配电自动化PON网络工程建设改造对策

田晖　李映含

【摘 要】随着当今社会配电网技术的快速发展，其对通信通道的质量也提出了更高的要求，而传统早期的配电自动化试点工程通信系统建设已不能已难以满足实际工程的需要，当前国内智能配电网建设仍然处于初步探索阶段全面加速的阶段，各种技术都需要进一步创新、改造，本文从光纤组网模式、光缆接续方式以及设备安装方法等方面进行建设改造，满足工程建设的实际需求，提高了通信网络可维护性的可靠性和通道质量。

【关键词】PON；配电自动化；工程改造

0 引言

近年来，电力成为是日常生产生活最不可或缺的资源，配电系统对电力供应更是至关重要。配网自动化系统可以有效地防止电路故障，具有安全可靠的特性，能够通过电路划分区域，一旦某个区域发生故障，可以很容易的找出故障点并及时处理。因此，为了提升配电网通信通道提高供电效率和质量，确保配电终端在线、可控，对配電自动化PON网络工程建设改造工作需要进一步探索和研究落实，本文详细介绍了网络工程建设改造的一些对策，创新性的提出了一些优化方案，为行业内的配电自动化通信网络建设提供了参考、借鉴。

1 PON技术在配电自动化中的应用及存在的问题

当前随着前期我国智能配电系统的试点建设处于初步探索阶段，PON技术在配电自动化中已进行了得到一定的应用，在为智能配电系统提供较好的通信支撑同时，但也存在着不少问题，本文主要分析这以下几两个方面。

1.1 PON技术在配电自动化的应用

无源光纤网络不仅能实现点对点通信，而且在点对多点网络模式中起作用，PON网络就是这样的一种网络结构模式，分为光线路终端、光网络单元和光分配网络三个部分，是一种点对多点的纯介质网络。同时，PON技术还有以下优势。（1）安全性高，PON技术是点对多点网络结构，当某一个网络节点出现故障时，不影响其它备份的工作，因此具有独立性和安全性。（2）提高了光缆资源利用率，PON网络各节点使用了同一光纤介质，节约了资源。（3）适合树型拓扑结构，PON点对多点结构，可以采用分光块解决此问题。

1.2 配电自动化PON网络建设中出现的问题

配电自动化PON网络建设主要考虑以下几个方面的问题，由于整个结构网络拓扑分层复杂，变化频繁，容易受环境变化的影响，因此不仅需要考虑最基本的业务融合，基础系统设备，还应注重研发新型光纤光缆，弥补当前质量不足的问题，不断创新改造，在保证质量的同时最大限度的降低成本，同时应该注意施工难度和工程量，确保工程顺利进行。另外，网络部署、配电通信网运维等施工过程也要得到重视，严格按照技术标准实施，在PON网络建设中，还要注重ONU、分光器以及其他设备的放置位置，确保网络配置的正确性。

2 光路设计优化方案

光路设计是整个配电自动化网络工程中的重要组成部分，本文首先分析了传统的光路设计方案，并针对其中出现的问题进行了优化改进。

2.1 传统设计方案

配电网络拓扑结构主要有属性或总线型，而PON可支持更多类型的拓扑结构，最典型的为“手拉手”设计方式。该设计方式为链式结构，采用分均分1：2分光器，具有不多于16个ONU。该种结构能够很好地实现全光保护倒换，广泛应用于配电自动化技术中。但是该方式存在一些问题，由于用电量不均匀，一条“手拉手”线路不能满足终端需求，多条交叉又会出现终端过密现象，ODN作为PON中最重要的结构，直接影响整个配电系统的可靠性及成本。传统的“手拉手”结构虽然已得到广泛应用，但在运行过程中发现其不能满足PON的收敛性，存在一些弊端。（1）配电系统安装复杂，ONU安装空间小，走线不方便；（2）“手拉手”结构中有大量分光器，光纤长度长，节点多，光功率难以计算；（3）网络难以拓展，当节点有所变化时，整条线路都受到影响，需要调整；（4）分光器越多，影响信号的传输距离，导致网络性能越差。

2.2 改进方案

本文针对以上问题，提出了优化方案，包括：（1）PON网络采用一级分光结构，虽然增加了成本，但方便后期测试与维护，从整体上来说提高了网络性能；（2）一级分光器集中放置在机房，当出现故障时可以集中处理，二级分光器放在终端位置；（3）整个优化方案采用统一的分光器，方便系统维护，发生故障及时检测，不影响其它线路工作；（4）最多2次分光，保证了充足的光功率，以便进一步增加终端的个数。

3 光缆接续优化方案

传统的接续方案具有阶段性和分散性的特点，采用端接的方式，PON网络工程中主干光缆从变电站引出后，在采集点处引出光缆的2芯或4芯供当前采集的区域使用。该施工过程复杂，采用这种方式会导致大量熔接工作量，并且使得熔接点衰耗大、纤芯错序。

通过以下步骤对该传统方案进行优化：（1）将光缆采用松套层绞式，切2个环形口；（2）爆开塑料外皮，剪掉尼龙丝带，切断截留加强芯，安装固定；（3）将光纤束管固定，选择正确的圆槽，嵌入松套套塑和刀头，用刀头开剥松套套塑，引入光缆熔接。

4 光设备优化方案

分光器、ONU等单元是配电自动化PON工程设计的重要组成部分，传统的光设备安装方案往往存在以下问题：（1）各组成单元尺寸大小不同，使用不方便，分布困难；（2）DTU和FTU往往型号不同，很难统一配置；

针对以上问题，本文提出了以下几点优化方案：（1）户外通信设备要采用与DTU和FTU厂家提供的设备型号统一，方便使用安装；（2）确保尺寸一致，不合适的要进行修改，合适后才能采用；（3）分光器可与光配盘同时安装，节省空间；（4）通讯设备体积不能太大，不仅要满足成本需求，还要满足整个设备的集成需要和整体性能。

合理规划配电自动化PON网络工程建设，改造要具有可行性、可靠性，充分考虑整个网络建设中的各种问题，有利于未来配电自动化PON网络工程进一步建设。相关部门在优化各种方案的同时，还要大力监管工程施工进程，合理分配工作技术人员，合理划分线路，合理规划配电自动化PON网络的结构和功能，当某段电路发生故障时能够具有强大的电压承载能力，并能及时排除故障，保障整个网络工程正常发挥作用。

5 结束语

随着智能配电网的全面建设和技术的快速发展，电力通信技术的快速发展，配电自动化系统对PON通信网络依赖性愈发突出，PON网络的高速、可靠、安全性优势，工程建设使得其已经成为配网自动化建设不可或缺的项目配套工程，传统的工程建设方案得到广泛应用。但由于业务需求的提升，特别是终端“在线、可控”对通信通道的质量提出了更高的要求，整个网络工程建设过程非常复杂，原有组网方式和施工工艺传统已方案暴露出越来越多的问题，这就要求我们不断进行创新，改进PON网络工程技术，满足配电自动化系统业务的实际需求。本文主要分析了传统配电自动化系统在光路设计、光缆接续和光设备中存在的弊端，并给出了相应的优化方案，对下一步配电自动化PON网络建设提供借鉴和参考。

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[责任编辑：张涛]endprint