配用电通信组网技术应用研究

林明宇，向婉芹

(重庆电力高等专科学校电力系，重庆400053)

0 序言

按照国网公司在《统一坚强智能电网建设规划纲要(2009-2020)》中的要求，我国将建成坚强智能配电网。

配电通信网承载的主要业务是智能电网配网自动化，对城域配电网所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等设备进行数据采集，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、管理，因此决定了配用电通信网与智能配电网的发展是密不可分的。

配用电通信网络应该覆盖10kV开闭所、配电室、环网柜、柱上开关、公变等配电数据采集控制点以及智能用电用户区域，符合电力系统运行、管理技术特点，满足智能配用电的实际情况要求，建设方案应该经济合理，适用性强。由此可见，配用电通信网络覆盖面广，结构复杂，所以为了更好地完成配用电通信组网，就有必要对配用电通信组网技术的应用进行研究，以找出最合适的组网方案。

1 配电通信组网技术的选择

1.1 配电通信组网技术比较

适合配电通信网的组网技术有光纤专网(GPON/EPON、工业以太网)、中压电力线通信、无线宽带专网(WiMAX、WiFi)、无线窄带专网(230MHz、Mobitex)、公网通信(GPRS/CDMA/3G、专线)等。

光纤专网通信方式带宽高、容量大、覆盖范围广，可靠性、实时性、安全性都很高，适用于配电通信领域的所有业务，能够对将来智能配用电领域视频监控、双向营销互动等业务以及“多网融合”的目标进行支撑，和其他通信方式相比优势明显。

中压电力线通信技术利用10kV配电线路为媒质进行通信，无需布线，具有成本低、安全性好等优点，但中压窄带电力线通信技术的传输带宽和实时性较低，不能满足将来视频业务和双向营销互动业务的需求。

无线窄带专网通信技术有电力专用频点，建设成本较低，但带宽和容量有限。

无线宽带通信技术带宽高、系统容量大、扩展性好，实时性较好，能够满足配用电领域的业务发展需求，但无线宽带通信技术的无线频谱资源的分配，政策导向尚不明朗。

无线公网(GPRS/CDMA/3G)通信方式尽管建设成本较低，但无法支持高带宽需求(如双向营销互动业务)及控制类业务需求。

配电通信网组网技术比较见表1。

1.2 配电通信网组网技术的选择

综合考虑以上因素，配电通信网的建设应以光纤专网通信方式为主，采用 EPON(GPON)技术。EPON(GPON)光纤专网通信系统的光线路终端(OLT)设备安装在含有10kV出线的变电站，用户侧的光网络单元(ONU)安装在10kV开闭所、配电室、环网柜、柱上开关及公用变压器。

按照电力系统二次安防的相关要求，需要对配用电通信业务进行分区隔离。在通信接入点，可配置两套EPON(GPON)系统的光线路终端(OLT)设备，在用户侧的光网络单元(ONU)则按照业务类别分别配置，以达到分区隔离的目的。

无线宽带专网和中压电力线载波通信技术可作为配电通信网的补充，部分电力通信专网无法覆盖区域，也可采用通信运营商的GPRS/CDMA/3G公网通信方式作为补充，但公网通信方式应仅限于不需要遥控功能的终端通信等应用。

表1 配电通信网组网技术比较

2 用户接入网技术选择

2.1 用户接入网技术比较

用户接入网主要承载用电领域的业务，还将承载的业务包括双向营销互动业务、智能家居、增值业务等。适合用户接入网的组网技术有PFTTH光纤专网技术、电力线宽带技术、电力线窄带通信、微功率无线技术等。

用户接入网组网技术比较见表2。

表2 用户接入网组网技术比较

2.2 用户接入网技术选择

通过上述分析，可以得出如下结论:在用户接入网的建设中，对需要实现双向营销互动业务、智能家居、增值业务的用户，对通道带宽、实时性、安全性及可靠性要求较高，应优先采用PFTTH光纤专网通信技术或电力线宽带通信技术;对仅需实现用电信息采集系统业务的用户，可采用电力线宽带通信、电力线窄带通信或微功率无线技术。

3 用户室内网技术选择

3.1 用户室内网技术比较

用户室内网将用户和用电设备(空调、洗衣机、热水器等)之间形成网络互动和即时连接，实现交互式供用电服务、实现分布式能源上网关口管理、实现智能家居和安防等增值服务。适合用户室内网的组网技术有电力线宽带通信技术、电力线窄带通信、微功率无线技术等。这几种技术在用户室内网组网中的优缺点如表3。

表3 用户室内网组网技术比较

3.2 用户室内网技术选择

电力线宽带通信技术由于带宽高、成本适中、无需单独布线、是适合组建用户室内网络组网方案的首选技术，微功率无线技术和电力线窄带通信技术也是可选技术。

4 配用电通信网业务接入方案

4.1 配网自动化站点接入

配网自动化站点包括柱上开关、开闭所、环网柜、配电室等配网站点，对于需要实现三遥(遥信、遥测、遥控)功能的站点，通信网络安全性、可靠性要求很高。因此，应在柱上开关、开闭所、环网柜、配电室等配网站点分别配置光网络单元(ONU)，采用光纤接入配电通信网。

4.2 配变、专变信息采集点接入

配电变压器和专用变压器站点需要解决遥信、遥测信息的传输，以及台变视频监控、用电业务信息的远程通信传输。所以应在配电变压器站点、专变采集点配置光网络单元(ONU)，采用光纤接入配电通信网。

4.3 智能用电小区业务接入

智能用电小区应采用全程光纤通信方式实现光纤到户，相关配电线路应建设光纤网络，10kV变压器往下至用户采用基于光电复合缆的PFTTH应用方案，满足所有信息服务的接入需求，支持“多网融合”。

4.4 分布式电源、微网接入、电动汽车充放电站及储能装置

(a)对接入中压配网的分布式电源、电动汽车充放电站及储能装置等站点，可以采用就近接入配网光纤节点，或采用中压载波、无线公网方式接入。

(b)对于接入低压用电网的分布式电源、微网、电动汽车充放电站和储能装置站点，可采用低压宽带PLC、窄带载波、短距离无线方式就近接入用电通信网。

5 结束语

在建设配用电通信网的过程中，应根据其主要承载配用电领域的业务和配用电网的实际情况，仔细分析各种组网技术的优缺点，选择适当的组网技术，才能组成以电力通信骨干网为依托，各类业务灵活接入、技术先进、实用性好、结构合理、可靠性高、覆盖广泛、坚强统一的配用电通信网，以满足配用电智能化发展的需求。

［1］曾华燊.现代网络通信技术［M］.成都:西南交通大学出版社，2004.

［2］王廷尧.以太网技术与应用［M］.北京:人民邮电出版社，2005.

［3］Uyless Black.现代通信最新技术［M］.北京:清华大学出版社，2000.

［4］于晓东，于昉.无源光网络技术在配用电通信网中的应用［J］. 电力系统通信，2010，(5):28-31.