基于EPON通信技术的智能变电站保护控制技术研究
EPON技术在智能配网通信系统中的应用
EPON技术在智能配网通信系统中的应用EPON技术（Ethernet Passive Optical Network）是一种基于以太网的被动光网络技术，它主要应用在智能配网通信系统中。
智能配网是一种基于互联网和物联网技术的现代化电力配网系统，它具有高效、安全、可靠等特点，能够实现电力系统的智能化管理和控制。
1. 高速宽带传输：EPON技术能够提供高速的宽带传输能力，可以满足智能配网系统多媒体数据传输的要求。
智能配网系统需要传输大量的视频监控数据、远程控制信号等，EPON技术的高带宽优势能够确保这些数据的快速、稳定的传输。
2. 光纤达到：EPON技术使用光纤传输数据，可以实现长距离的传输，能够满足智能配网系统中不同设备之间远距离传输的需求。
EPON技术还支持多点接入，可以实现多个设备同时接入光纤网络，提高智能配网系统的容量和可靠性。
3. QoS保证：EPON技术通过基于服务质量（QoS）的设置，可以实现智能配网系统中不同业务的优先级控制。
智能配网系统的通信信道中包含了多种类型的数据，如实时视频监控、远程控制信号等，EPON技术可以根据这些数据的不同特点，通过设置合适的QoS机制，保证重要数据的传输质量，提高系统的响应速度和稳定性。
4. 网络安全保护：EPON技术支持使用密码技术、MAC地址认证等手段对光网络进行安全保护。
智能配网系统中包含大量的关键数据和敏感信息，如电力消耗信息、电力负荷信息等，EPON技术的安全性能能够有效防止非法入侵、数据泄露等安全威胁，保护智能配网系统的安全性。
5. 灵活的拓展性：EPON技术具有较高的拓展性，可以根据实际需要灵活扩展智能配网系统的规模。
智能配网系统的规模通常会根据用户增长和需求变化而发生变化，EPON技术的灵活拓展性能够满足这种需求，快速、方便的实现系统的扩容。
EPON技术在智能配网通信系统中的应用具有很大的优势。
它不仅能够提供高速宽带传输和长距离传输能力，还能够提供QoS保证、网络安全保护和灵活的拓展性。
新一代智能变电站通信网络关键技术
新一代智能变电站通信网络关键技术摘要：针对智能变电站通信系统以太网组网技术中传输时延抖动较大、环网结构健壮性差的问题，对智能变电站通信网络关键技术进行了研究。
新型通信网络基于以太无源光网络和面向连接的交换方式，采用时延可测、业务隔离等技术；搭建实验网络，测试了不同网络负载情况下通信业务的实时性及可靠性指标。
测试结果表明，新一代智能变电站通信网络架构能满足变电站业务对通信网络的技术要求，验证了该技术方案的可行性。
关键词：智能变电站；以太无源光网络；时延可测；业务隔离0引言通信网络是智能变电站的重要组成部分，是自动化业务的传输与交换平台，同时满足站内外对于保护、测控和计量业务信息的通信需求。
现有智能变电站多采用工业以太交换网进行数据交换，通过交换机级联构建快速保护环网，采用分层组环、环嵌套的方式满足复杂组网的需要[1]。
但以太网技术在应用中存在时延抖动较大、不同业务数据间资源竞争的问题，主要由面向非连接的传递方式和自由竞争的资源分配方式导致[2]。
新一代智能变电站业务流对通信网络有高可靠、低时延等要求，业务报文三网合一的传输方式对网络的性能提出更高要求，业务报文间的影响不容忽视，需进行业务隔离[3]。
文献[4]对基于以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network, EPON)的智能变电站网络架构进行研究，提出了面向服务的方案，以满足通用面向对象变电站事件报文(Generic Object Oriented Substation Event, GOOSE)的通信要求。
文献[5]基于智能变电站通信需求对EPON技术加以改进，提出一种高可靠性固定时延传输技术。
文献[6]介绍了基于EPON组建的智能变电站“两层一网”网络构架，实现了间隔层与过程层设备整合。
本文将研究新一代智能变电站通信网络关键技术，分析基于EPON和面向连接交换技术的网络架构，采用时延可测、业务隔离和低时延等技术，保证通信网络信息传输的实时性及有效性。
基于EPON技术的用电信息采集系统的研究
基于Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ 技术的用电信息采集系统的研究
王婷
鄂州供 电公司 ４ ３ ６ ０ ０ ０
