shù)簡(jiǎn)述24EPON系統(tǒng)中的非均分分光器采用1：2形式的分光產(chǎn)品，其分光比主要有5：95、10：90、20：80等。均分：OLTONU1ONU2功率100%5dB均分功率50%（2.5dB）功率50%（2.5dB）OLT非均分：非均分非均分非均分功率100%5dBONU2ONU3功率95%ONU10.25dB功率5%功率95%功率95%4.75dB4.51dB功率5%0.24dB4.29dB功率5%0.22dBEPON技術(shù)簡(jiǎn)述——分光2424EPON系統(tǒng)中的非均分分光器采用1：2形式的分光產(chǎn)品，其25EPON技術(shù)簡(jiǎn)述——分光器展示分光交接箱鎧甲型分光器（1：16、1：32）法蘭機(jī)架式分光器2525EPON技術(shù)簡(jiǎn)述——分光器展示分光交接箱鎧甲型分光器（126PON網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)ONU可以接受到OLT所有下行數(shù)據(jù)，但ONU只根據(jù)下行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己的數(shù)據(jù)，丟棄其他的數(shù)據(jù)以太網(wǎng)幀OLTONU通信示意圖分光器業(yè)務(wù)一業(yè)務(wù)二業(yè)務(wù)三22132213221322131223OLTONU1ONU2ONU3EPON關(guān)鍵技術(shù)——下行2626PON網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)ONU可以接受到OLT所有下行數(shù)據(jù)，但27分光器業(yè)務(wù)一業(yè)務(wù)二業(yè)務(wù)三222311112223112223TimeSlot（時(shí)隙）每個(gè)ONU在各自預(yù)定時(shí)隙發(fā)送光信號(hào)。所有ONU的光信號(hào)通過(guò)ODN采用時(shí)分復(fù)用合成。時(shí)隙的預(yù)定靠OLT與ONU的距離判定分配。ONUOLT通信示意圖OLTONU1ONU2ONU3EPON關(guān)鍵技術(shù)——下行2727分光器業(yè)務(wù)一業(yè)務(wù)二業(yè)務(wù)三222311112223112228ONU自動(dòng)注冊(cè)——可實(shí)現(xiàn)即插即用MPCP（多點(diǎn)控制協(xié)議）主要功能：1、ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入、測(cè)距、報(bào)告鏈路擁塞情況；2、在原有的以太網(wǎng)CSMA/CD基礎(chǔ)上引入了新的MAC控制信息，3、OLT使用GATE和REPORT消息實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步和時(shí)隙分配,REGISTER和ACK信息用來(lái)控制自動(dòng)注冊(cè)和應(yīng)答過(guò)程。OLTONU4ONU1發(fā)現(xiàn)時(shí)間窗口發(fā)現(xiàn)時(shí)間窗口注冊(cè)請(qǐng)求：MAC地址注冊(cè)請(qǐng)求：MAC地址注冊(cè):LLID注冊(cè)：LLID注冊(cè)確認(rèn)注冊(cè)確認(rèn)EPON關(guān)鍵技術(shù)——MPCPONU2ONU32828ONU自動(dòng)注冊(cè)——可實(shí)現(xiàn)即插即用MPCP（多點(diǎn)控制協(xié)議）29DBA（動(dòng)態(tài)帶寬分配，DynamicallyBandwidthAssignment）：一種能在微秒或毫秒級(jí)的時(shí)間間隔內(nèi)完成對(duì)上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制。OLT帶寬控制(優(yōu)先級(jí)從高到低)加速轉(zhuǎn)發(fā)型，支持對(duì)端到端延時(shí)敏感和需要帶寬保證的業(yè)務(wù)，如串口232/485業(yè)務(wù)。確定轉(zhuǎn)發(fā)型，支持對(duì)延時(shí)不敏感但是要求帶寬保證的業(yè)務(wù)，如以太業(yè)務(wù)。盡力而為型，支持對(duì)端到端延時(shí)不敏感且不需求帶寬保證的業(yè)務(wù)，如一般業(yè)務(wù)。