《EPON通信解决计划方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EPON通信解决计划方案（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、智能电网通信解决方案 配网自动化通信现有情况 配网的发展态势 国家电网成立了智能电网部 推进电力线上网 这里的电力线上网指的 是在400伏的配电网中加一根光纤以接入用户 国家电网智能化今后将主要是配电网的改造 推行主干网OPGW光缆和中低压的OPPC光 缆 OPPC光缆进入小区 国网天津市电力公司正式推出智能用电小区试点 是国家电网2010年的主要试点之一 国家电网于1月14日提出 多网融合 的概念 国网表示 将深入研究 多网融合 技术路线和商业模式 争取国家政策支持 加紧开展相关 工作 争取获得先发优势 1月15日国家电网信通处开展无源光网络测试 8家PON厂家参与测试 无源光网络在 全国4
2、个城市试点 包括北京 杭州 厦门等等 国家电网出台增值业务讨论稿 目标是光纤到户 提供多种业务 从浙江 重庆的访问看 智能配电网项目在各省电力也会推广 带来全国配电通信规 模化投资 浙江部分城市开始招标无源光网络设备 进入试点 南方电网部分城市开始招标买入工业交换机发展配网通信 配网自动化成为趋势 智能电网指以标准化接入为基础 以信息共享 智 能决策和综合调控为主要手段 未来电力系统 一个完全自动化的电力传输网络 能够监视和控制每个用 户和电网节点 保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信 息和电能的双向流动 智能电网的动态网络管理要求未来SCADA以更高频率采集数据和发出控制指
3、令 二次设备及系统的发展 设备信息化已成为必然的 趋势 智能电网使电力设备市场格局发生改变 二次设备受益程度显著比一次设 备强 将带来智能电表 数字化变电站 配网 调度自动化 柔性输电技 术的巨大需求 智能电网的配电自动化对通信系统提出了多业务接口 高带宽 广覆盖 适 应城市和野外 实时性 稳定可靠 扩展便捷的要求 配电SCADA系统 地理信息 系统 GIS 需方管理 DSM 负荷监控管理 LCM 远方抄表与计费 自动化 AMR DAS 确定最优运行和负荷控制计划 平坦 负荷曲线 通过各种通信手段读取远方用户电表数 据 并将其回传至控制中心 自动生成 电费报表和曲线等 直观地运行管理 节点多
4、设备分散节点多 设备分散 其运行管理工作与地理位置有关 配电网特点配电网特点 属性数据库结合属性数据库结合 遥测 遥信 遥控 遥测 遥信 遥控 遥调 遥视遥调 遥视 配电网自动化配电网自动化 配电网自动化是一项系统工程 其主要功能是SCADA 数据采 集 监视 控制 故障定位 隔离和自动恢复送电 无功补偿 和电压调节 设备管理 远方抄表和电能计量 需方侧用电管 理 负荷控制和管理等 配网自动化系统 通信网络是保证电力实现SCADA和自动抄表的基础平 台 好比路与车的关系 配电自动化通信是实现主 站与子站 子站之间 子站与终端三者的通信 终端 主站 子站 配电网调度监控中心 变电站或开闭所内 沿
5、配电线分布 子站 终端 终端 终端 终端 终端 配电网通信结构图配电网通信结构图 配网自动化通信系统 可靠性 配电通信终端常暴露在室外 受阳光 雨雪等自然条件的侵袭 同时还受外界的干扰 要求通信系统在任何时候均能可靠地工作 配网通信终端数量众多 信息采集点面广量大 应保证通信系统 的投资不能太大 在配电网停电区域和故障时 能捕捉故障信息 保证故障通告信 息优先 快速地传输 进线监视 10kV开闭所 变电站监控和馈线自动化对速率的要求 最高 其次是公用配变的巡检和负荷监控系统 远方抄表和计费 自动化对速率要求最低 采集数据的上传和控制指令的下发通信能力 经济性 通信畅通 能力 通信速率 要求 双
