（国网郑州供电公司）
摘要：智能配电网在电力通信中非常关键，是电力行业不可忽视的重点。我国的经济在飞速的发展，对电力的需求呈指数式的增长趋势，智能配电网急需要我们进行深入研究来满足发展的需要。通信组网的技术更是提高配电网效率的关键，它的发展可以不断满足智能配电网业务在未来的拓宽，配合全社会的配网供电需求。在经济与科技快速发展的今天，我们依然还是存在着不足，仍然面临许多新的挑战。因此，本文主要阐述电力配网运行中面临的难点问题，以及配网PON通信建设思路，以期能对相关人士有所助力。
关键词：智能配网；配网通信；PON技术
1配电通信建设概述
1.1配电通信网建设的必要性
随着技术的不断成熟，智能电网通信组网的发展是不容忽视的重要节点。将我们的配电网络通信进行智能化处理，让它更好的适应现代化的社会发展需求，不仅保证了我们供电环节的正常运行，也大大提高了我们的配电供电效率。
我国在电力系统方面不断的向智能化发展，但是我们不得不承认，我们的系统在实际工作过程中还是存在着很多需要突破的难题，随着我国经济建设高速发展和人民生活水平的不断提高，对供电可靠性、电能质量以及优质服务水平等提出了更高的要求，打造坚强智能电网迫在眉睫。而配电网通信系统作为智能电网建设的基础部分和关键环节，电力系统对其安全性、可靠性、易运维等方面更是有着更高的要求，因此，只有进一步的研究才能帮助改善这样的现状。并且，随着现代化通信技术在不久的将来会被更大范围的应用，因此，我国智能电网通信的发展也会在这样的大背景下逐渐大放异彩。
1.2面临的需求挑战
配网通信网作为保障配网正常运行、故障快速响应、资源高效利用、业务实时实现、电力生产可持续的信息通道，应当具备高可靠性、安全性、实时性和灵活性的特点：
（1）高可靠性：每年因雷击、火灾等原因导致的站点设备故障或报废、线路故障，是造成停电的主要原因，再加上自身故障，如通信光纤断裂等故障导致的通信网络故障。因此，要求电力通信设备的数据信息能够在任何环境下传输到控制中心或者传输给子站及智能电力设备，保证通信网络的可靠性。并且随着配网自动化程度的逐渐加强，要求通信网络应满足实时控制以及紧急控制的要求。
（2）安全性：电力配网设备通常布放在户外、路边，面临人为破坏、非法接入等风险，因此，通信网络应确保安全性，尤其是无线公用网络的安全问题。
（3）灵活性：配电网络终端多、数量大，且配网站点多分布于户外、街边，施工复杂，为了适应配网的结构改变，方便扩展，应易于管理和维护。
2当前主流配电通信技术
在当今的主流配网通信技术中，大致可以分为光纤通信技术与无线通信技术两类。光纤配网通信包括XPON、工业以太网交换机两种。无线通信术主要指的是LTE专网和公网GPRS。公网GPRS因为在网络自主性方面有些不足，所以在电力配网的专网、专线的高要求背景下，逐渐的淡出了配网通信领域；无线LTE专网的信号比较容易受到地形、环境等因素的影响，因此系统的可靠性与光纤通信相比显得有些弱。所以，光纤配网通信技术将逐步发展为配网通信系统的主要支撑技术。
无源光网络技术(XPON)是一种从一点到多点的光纤接入技术，无源光网络技术主要有APON(基于ATM的无源光网络技术)、GPON(吉比特无源光网络技术)和EPON(基于以太网的无源光网络技术)。ATM在技术层面上相对比较复杂，用以支撑以太网IP业务的利用效率不高，成本支出也较高，对维修人员的专业标准更是严格，所以其优势没有真正发挥出来，应用也就没有推广开来。EPON技术与GPON技术是现阶段XPON的两种主流方式，GPON技术有良好的电信级的管理能力，然而设备的成本费用太过昂贵。EPON技术已经发展与应用的相对成熟了，实现了设备芯片级和系统级之间的互通，在电网建设过程中的应用相对比较广泛。
3XPON通信系统应用于电力配网建设的具体分析
3.1XPON通信系统构成
XPON通信系统的组成主要有OLT设备、ODN网络和ONU终端。OLT（OpticalLineTerminal）也就是光线路终端，是用于连接光纤干线的局端设备。ODN（OpticalDistributionNetwork）指的是光分配网络，主要是在OLT和ONU间为光通道提供基础。ONU（OpticalNetworkUnit）是光网络单元，也就是光纤接入的终端设备。在基于XPON技术的配网通信网中，OLT设备一般安装在110kV/35kV变电站，由MSTP/IP环网接入至主站系统。ONU设备通常位于各配电站点中，运用串口或GE/FE口采集获取电力终端信息，利用PON口上行到OLT，最终完成配电主站系统与电力终端的双向通信及电力终端之间的双向通信。
ONU应具备双PON口上行，能够通过两条不同的链路连接到OLT，形成“手拉手”全保护组网。当主链路发生故障时，能够通过上层主站系统获取配网通信的另一条链路数据，或者配网通信第一时间切换至备用链路，以增强通信系统的可靠程度。
3.2高可靠性的应用
ONU利用双PON口上行至两台不同的OLT的PON板，形成相互隔离的两条保护路径，形成手拉手保护组网。两个位于不同PON板的PON口之间，考虑光功率的损耗与组网的简单性原则，一般运用不等比分光器（如10：90）组建6级至8级的组网。
在这样的组网条件下，可实现OLT的异地双机备份，针对配电网络中常常出现的各种故障，例如电压不稳、短时间停电等，提供了双层的通信业务保障。主备两条链路在保护方式上可以选用冷、热备份两种形式。冷备份的保护方式下，主备倒换时延不大于50ms；相反，热备份方式下，利用配网通信向上层的主站系统同时传输两组完全一致的通信信息，由主站系统完成双发选收，实现无倒换时延以及业务零中断。配网通信的XPON手拉手组网实现了故障发生时业务中断时长的缩短，减少了引起误动而形成的故障升级，实现了提高配网可靠程度的目标。
3.3高安全性的应用
配电网络的通信设备通常位于开闭所、环网柜等场景，靠近高压侧设备，环境相对恶劣，对通信设备的质量提出了很高要求。为了配合电力安全的需要，业界各厂家实现了ONU端口的状态监控作用。当监控功能被开启使，一旦发现端口异常存在拔插，会直接关闭端口的通信；如果确认故障的类型属于非法攻击后，要重新开启的话需要通过网管对接口进行开启，这样一来，实现了在物理层面对黑客介入的直接阻断，有效的保护了电力网络的安全和用户用电的信息安全。
3.4高灵活性的应用
XPON配电解决方案中，ONU设备支持批量离线预部署。一次进站，即插即用，大大缩短了部署工期，支持海量ONU远程批量升级、远程故障定位和排除，有效降低了运维难度，使不具备PON通信知识的作业人员也可在配网站点实现快速运维。
结语
综上所述，近些年来，我国在智能电网革新与发展中，对其通信的可靠性和安全稳定性要求更是有所增加，必须采用安全可靠系数高的技术来完成。综合多种通信技术的试点情况来看，基于XPON技术应用在配电网自动化通信系统中，可以有效提升通信速率、有较强的抗干扰性能，成为保障通信模块安全、可靠的一种设计。并且，结合我国的实际发展，配电通信网建设的未来路途还很长，各方应积极加大应用与改进，不断积累才能为智能配电网的发展拓宽道路。
参考文献
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