ONU1ONU2RS232/485一般業(yè)務(wù)EthernetEPON關(guān)鍵技術(shù)——DBA2929DBA（動(dòng)態(tài)帶寬分配，DynamicallyBandw30EPON安全性分析業(yè)務(wù)安全性1）ONU支持802.1QVlan，接入ONU上的不同業(yè)務(wù)可以通過(guò)Vlan進(jìn)行業(yè)務(wù)隔離。3）二層Qos技術(shù)可以配合EPON系統(tǒng)工作，保證不同用戶業(yè)務(wù)的傳輸。數(shù)據(jù)安全性1）下行（OLT→ONU）采用1490nm波長(zhǎng)，上行（ONU→OLT）采用1310nm波長(zhǎng)保證上下行數(shù)據(jù)無(wú)沖突。2）數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中支持?jǐn)?shù)據(jù)AES128位加密，保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性。遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)VLAN1遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)VLAN1OLTONU1ONU21490nm1310nm視頻監(jiān)控VLAN2不在同一VLAN下拋棄數(shù)據(jù)幀視頻監(jiān)控VLAN2遠(yuǎn)動(dòng)控制中心視頻控制中心1212121122121212123030EPON安全性分析業(yè)務(wù)安全性遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)OLTONU31EPON組網(wǎng)拓?fù)湫问絆LTONU分光器ONUONUONU（1）基礎(chǔ)樹(shù)形1：n均分OLTONU分光器（3）全冗余保護(hù)樹(shù)形1：n均分ONUONUONU分光器1：n均分雙PON口ONU雙PON口ONU雙PON口ONU雙PON口ONU主PON口備用PON口OLTONU分光器ONUONUONU（2）主干保護(hù)樹(shù)形2：n均分主PON口備用PON口OLTONU分光器ONUONUONU（4）總線型（鏈型）1：2非均分分光器分光器分光器OLTONU分光器ONUONUONU（5）全保護(hù)總線型（鏈型）1：2非均分分光器分光器分光器分光器分光器分光器分光器雙PON口ONU雙PON口ONU雙PON口ONU雙PON口ONU主PON口備用PON口3131EPON組網(wǎng)拓?fù)湫问絆LTONU分光器ONUONUONU內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析3EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案4瑞斯康達(dá)電力EPON產(chǎn)品介紹5EPON在電力通信的技術(shù)要求632內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPONEPON通信可行性分析1、配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析2、光纜建設(shè)分析3、EPON應(yīng)用于配電網(wǎng)光纖通信分析4、供電分析5、配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析6、EPON組網(wǎng)分析7、配電網(wǎng)對(duì)通信設(shè)備的環(huán)境要求分析8、通信速率分析9、EPON鏈路保護(hù)分析10、EPON抗多點(diǎn)失效分析11、EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析33EPON通信可行性分析1、配電網(wǎng)通省級(jí)核心網(wǎng)市級(jí)骨干網(wǎng)縣級(jí)接入網(wǎng)火電廠500kV220kV220kV220kV110kV220kV110kV110kV110kV110kV35kV35kV35kV35kV35kV220kV220kV110kVSTM64/STM16STM16/STM4STM4/STM1各省市電力公司已建成以光纖通信網(wǎng)絡(luò)為主的調(diào)度通信網(wǎng)。所轄電網(wǎng)內(nèi)35kV、110kV及以上變電站基本實(shí)現(xiàn)光纖全覆蓋。