【 摘要 ｌ Ｅ Ｐ ｏ Ｎ 是一种先进 的光通信技 术 ， 其在 用电信息采集系统中的 及低压 电力线载 波等方式把 本地通信进行连 接。 Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５ 与Ｒ Ｓ － ２ ３ ２ 、 微 应 用对本地通信及远 程通信 网 络 的建设具 有非常重要 的意义。 本文主要就 功率无线因表计、 采集 器及集 中器 间有着 比较 远的距离 而不能对通信 问
Байду номын сангаас
辐射 型等多种拓扑 结构。 ４ ， ＯＮ Ｕ 设备 技 术探 究 在 具备 光纤 到楼的情 况下， 通常 根据数 据存 储和 规约 转换 的功能 ２ ． １ Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ 系统 的组 成 （ １ ） 光分 配网络 （ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ， Ｏ Ｄ Ｎ） 、 用户侧 把０ ＮＵ 设备分为 透传型０ ＮＵ ￣ Ｉ Ｊ 采集型０ ＮＵ ， 其 中， 在 组网的过程 ， 常把 ＮＵ分为不 下挂集 中器和下挂 集中器结 构 。 在Ｏ Ｎ Ｕ下挂 集 中器 的光 网络单元（ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｕ ｎ ｉ ｔ ， Ｏ ＮＵ） 、 网络 侧的光 线路终 端 透 传型０
的环 境 中， 透传 型０ ＮＵ设备 系统 中的集 中器可使抄 表规 约得 以有效 实 现， 此时 ０ ＮＵ 不会 负责把 数据缓存 在本地， 而是 只负责使用透 明方 式把 通常在３ ５ ／ ｌ Ｏ ｋ ｖ 变 电站 内部署各设备系统 ， 使用光缆 和Ｏ Ｌ Ｔ 进行 连接 ， 然后通 过千兆以太 网（ Ｇ ｉ ｇ ａ ｂ ｉ ｔ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ， Ｇ Ｅ ） 接口 把０ Ｌ Ｔ ｆ 和 光纤骨 干网 数据 进行传输 。 的 同步数字体 系（ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｈ ｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｙ ， ｓ Ｄ Ｈ） 设备进行 连 ４ ． １ 集中器
智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术
智能配电网广域测控系统是一种基于现代传感器、通信和计算机技术的分布 式控制系统。它通过广泛部署的智能终端设备实时监测配电网的状态，实现对电 网的快速响应和高效控制。智能配电网广域测控系统的结构包括数据采集层、数 据处理层和应用层。
特点：
1、分布式控制：智能配电网广域测控系统采用分布式控制方式，能够实现 对配电网的快速响应和高效控制。
智能配电网广域测控系统及其保护 控制应用技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随着电力系统的发展和智能化技术的进步，智能配电网广域测控系统及其保 护控制应用技术已成为研究的热点。本次演示将介绍智能配电网广域测控系统的 概念、结构、特点和应用，以及保护控制应用技术的实现方法和应用案例，最后 对智能调度管理的控制策略进行探讨。
智能配电网广域测控系统
2、实时监测：智能终端设备能够实时监测配电网的状态，从而及时发现和 解决问题。
3、数据共享：系统支持多用户同时访问和共享数据，从而提高决策效率和 管理水平。
3、数据共享：系统支持多用户 同时访问和共享数据，从而提高 决策效率和管理水平。
1、电力调度：智能配电网广域测控系统能够为电力调度提供实时数据支持， 帮助调度员更好地掌控配电网的运行状态。
总之，智能配电网分布式控制技术是实现智能配电网高效运行和优化的关键 所在。通过在多个领域应用分布式控制技术，可以有效地提高智能配电网的整体 性能和能源利用效率，降低能源消耗和碳排放量，推动能源结构的优化和调整。 因此，应当加强对于智能配电网分布式控制技术的研究和应用，为实现绿色、可 持续发展做出积极贡献。
广域控制保护系统的应用包括：
1、快速切除故障：通过对电网中故障的快速识别和切除，减少故障对电网 的影响。
