探析无源光网络技术在配网自动化中的应用

杨卫东

摘  要：在科学技术和国民经济的大力推动下，我国的电力行业也迎来了高速发展。在电力生产中，利用配网自动化将管理、生产、计算和监控有机地整合。因此，本文对无光源网络技术在配网自动化中的应用加以探析，从而为具体的生产工作提供理论支持。

关键词：无源光网络技术;配网自动化

引言：

在科技和国民经济的双层推动下，我国的电力行业走上了发展的快车道，配网自动化在电力系统中有着十分重要的地位。而无光源网在配网自动化中有着强大的优势。同时配网自动化，还可以为控制成本、提高工作质量提供很大帮助。

一、配网自动化的现状

在电力企业投入信息化建设的同时，我国的计算机通信技术也在不断进步，为电力企业的配网自动化提供了技术支持。可以对在运转过程中发生的一系列突发事件进行及时操作。这使电力调度和运转速度都得到了巨大的提升。但在其高速发展的同时，也会有问题产生。其中有历史遗留因素，也有人为原因。

首先，我国在改革开放之后，才渐渐地投入电网的工程建设，再加上我国疆域辽阔，基础设施的配备需要大量的人力、物流、财力做后盾。由于起步晚、任务重我国的配网自动化进程就远远落后于西方国家。人们的生活水准因此被降低，国家经济也备受影响。这些问题也会随着我国电力企业的发展而日益严重，所以应加快对陈旧配电网的改进工程。

其次，电力是国家以商品的形式出售给普通百姓，来提高国家财政收入的。所以在保证价值的同时，使用价值也绝不能打折扣，必须满足百姓的日常生活需求。这就不仅要保证持续供电，更要严格把控电能的质量，将其危险性降到最低。

最后，为扶持我国刚刚起步的配电自动化，要重点关注配电建设的实际进展情况;为保证配电自动化顺利开展，要使电网结构合理化。因为，目前电力设备已经走进千家万户，对电量的需求也日益增大，配网调度的工作量与日俱增，信息化为此提供了有力支持。

提高自动化与电网改造是必须同时进行的，二者无法分割。也因此配电自动化为电力企业带来了曙光，合理利用自动化，不仅可以提高电力企业经济效益，还可以使电网质量产生质的飞跃。

二、无源光网络在配网自动化的应用

当前，无光源网络技术分为宽带网和以太网两种。两种技术各有千秋，虽存在竞争关系但也有互补性，下面对二者的具体应用进行分析：

（一）GPON技术的应用

GPON建立在无源光网络的基础上，在二十世纪初被首次提出，并在2004年实现的宽带无光源网络，后被电力企业应用在配电的组网中。

首先，是关于宽带无光源网络的结构信息。在分析数据端反馈的信息得知，通常情况下大数据不会出现在变电端，而是穿梭于上、下级调度中;对光纤网络运行的稳定性调查得知，无论是高级光缆还是次一级光缆，外力破坏都在逐渐增强。因此，为解决光纤跳接点和可靠性成反比的问题，宽带无光源网络使用“中心层至聚集层至接入层”网络结构，同时为提升中心层和聚集层的安全、稳定性及可维修性，可以在有条件的中心层、聚集层使用环保护[1]。

其次，是关于宽带无光源网络的组网模式。在宽带无光源网络的系统设计时，通常在运行状况较好地调配中心和变电站的机房安装相对较大的光线路终端设备[2]。相对小的光网络单元设备，被使用在自动化配电通讯控制终端箱内，对通讯终端的数据信号进行整合，并集中输入到变电机房中，再由无源光纤网络发送到配电主站及配电自动化系统中。通过优化，组网的范围增大了，距离加长了。除此之外，利用网状环等多种保护方式增强了系统的可靠性、减弱了系统的危险系数、降低了系统维修难度。

最后，鄂尔多斯地区的电力公司，采用数据采集与监视控制系统的服务器接入光线路终端的方式，这样跳过了终端服务器。这样可以最大程度地降低故障概率，保障系统的传输速度和安全指数。