當(dāng)前電力系統(tǒng)光纖分布情況配電線路10kV開(kāi)閉所配電站（一）配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析

光纖網(wǎng)絡(luò)具備向35kV以下的配電線路延伸的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。34省級(jí)核心網(wǎng)市級(jí)骨干網(wǎng)縣級(jí)接入網(wǎng)火電廠500kV220kV（一）配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析

1、將光纜沿配電線路架掛在電力導(dǎo)線下方充分利用配電網(wǎng)線纜資源，延伸配電網(wǎng)光纖：ADSS（全介質(zhì)自承式）OPGW（光纖復(fù)合架空地線）OPPC（光纖復(fù)合相線）地線和通信雙重功能全金屬結(jié)構(gòu)相線和通信雙重功能耐受高壓強(qiáng)電承受自身重力抗自然環(huán)境光纖通信具備傳輸速率高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、組網(wǎng)方式靈活等優(yōu)勢(shì)，已成為電力通信的主要通信方式。2、將光纖放置在架空中高壓配電線的地線中3、在一些可不架設(shè)地線的配電線路，將光纖單元復(fù)合在電纜相線中4、利用電力線管道資源，地埋光纜35（一）配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析

1、將光纜沿配電線路架掛在電力導(dǎo)線1、架空線路：利用同桿塔敷設(shè)光纜2、具備電力管道路徑：同路由敷設(shè)光纜3、光纜芯數(shù)：根據(jù)配電線路監(jiān)控?cái)?shù)量選擇4、光纖類型：優(yōu)選單模配電網(wǎng)光纜具體建設(shè)方案：專芯專網(wǎng)原則。（二）光纜建設(shè)分析

沿著配電線路一級(jí)一級(jí)順序敷設(shè)電力特種光纜，使用專用纖芯承載電力配電網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)專網(wǎng)建設(shè)配電網(wǎng)線路資源情況：斷路器、配電變壓器、分段開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)終端是沿著配電電纜分布。361、架空線路：利用同桿塔敷設(shè)光纜配電網(wǎng)光纜具體建設(shè)方案：專芯環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控TTU配電線SPSPVSRTU配電子站10KV母線FTU配電線配電網(wǎng)主站同處一個(gè)位置配電子站10KV母線交換機(jī)OLTOLTONU1ONU2ONU3ONU4SDH傳輸網(wǎng)（三）EPON應(yīng)用于配電網(wǎng)光纖通信分析CB—站內(nèi)重合器和斷路器PVS—柱上真空開(kāi)關(guān)SPS---電源變電器37環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控TTU配電線SPSPVSRTU配電子站10KV（四）供電分析1、電壓互感器變換電壓，二次側(cè)可輸出220VAC2、就近配電變壓器取電3、電壓互感器+蓄電池（UPS）配電網(wǎng)測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)化終端及通信設(shè)備如何取電？電壓互感器（PTpotentialtransformer）配電采集終端220VONUPT一次側(cè)可輸入3~220kV配電饋線電壓繼電保護(hù)裝置220VONU開(kāi)閉所、負(fù)荷中心、用戶電表能實(shí)現(xiàn)機(jī)房供電；環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)、變壓器可依靠PT提供工作電源。38（四）供電分析1、電壓互感器變換電壓，二次側(cè)可輸出220VA（五）配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析電力配電網(wǎng)中電纜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下所示：手拉手環(huán)網(wǎng)單電源輻射網(wǎng)農(nóng)村電網(wǎng)占主導(dǎo)地位。線路單電源供電，接線簡(jiǎn)單、建設(shè)投資較少。當(dāng)線路或設(shè)備故障、檢修時(shí)，用戶停電范圍大，系統(tǒng)供電可靠性較差。主干線路一般要求分３～４段，供電半徑約為3～5km。

城網(wǎng)供電多為雙電源方式通過(guò)主干線路末端之間的直接聯(lián)絡(luò)，實(shí)行環(huán)網(wǎng)接線，開(kāi)環(huán)運(yùn)行，大大提高了供電可靠性。39（五）配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析電力配電網(wǎng)中電纜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下所示：雙電源雙T網(wǎng)（五）配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析雙變壓器接線，具有Ｔ形接線的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省電力電纜的用量，運(yùn)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。1、現(xiàn)有的線路管道資源，對(duì)配電網(wǎng)一次保護(hù)設(shè)備、采集設(shè)備、通信信設(shè)備如何供電？2、配電網(wǎng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)如何適應(yīng)以上配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)？40雙電源雙T網(wǎng)（五）配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析雙變壓器接線，具有Ｔ形鏈型組網(wǎng)全鏈路保護(hù)EPON系統(tǒng)組網(wǎng)——符合配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)全鏈路保護(hù)（六）EPON組網(wǎng)分析——單電源輻射網(wǎng)——雙電源雙T網(wǎng)——手拉手環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)通信光纖線路資源分布特點(diǎn)：帶狀或鏈形結(jié)構(gòu)