2、防止连锁反应：通过对电网中故障的快速切除，防止故障引发连锁反应， 造成更大范围的停电事故。
基于EPON技术的电力通信系统设计研究
基于EPON技术的电力通信系统设计研究发表时间：2019-03-01T11:35:11.173Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：黄俊斌[导读] 随着智能电网的快速发展，通信网络作为其中的重要组成部分也在积极发展，其建设水平关系着电力系统运行的安全性和稳定性，需要保证电力通信系统的高效运行。
对此需要构建起完善的技术管理体系，还要重视其框架组成体系，提高数据传输的准确性、可靠性黄俊斌国网福建省电力有限公司平和县供电公司福建漳州 363700摘要：当前，随着智能电网的快速发展，通信网络作为其中的重要组成部分也在积极发展，其建设水平关系着电力系统运行的安全性和稳定性，需要保证电力通信系统的高效运行。
对此需要构建起完善的技术管理体系，还要重视其框架组成体系，提高数据传输的准确性、可靠性。
EPON技术是其中的一项核心技术，在电力通信中有着广泛应用，对解决其中一些问题发挥着积极作用。
本文主要分析研讨基于EPON技术的电力通信系统设计，更深入了解EPON技术，掌握此核心技术的应用方式，以实现在电力通信系统的有效应用，提高电力通信系统运行效率。
关键词：EPON技术；电力通信系统；设计；应用方式1.电力通信系统概述在电力系统中，通信系统占据着重要地位，主要基于有效通信手段，实现从调度员到配电终端设备间的指令信息传输。
1.1电力通信系统构建目的构建电力通信系统的目的主要有四方面内容，第一是为了使供电可靠性有效提高，具体要结合供电模式、馈线自动化系统等，对线路故障进行严格的定位检测和隔离，且恢复供电监测；第二，提高电能质量，构建起电力通信系统，可以实现对设备运行状态的实时检测，合理进行电容器投切、负荷转变，使电能质量能够得以保障；第三，有效降低电能损耗，对电力通信网络结构进行优化，并采取无功配置方式，对于线路上产生的电能损耗，可以在很大程度上将其降低；第四，减少维护费用，通过实现对线路和设备的监测，可以随时了解其运行状况，并及时获知其故障情况，对故障进行自动定位，从而有效减少维修方面的费用支出，增强电力系统运行经济性。
以EPON技术为基础的配网自动化系统的组网方案及其应用研究
以EPON技术为基础的配网自动化系统的组网方案及其应用研究作者：任海旭来源：《中国新通信》 2017年第22期【摘要】为了满足人们日益增长的用电需求，需要加大电网建设方面的力度，尤其是智能电网的建设更加重要，在智能电网建设领域，配网自动化通信系统是智能电网建设的基础平台，而我国目前在开展建设配网自动化系统的过程中，最有发展前景的就是EPON 技术，所以本文对于EPON 技术应用于配网自动化系统相关问题进行分析和阐述。
【关键词】 EPON 技术配网自动化组网技术一、EPON 技术及其优势1.1 EPON 技术及配网自动化系统配网自动化一般是指充分运用各种通信技术以及电子技术，在使用高性能配电设备的基础上，实现对于配网进行在线与离线的有效监控管理的先进技术手段。
通过把配网自动化技术实施在电力系统之中，有助于配网处于安全稳定的良好运行状态，配网自动化能大大提高供电质量，是实现电网系统高效运行的最佳方案。
EPON 是一种用以太网为基础的无源光网络，在配网自动化中使用非常广泛。
它是通过光信号就可以传播数据的，中间不需要经过光电转换，也就是通过波分复用，在使用单根光纤的情况下就可以数据传输。
1.2 EPON 技术优势分析相对于其他技术来说，EPON 的技术体系更加成熟可靠，应用也更加普遍，业内普遍认为EPON 技术有很多优良特性。
一是信号传播可以非常远，二是其信息承载量特别大；三是EPON更加节约光纤资源，组网方式灵活。
四是带宽分配灵活，五是经济适用。
EPON 系统整体来说模块化程度很高，所以和低投入就可以实现扩展。
二、EPON 技术基础上的组网方案研究1、组网方案。
通常来说通信网络提供终端与配电主站系统之间的通信通道，借助二者之间OLT 的布局构成主干通信网。
所以配网通信系统一般包括配电主站系统、一系列变电站自动化系统、各种现场终端和通信网络等等。
其中EPON 系统起到的作用就是把配电主站系统与一系列终端子站系统联系起来。
基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制_孙中伟