（二）EPON技术的应用

在以太网无源光网络的基础上，采用一机控制多机的网络结构，实现数据相互传输的光纤技术。

1.有线通信

有线通信是利用电线作为媒介进行信息传递的通讯方式（例如：座机电话、台式电脑等），现有的电线就能完成对信号的承载以及扩充功能，然后用合成器汇集到直流或交流电线上[3]。有线通讯的好处是使用便捷、维修简单、造价低廉，但也有电线间断性噪音、信号弱、線阻波动大、规模受限等问题，只能在对时效性、安全系数要求不高的系统中使用。

2.光通信

电网系统通讯的主流就是光通讯，在电力传送的中枢系统中被大量使用。但是，它也是优缺点并存的，优点是信息传输质量高、速度快，安全性高，不易受到电磁波动的影响;缺点是在使用中有特定的环境需求，基础建设难度大，花费多，这使光通讯全面配备在电网自动化系统困难重重。

3.工业级以太网无源光网络

工业级以太网无源光网络，是通过在配电系统中的各个监控点设置工业级交换机来实现的。工业级以太网无源光网络虽然具备较高的带宽、安全的保护系统以及IP趋势化的优点，但是它对光纤的走向有着极高的要求，根本无法达到对电网的总体控制、扩充等要求。

4.光猫通信

光猫通讯就是利用光猫盒子将网络信号进行伸展、延长，以此来连接配备自动化的终端。其好处是可以大量串联自动化终端、系统简单、造价低廉、使用灵活，但是仍有无法实现母站对子站的统一监管、效率低、信息承载量低、信号不稳定等缺点。

5.移动数据通讯业务

移动数据是指与移动公司合作，通过租借的方式，利用运营商的资源组建电力系统专用网络，不需要电力企业投入基础建设，而且使用特别灵活，但是其传输速率较低，最高也只能达到114千比特率，无法满足系统终端的使用需求，时效性和延展性较差，适合信息采集和遥测，但无法满足主站的传输要求。

（三）产品及市场前景对比

目前为止无源光网络已经被国际市场普遍接受，并投入使用，但是其中大部分都是以太网无源光网络产品，宽带无光源网络的市场占比相对较少。

第一，因为以太网无源光网络之间的连接更为紧密，故而具有一定优势。除此之外，以太网无源光网络的出现要早于宽带无光源网络，这就决定了太网无源光网络产品更加成熟，而宽带无光源网络还不能完全按照标准进行生产。

第二，光模块是两种产品都不可忽视的一个重大因素。目前，以太网无源光网络光模块发送和接收都相对稳定，而且生产量稳定。而宽带无光源网络运行结构极其复杂，现如今的生产水平不够，宽带无光源网络的发展也因此受到了制约。

第三，无论是在芯片制作还是光模块的运行要求上，宽带无光源网络都有极高的要求。宽带无光源网络的成本价格也因此远远高于以太网无源光网络，制约了其批量生产。

第四，宽带无光源网络和以太网无源光网络都具有自身优势，宽带无光源网络是近几年提出的技术，在功能上更具多样性。但是以太网无源光网络具有造价低、技术成熟的绝对优势。宽带无光源网络正在快速发展，在未来两种技术可以相辅相成、互补优缺。但是就目前来说，需要控制配电自动化的成本，因此经济实惠的以太网无源光网络仍是首选。

结束语：

综上所述，随着电力市场需求的不断提高，供电企业也需要随之改变。因此，配电企业的服务水平因为市场的需求而持续提高，始终保持着配电企业保持蓬勃发展的态势，保持这种态势也需要配网自动化也能得到持续改善和发展。同时在今后的发展中，必须对配网智能化中出现的问题做出合理的分类，并给出相对应的改进对策，唯有如此不断分析和解决问题，方可最终达到配网智能化的目的。

参考文献：

[1]配网故障抢修模式中精益管理探究[J].赵健雄.通讯世界.2017（10）

[2]配网故障抢修安全管理难点及解决之法[J].张晓明.农电管理.2017（08）

[3]自动化设备在10 kV配网故障抢修中的应用研究[J].林剑文.企业技术开发.2019（06）

2713501705249