EPON天然組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

配電光纖線路敷設(shè)通常是帶狀或鏈型結(jié)構(gòu)光纖芯數(shù)相對(duì)較少單纖雙向通信子站與監(jiān)測(cè)終端之間是點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)41鏈型組網(wǎng)全鏈路保護(hù)EPON系統(tǒng)組網(wǎng)——符合配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（七）配電網(wǎng)對(duì)通信設(shè)備的環(huán)境要求分析配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信設(shè)備的環(huán)境要求：1設(shè)備抗電磁干擾2設(shè)備抗惡劣環(huán)境運(yùn)行3多種供電方式4設(shè)備自然散熱5設(shè)備自然散熱6安裝環(huán)境42（七）配電網(wǎng)對(duì)通信設(shè)備的環(huán)境要求分析配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信設(shè)EPON滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求外觀金屬屏蔽式機(jī)盒，提升EMC性能防護(hù)電源寬電壓極性保護(hù)，防浪涌沖擊，支持熱插拔散熱無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、自然散熱抗惡劣環(huán)境運(yùn)行溫度為-20~+75℃，濕度為10%~90%非凝露安裝環(huán)境OLT：主站、110/35kV變電站的站內(nèi)通信機(jī)房ONU：10kV開(kāi)閉站、配電室，并根據(jù)室內(nèi)的條件和相關(guān)要求，可放置小型機(jī)柜或機(jī)箱。應(yīng)避免安裝在潮濕、高溫、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾源的地方（七）配電網(wǎng)對(duì)通信設(shè)備的環(huán)境要求分析43EPON滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求外觀金屬屏蔽式機(jī)盒，提升E單個(gè)配網(wǎng)終端的通信帶寬需要:通信子站帶寬要求：類別時(shí)間要求數(shù)據(jù)量帶寬要求備注一遙5S190個(gè)字節(jié)190×8÷5＝313bit/s二遙5S310個(gè)字節(jié)310×8÷5＝496bit/s時(shí)延和輪詢要求為30S三遙5S330個(gè)字節(jié)330×8÷5＝528bit/s類別饋線條數(shù)電房數(shù)量/饋線時(shí)間傳輸速率備注一遙40205S800×313bit/s＝250.4kbit/s1個(gè)110kV變電站一般帶30-40條饋線，適宜作為子站二遙40205S800×496bit/s＝396.8kbit/s三遙40205S800×528bit/s＝422.4kbit/s（八）通信速率分析

44單個(gè)配網(wǎng)終端的通信帶寬需要:通信子站帶寬要求：類別時(shí)間要求EPON通信網(wǎng)絡(luò)完全滿足配電網(wǎng)子站通信速率的要求。（八）通信速率分析

EPON可提供上下1.25Gbps對(duì)稱的通信速率，隨著未來(lái)的通信需要可擴(kuò)容至10Gbps。以太網(wǎng)接口（bit/s）RS-232串口(Baud)RS-485串口（bit/s）ONU10/100M自適應(yīng)300、1200、2400、4800、9600、19200最高10MOLT1000M電/光（對(duì)接MSTP）接口數(shù)量1—41—41—4現(xiàn)有配電網(wǎng)通信終端（FTU/DTU/RTU）的通信接口以RS232/485為主，少量產(chǎn)品具備以太（RJ45)口，隨著以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，近年的配網(wǎng)自動(dòng)化通信終端接口正慢慢朝Ethernet（RJ45)過(guò)渡，并最終會(huì)取代絕大部分的電力通信設(shè)備的接口。45EPON通信網(wǎng)絡(luò)完全滿足配電網(wǎng)子站通信速率的要求。（八）通信46主干光纖保護(hù)1+1業(yè)務(wù)保護(hù)OLT2：N分光器ONU1…………ONU2PON口主PON口備OLT主1：N分光器ONU1OLT備1：N分光器ONUn…………PON口主PON口主備用PON口啟動(dòng)備用PON口啟動(dòng)（九）EPON鏈路保護(hù)分析4646主干光纖保護(hù)1+1業(yè)務(wù)保護(hù)OLT2：NONU1…………子站AOLTSNMP網(wǎng)管RS-485RS-485RS-232RS-485RJ-45RS-232RJ-45FTU無(wú)源分光器主用光纖DTU備用光纖子站BOLTPON口損壞設(shè)備死機(jī)多點(diǎn)故障：主干光纖中斷、分支光纖失效、設(shè)備死機(jī)或突然掉電、PON光口損壞。多臺(tái)設(shè)備失效，不影響其他節(jié)點(diǎn)正常使用。突然掉電備用PON口啟動(dòng)（十）EPON抗多點(diǎn)失效分析