基于EPON 的配电网自动化通信系统及其安全机制孙中伟1,马亚宁1,王一蓉2,霍司天1,徐光年3(1.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市102206;2.国网信息通信有限公司,北京市100761;3.浙江海盐县供电局,浙江省海盐县314300)摘要:结合以太网无源光网络(EPON )的技术特点及配电网自动化对通信系统的要求,设计了一种基于EPON 的配电网自动化通信系统;针对该系统存在的安全威胁,利用对称密码算法及询问—应答机制,同时遵循EPON 系统多点控制协议(MPCP )子层基于询问的发现过程,提出了满足系统认证和加密需求的安全通信方案,并给出了该方案的实现方法。
关键词:配电网自动化;以太网无源光网络(EPON );安全机制收稿日期:2009-08-29;修回日期:2010-01-06。
国家电网公司科技项目“新一代电力信息通信(IC T )网络模式研究”。
0 引言配电网自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网的在线数据和离线数据、用户数据、电网结构和地理图形信息进行集成,构成完整的自动化系统。
要实现配电网自动化,通信是一个关键环节。
经过近年来的快速发展,电力行业已逐步形成一个以光纤通信为主的庞大核心主干通信网络。
然而,该通信网的主要覆盖对象是变电站、发电厂等。
总体来说,电力通信呈现“骨干网强、接入网弱”的态势。
配电、用电环节的通信水平相对输电网而言差距较大。
目前有些学者尝试应用新的通信技术解决这个问题,但主要工作仍集中在无线通信技术上[1-4]。
配电网信息数据的重要性在建设智能电网中日渐显露,并且将日益突出。
以太网无源光网络(EPON )技术结合了以太网和无源光网络2种技术的优点,被普遍认为是下一代宽带接入网的主流技术,并被应用于馈线自动化[5-7]。
本文结合EPON 的技术特点以及配电网自动化对通信系统的要求,研究基于EPON 的配电网自动化系统体系结构,并对其安全问题展开分析,在此基础上提出相应的解决方案。
基于EPON_技术的电力通信设计研究
通信网络技术 2023年11月25日第40卷第22期193 Telecom Power TechnologyNov. 25, 2023, Vol.40 No.22胡凤英，等：基于EPON 技术的电力通信设计研究OLT_1变电所AOLT_2变电所B1∶2非等分1∶2非等分1∶2非等分1∶2非等分ONUONUONU1∶2非等分1∶2非等分图2 某用电管理所的电力通信系统组网方案2.3 电力通信方案设计为实现对电力通信方案的科学化、合理化设计，设计人员要在集中整合处理电力通信系统的基础上，将光网络单元中的多个以太网口和串口统一设置在变台区中。
文章以RS-485/RS-232接口为例，将该接口直接与数据采集终端设备连接。
设备参数表如表1所示。
将电力自动化系统划分为EPON 网管系统、交换机、服务器等部分。
在设计该系统期间，不仅要构建多个变电站外，还要借助光网络单元，不断提高终端信息交互能力。
表1 设备参数设备参数光线路终端光网络单元设备型号中兴ZXA 10中兴F 809接收灵敏度/dB ﹢6-29衰耗数值参数/dB＜46＜-202.4 通信节点设计在设计通信节点时，为提高组网设计质量和效率，需利用多个无源光网络接口。
此外，在分析和判定光线路终端发光功率等参数时，要结合不同设备锁设置好的参数，有效地判定和计算光线路终端所对应的发光功率，便于操作人员全面地了解和掌握光缆成端点所对应的损耗数值，从而科学调整和控制光线路终端最大光功率衰减值，提高通信节点整体设计质量。
３ 结 论在统筹分析和综合管理EPON 技术的基础上，可以集中化处理配电终端项目、数据传输项目等多种项目，确保智能网络升级转型实现效果，提升信号传输准确性、安全性和可靠性，促使电力通信系统布网结构变得更加精简化。
为充分发挥和利用EPON 技术的应用优势，要根据配电网智能化通信相关标准和相关原理结构，将配电网与EPON 技术充分结合，从而精确化计算光功率损耗，提高系统技术分析的可行性。
基于EPON技术的电力配网通信建设探析
基于EPON技术的电力配网通信建设探析摘要:本文分析了配网通信系统的要求,无源光网络(EPON)技术原理及组网特点进行探讨。
关键词:配电网通信网络EPON 接入层1 引言随着我国电力事业的迅速发展,智能电网已成为电网发展的重要趋势。