6、向通信 能力 配网自动化通信的要求 配网自动化通信结构图 配网自动化通信方式 通信方式主要包括光纤专网 配电线载波 无线专网和无线公网 通信方式主要包括光纤专网 配电线载波 无线专网和无线公网 在在Q GDW382 2009Q GDW382 2009 配电自动化技术导则配电自动化技术导则 8 28 2节中指出 节中指出 光纤专网通信方式宜选择以太网无源光网络 工业以太网等光纤以光纤专网通信方式宜选择以太网无源光网络 工业以太网等光纤以 太网太网 技术 技术 配电线载波通信方式可选择电缆屏蔽层载波等技术 配电线载波通信方式可选择电缆屏蔽层载波等技术 无线专网通信方式宜选择符合国际标准 多厂家支持
7、的宽带技术 无线专网通信方式宜选择符合国际标准 多厂家支持的宽带技术 无线公网通信方式宜选择无线公网通信方式宜选择GPRS CDMA 3GGPRS CDMA 3G通信技术 通信技术 如果要实现如果要实现 三遥三遥 通信方式只有一种选择 通信方式只有一种选择 光纤专网 光纤专网 光纤通信是以光波为信息载体的通信手段 目前常用光纤环网和光光纤通信是以光波为信息载体的通信手段 目前常用光纤环网和光 纤以太网方式 主要特点是纤以太网方式 主要特点是传输传输速率高 稳定性好 抗干扰能力强 速率高 稳定性好 抗干扰能力强 保密性好 组网方式灵活 可以实现综合速率传输 保密性好 组网方式灵活 可以实现综合速
8、率传输 配电网建设中通信是一个重要环节 直接关系配网运行的质量和效率 通配电网建设中通信是一个重要环节 直接关系配网运行的质量和效率 通 信网要求能够运行在各种恶劣环境下 不受天气 停检修等影响 具有灵活信网要求能够运行在各种恶劣环境下 不受天气 停检修等影响 具有灵活 的业务接口和安装方式 可扩展性性强 同时具有较好维护性 在各种通信的业务接口和安装方式 可扩展性性强 同时具有较好维护性 在各种通信 方式中采用光纤无疑是最值得采用的 随着方式中采用光纤无疑是最值得采用的 随着 光进铜退光进铜退 的步伐加快 光纤的步伐加快 光纤 的价格不断下降 成为电力配网自动化通信通道的首选 的价格不断下降
9、 成为电力配网自动化通信通道的首选 配电网通信的通信信道最终选择 配网自动化光纤通信面临的问题 一 点到多点通信 一 点到多点通信 由配网自动化终端数量和分布的特点决定 传统点到点的由配网自动化终端数量和分布的特点决定 传统点到点的 光纤通信方式在配网中并不适用 光纤通信方式在配网中并不适用 二 分光设备对环境因素不敏感 二 分光设备对环境因素不敏感 由电力配网特点决定了 在线路上在户外不可能有很好的由电力配网特点决定了 在线路上在户外不可能有很好的 工作环境 工作环境 三 带宽能够满足配网自动化需求 三 带宽能够满足配网自动化需求 四 终端设备工业级设计 四 终端设备工业级设计 包括环境适应
10、性 供电等因素 包括环境适应性 供电等因素 五 网络扩展性好 五 网络扩展性好 扩展不影响整网架构 频繁的网络架构变化显然是配网通扩展不影响整网架构 频繁的网络架构变化显然是配网通 信所不能允许的 信所不能允许的 键桥通讯配网自动化整体解决方案 配网自动化通信系统整体解决方案 基于光纤 无线的统一解决方案 综合RPR MSTP 工业以太网交换机 PON WiMAX等 多种技术 支持环网及辐射状光纤结构 光纤末端区域用无线 WiMAX 网络系统可以分为两大部分 配电自动化骨干网络系统 包含电力调度中心 辖区内 变电站等 配电自动化接入网络 以各个变电站为中心 组成多个 环型 辐射网络 就近接入开
11、闭所 环网柜至配变子站 未来可扩容为小区用户提供宽带接入 配网自动化通信系统整体解决方案 千兆千兆 配电自动化后台系统 VoIP 软交换系统 RPR MSTP 1G 2 5G 10G 双纤自愈环 变电站 变电站 配电自动化 骨干网络 配电自动化 接入网络 工业以太网 交换机 百兆或千兆工业以太网环 双纤自愈环 ONUONUONU OLT EPON 单光纤 距离20公里 ONU 应急通信车 WiMAX 光纤末端 无光纤区域 无线覆盖10公里 广泛覆盖有线 无线区域 适应野外工作 QoS 保障IEC61850数据包实时传输 业务安全隔离 安装扩展便捷 可网络管理 关键点 工业以太网交换机环解决方案