47子站AOLTSNMPRS-485RS-485RS-232子站AOLTSNMP網(wǎng)管RS-485RS-485RS-232RS-485RJ-45RS-232RJ-45FTU無(wú)源分光器主用光纖DTU備用光纖子站BOLT當(dāng)ONU檢測(cè)到主干主用光纖中斷或多條分支主用光纖失效時(shí)能迅速切換到備用光纖上工作。主干主用光纖中斷分支主用光纖中斷備用PON口啟動(dòng)備用PON口啟動(dòng)備用PON口啟動(dòng)（十）EPON抗多點(diǎn)失效分析

48子站AOLTSNMPRS-485RS-485RS-232配電網(wǎng)開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等節(jié)點(diǎn)數(shù)量的不可精確預(yù)測(cè)性，要求網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)容時(shí)具有方便性、經(jīng)濟(jì)性。粗箭頭（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析變電站、開(kāi)閉所、終端的數(shù)量增加配電網(wǎng)通信系統(tǒng)光纖資源的拉放延伸原網(wǎng)絡(luò)向外輻射連接更多的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)部分節(jié)點(diǎn)形成局部的點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)對(duì)原先放置的設(shè)備有更高要求49配電網(wǎng)開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等節(jié)點(diǎn)數(shù)量的不可精50AON系統(tǒng)必須在支路節(jié)點(diǎn)增加光接口板以實(shí)現(xiàn)光方向的增加AON擴(kuò)容示意圖當(dāng)沒(méi)有冗余的光接口時(shí)，只能更換設(shè)備型號(hào)。將導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)及下掛的所有設(shè)備業(yè)務(wù)暫時(shí)中斷，對(duì)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)造成很大的安全威脅，也對(duì)系統(tǒng)建設(shè)前期設(shè)備選型造成困難。

需增加光接口板（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析5050AON系統(tǒng)必須在支路節(jié)點(diǎn)增加光接口板以實(shí)現(xiàn)光方向的增加A51PON擴(kuò)容示意圖PON系統(tǒng)只需更換光分路器，采用分路數(shù)更多地光分路器即可增加光方向EPON通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初預(yù)留光纖資源及光功率裕量，在主干光纖上采用非均分的無(wú)源分光器，保證將主要光功率留給下級(jí)擴(kuò)容節(jié)點(diǎn)設(shè)備。對(duì)新增監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)只需添加分光器和ONU，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容。（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析5151PON擴(kuò)容示意圖PON系統(tǒng)只需更換光分路器，采用分路數(shù)更52光接口板及SFP光模塊的價(jià)格一般為無(wú)源分光器的5—10倍。單臺(tái)工業(yè)交換機(jī)、SDH/MSTP的成本一般為ONU設(shè)備的10—15倍。配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，采用EPON組建配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)，能最大限度節(jié)省投資成本。光接口板、SFP光模塊無(wú)源分光器擴(kuò)容經(jīng)濟(jì)性分析工業(yè)交換機(jī)ONUSDH/MSTPONU（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析5252光接口板及SFP光模塊的價(jià)格一般為無(wú)源分光器的5—10倍（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析光接口板及SFP光模塊的價(jià)格一般為無(wú)源分光器的5—10倍。單臺(tái)工業(yè)交換機(jī)、SDH/MSTP的成本一般為ONU設(shè)備的10—15倍。配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，采用EPON組建配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)，能最大限度節(jié)省投資成本。光接口板、SFP光模塊無(wú)源分光器擴(kuò)容經(jīng)濟(jì)性分析工業(yè)交換機(jī)ONUSDH/MSTPONU53（十一）EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析光接口板及SFP光模塊的價(jià)內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析3EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案4瑞斯康達(dá)電力EPON產(chǎn)品介紹5EPON在電力通信的技術(shù)要求654內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON電力配網(wǎng)通信解決方案55電力配網(wǎng)通信解決方案55遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)解決方案56遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)解決方案56內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析3EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案4瑞斯康達(dá)電力EPON產(chǎn)品介紹5EPON在電力通信的技術(shù)要求657內(nèi)容提綱配網(wǎng)自動(dòng)化及通信方式介紹1EPON技術(shù)簡(jiǎn)述2EPON瑞斯康達(dá)EPON系統(tǒng)58瑞斯康達(dá)EPON系統(tǒng)58機(jī)架式OLT-ISCOM580059機(jī)架式OLT-ISCOM5800592PON板4GE板電源板SMC主控板