为满足智能电网对配网自动化及营销信息的要求,必须结合配用电通信网络现状,建设主网-配网-终端用户高度一体化的通信网络,具备大容量信息高速、实时的传输要求。
2 配用电网通信系统建设2.1 配用电网对通信系统的要求配电网通信网络分为接入层和用户层。
接入层是指10 kV配电到开闭所、变电站之间的通信,用户层指10 kV配电到用户侧、电能表、集中器之间的通信。
配用电网具有设备数量多、地域分布广、节点分散、运行环境恶劣、分布不均衡等特点,配用电网通信系统应满足以下要求。
(1)高质量的信息传输服务。
配电网终端监测系统通信必须保证数据传输的安全,防止传输中断和数据窃听。
(2)传输的实时性和可靠性。
配电网终端监测系统作为配电网自动化的重要组成部分,它不仅能够迅速地寻找、隔离故障和恢复供电,还能实时对电量和相关设备状态进行监测,因此,要求信息处理速度快且实时性要求高。
(3)强抗干扰能力。
配电自动化终端一般安装在室外,工作环境恶劣,电磁环境差,尤其是当通信设备与电力线距离较近时,电磁干扰强烈,雷击影响严重。
(4)强扩展性好。
随着配电网通信网络规模扩大,通信方式必须适应通信网络结构的变化。
(5)成本和效益兼顾。
2.2 配用电网通信方式探讨配用电网特有的结构使得通信网络在施工、成本控制等方面存在一定难度,目前没有一种通信方式能够单独满足其要求。
在网络设计上,可采用多级分布式结构,综合应用多种通信方式的混合组网模式。
从主站到配电变压器为接入层,可采用SDH/MSTP光通信、EPON无源光网络等技术;从配电到用户为分支链路,可采用工业以太网、电力线载波通信等技术组网实现。
针对配用电侧通信网络资源比较匮乏、地区差异大的特点,可因地制宜地组织网络资源。
基于EPON技术的配电自动化系统
基于EPON技术的配电自动化系统作者：王江宋来徐元杰来源：《电子技术与软件工程》2016年第20期摘要随着科学技术的发展，各种各样的技术出现在现实生活中，为促进电力企业经济效益增长，EPON技术被应用到配电自动化系统中，该技术能够有限增强电力配网通信能力，能够极大的满足人们实际需求。
因此，本文将从EPON技术基本情况入手，结合将EPON技术应用到配电自动化系统设计中的必要性，重点研究基于EPON技术的配电自动化系统设计。
【关键词】EPON技术配电自动化配电自动化的实现可以顺利完成电能分配，可以将高压电转变为工业用电或居民用电，为社会生产生活提供所需电能。
在配电自动化中系统中不仅需要计算机技术的运用，还需要得到通信技术的支持。
为更好的实现配电自动化，应将EPON技术运用其中，EPON技术的运用有效强化了配电网通信能力。
1 EPON技术概述EPON技术是一种新型宽带接入技术，它是在PON技术技术上发展起来的，同时含有以太网技术特点，该技术不仅频带较宽、扩展性与综合性也很强，且拥有以太网兼容优点，十分方便管理。
对于EPON系统来说，主要构成部分为光线露中终端、光网络单元以及无源光分路器。
在EPON技术中含融合了很多先进技术，如分光器技术与OLT光线路终端等，其中后者处于EPON的核心地位，多以ONU广播数据为主，并在树形链接方式的作用下完成通信。
由于这些技术的存在，有效减少了损耗，带宽分配能力也更加灵活，服务质量也能得到保证，进而提高了电力企业经济效益。
总的来说，EPON技术可以最大程度的减少投资成本，强化系统安全运行，同时也可以强化系统安全性。
2 将EPON技术应用到配电自动化系统中的可行性之所以要讲EPON技术应用到配电自动化系统中，主要是由于该技术具有以下特点：第一，建设投入少，成本低。
EPON技术在传输的过程中并不需要电能的支持，在被应用以后也便于维护，进而实现了降低了运营成本，强化了管理效率。
EPON技术在配电网通信系统中的应用
EPON技术在配电网通信系统中的应用作者：唐东平来源：《科技创新与应用》2018年第28期摘要：随着我国经济社会的全面发展，各领域对电力的供应要求越来越高，促使我国电网规模不断扩大。
然而庞大的电网又为其高效的管理和运行带来了巨大的挑战，为此，国家近年提出了建设智能电网的策略，配电网的通信系统智能化是建设智能电网的第一步，由于EPON技术具有成本低、容量大、兼容性好等特点，因而在配电网的通信系统中受到了广泛的应用。
文章首先介绍了EPON的基本概念，然后分析了EPON技术具有的特殊优势，并以实际案例分析对EPON技术在配电网通信系统的应用进行了剖析。
工程实践表明，EPON在配电网通信系统中具有很好的适用性，是未来智能电网的重要发展方向。