12、 IP PBX 软交换 百兆或千兆以太网环 双纤自愈环 FTUFTUFTU 组成快速的冗余环网 故障恢复 时间小于50ms 环路拓扑 双环拓扑 相切环拓 扑 二三层交换机混合组环拓扑 等灵活的组网方式 强大的数据功能 支持VLAN划分 IP地址设置 优先级控制 流 量控制 IP组播 支持网管能力 可靠的电磁兼容设计 能够在严 酷的电磁环境中工作 良好的温度特性 工作环境的温 度范围是 35 75 封闭式设计满足防尘需要 褶皱 结构散热 具有良好的防尘与散 热性 卡轨式 机架式设计方式 支持工业安装 EPON接入解决方案 PON的无源光网络可以很好工作于野外环境 对 雷电 电磁波等干扰具有天然免
13、疫能力 中心OLT 设备放置于高压变电所机房 沿变电站敷设光缆 采用总线型接入方式 通过分光器就近接入各 变电站 当增加节点时 可以就近从无源分光器引出分 支光路接入 无需额外增加设备 PON 在电力系统中可以用在变电站综合自动化 电力信息采集 自动抄表系统中 EPON技术简介 EPON系统由3个部分组成 局端设备OLT 光线路终端 终端设备 ONU 光网络单元 及由分光器及光纤组成的光分配网络 ODN 可以 认为OLT ONU组成了1个分布式的以太网交换机 一个PON接口的光纤 传输带宽可以由多个ONU共享 分光器不需要电源 是玻璃体 可以根据需要把输入光分成不同比例 的多个光 如1 8 1
14、 16 1 32 1 64等 这种无源点对多点的分 发结构构成了PON的主要优点 MSTP RPR 核 心 汇聚网络 服务器 OLT RS232 RS485 ONU 1490 nm 波长下行 1310 nm 波长上行 8 个 千兆 可达 20公里 上下行对称1 25G速率 NGN 软交换电话 网关 高压变电所机房 分光器 ONU POTS电话 串口转换 百兆以太网 百兆以太网 EPON 光口 EPON技术简介 EPON通过点到多点 单纤双向的PON网络来传送 Ethernet报文 EPON 链路层采用以太网技术 因 此 报文封装上无额外开销 EPON的主要目的是充 分利用PON的优点 实现一个
15、分布式以太网交换机的 功能 EPON使用G 652标准的单模光纤 下行波长为 1490nm 上行波长为1310 nm 链路层速率是上下 行对称各1 25Gbit s EPON网络中光纤的长度为 0 5 20KM PONPON 无源光网络 采用点到多点 无源光网络 采用点到多点 P2MPP2MP 结构的单纤双向光接入网络 结构的单纤双向光接入网络 传统光纤通信系统传统光纤通信系统 无源光网络技术 主要区别在哪 主要区别在哪 传统 点到点网络光纤直连或星型连接 传统 点到点网络光纤直连或星型连接 PONPON 点到多点 点到多点 传统 分光需有电源 传统 分光需有电源 PONPON 分光器 无需电
16、源 分光器 无需电源 传统 通常需要两根光纤远距离传输 传统 通常需要两根光纤远距离传输 PONPON 单纤传输 单纤传输 EPON与传统光纤通信区别 EPON单纤双向技术 ODN分光技术 有平均分光 非均分分光 1 32分光 1 1 3232分光的内部构成分光的内部构成 分光器外观分光器外观 分光器外观分光器外观 EPON关键技术 分光 EPONEPON系统中分光器按分路比可分为系统中分光器按分路比可分为1 1 2 2 1 1 8 8 1 1 1616 1 321 32 按分按分 光形式可分为光形式可分为均分均分 非均分非均分 在电力配网自动化和自动抄表系统中 在电力配网自动化和自动抄表系统中 主要应用的分光器为主要应用的分光器为1 1 2 2非均分非均分 分光器外观展示 分路器安装在光缆交接箱内 光交 光配 机柜内出法兰型 EPON 光纤部署模型 总体 方案一符合带状光纤敷设的树性结构方案一符合带状光纤敷设的树性结构 方案二符合链状光纤敷设的总线性结构方案二符合链状光纤敷设的总线性结构 电力通信系统中EPON的主要组网方式 方案一 适合业务需求密集的城镇地区 例如电房接入 方案二