ISCOM5800常見(jiàn)板卡602PON板4GE板電源板SMC主控板ISISCOM5800節(jié)省機(jī)房空間、減少設(shè)備數(shù)量（整機(jī)密度大）20/40PON,1280/2560ONU為大帶寬用戶提供無(wú)阻塞的業(yè)務(wù)承載（槽位帶寬、交換容量、上行帶寬）保證設(shè)備運(yùn)行和業(yè)務(wù)承載的穩(wěn)定性（冗余保護(hù)、防止非法接入）5800高可靠大容量高密度高密度61ISCOM5800節(jié)省機(jī)房空間、減少設(shè)備數(shù)量為大帶寬用戶提大容量核心交換容量：48Gbps背板交換容量：48Gbps業(yè)務(wù)板插槽交換容量：8G/4G高可靠性高可靠性的雙星型總線結(jié)構(gòu)；業(yè)務(wù)通道和管理通道均采用雙星結(jié)構(gòu)支持核心板卡的主備倒換，以實(shí)現(xiàn)1＋1保護(hù)，有效防止單點(diǎn)故障；支持主干光纖保護(hù)倒換、槽位板卡的倒換、電源冗余；支持AES128和三重?cái)噭?dòng)加密，支持ONU的認(rèn)證機(jī)制，防止非法ONU；高密度單框20/40PON口，可帶ONU數(shù)目1280/2960個(gè)。ISCOM5800特點(diǎn)62大容量高可靠性高密度ISCOM5800特點(diǎn)62系統(tǒng)最大提供4個(gè)PON口，管理256個(gè)ONU（1：64）Console口帶外管理口4×GE口4×PON口即：四個(gè)光方向1U、19英寸結(jié)構(gòu)支持骨干光纖1+1冗余保護(hù)功能。雙電源冗余備份；防雷、防塵設(shè)計(jì)；支持可動(dòng)態(tài)升級(jí)的DBA算法，方便用戶對(duì)帶寬的控制。支持上聯(lián)GE口鏈路聚合；產(chǎn)品特點(diǎn)：臺(tái)式OLT-ISCOM550463系統(tǒng)最大提供4個(gè)PON口，管理256個(gè)ONU（1：64）Co散熱結(jié)構(gòu)端口電源即插即用，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)、安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)加密端口豐富、RS-232/485，RJ-45等PSE反向供電-12V、-24V、-48V、220V采用金屬外殼；體積小巧，便于安裝維護(hù)開(kāi)發(fā)模塊式ONU，與EOC設(shè)備的整合抗電磁干擾性強(qiáng)：

環(huán)境溫度適應(yīng)性廣，-30～70℃ONU產(chǎn)品的特點(diǎn)防護(hù)用戶端口/電源防護(hù)二級(jí)防雷網(wǎng)管特性無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，自然散熱、減少噪音64散熱結(jié)構(gòu)端口電源即插即用，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)、安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)加密ISCOM5104PISCOM5104P-4R3ISCOM5104P-4R8符合電力需求的ONU設(shè)備提供4個(gè)以太網(wǎng)口、2個(gè)PON口（即2個(gè)光方向）；提供支路1+1保護(hù)；工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供4個(gè)以太網(wǎng)口、4個(gè)RS232口、2個(gè)PON口（即支持2個(gè)光方向）；滿足串行數(shù)據(jù)的接入；工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供4個(gè)以太網(wǎng)口、4個(gè)RS485口、2個(gè)PON口（即：支持2個(gè)光方向）；提供支路1+1冗余保護(hù)；工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)65ISCOM5104PISCOM5104P-4R3ISCOMEPON系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）部署快捷、維護(hù)方便。ONU自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)注冊(cè)，零配置；（2）高帶寬。支持上下行對(duì)稱的1.25Gbit/s帶寬，將來(lái)可以擴(kuò)展升級(jí)到10Gbit/s；ONU帶寬獨(dú)享；（3）節(jié)省光纖資源，服務(wù)范圍大。一條主干光纖，服務(wù)大量用戶，特別適合配網(wǎng)環(huán)形或鏈型拓?fù)?。?）高可靠性。主干光纖1+1保護(hù)；支路光纖1+1保護(hù)；終端設(shè)備間是并聯(lián)關(guān)系（5）