希望文章的研究可以为智能电网的建设提供有用的借鉴。
关键词：无源光网络；EPON；配电网；通信系统；智能电网中图分类号：TN929.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）28-0175-02Abstract： With the overall development of economy and society in China， the demand for power supply in various fields is getting higher and higher， which makes the scale of power grid in our country expand continuously. However， the huge power grid has brought great challenges to its efficient management and operation. Therefore， the strategy of constructing smart grid has been put forward in recent years. The intelligent communication system of distribution network is the first step of building smart grid. Because of the low cost， large capacity and good compatibility of EPON technology， it has been widely used in the communication system of distribution network. This paper first introduces the basic concept of EPON， then analyzes the special advantages of EPON technology， and analyzes the application of EPON technology in distribution network communication system with practical case analysis. Engineering practice shows that EPON has good applicability in distribution network communication system， and it is an important development direction of smart grid in the future. I hope this study can provide a useful reference for the construction of smart grid.Keywords： passive optical network； EPON； distribution network； communication system； smart grid1 概述配电网是指电网系统中起着电能分配作用的网络，它一方面从输电网接收电能的输入，另一方面通过各种配电设施逐级将电能分配给用户。
基于EPON的配网通信技术研究
电网 线 缆 分 布 结构 。可 满 足 “ 手拉手” 、 “ 单／ 双 电
源”、 “ 环 网” 、 “ Ｔ型网络 ” 、星型 、树 型 、链型 、
混合 型等 不 同场 景 的组网 需要 。
４ ０ ｌ 鬈
； 研 冤 与 讨
ｉ
每 个ＯＮＵ的 上行链 路都 通过 双Ｐ ＯＮ口上 联归 属 于不 同
（ ３）节 省光纤 资源
作 为一 种 点到 多点技 术 ，可 以采 用 “ 手 拉 手 ”环 网拓 扑 、非等 分 分光 器 串联 等 组 网方 式 ，实 现 设 备 的 单纤接 入 ，从而 节省大 量光纤 资源 。 （ ４）系统可 靠性 高 可 灵活 采 用 多 种 网络保 护 方 案 ，回避 网络 单 点故 障 。任 何 一个 端 口 、一 条 线路 故 障 ，不 会 影响 整 个 系
电 力配 网 通信 组 网方 案 经 过前 期 严格 设 计论 证 与现 网 运行检 验 ，可在 电 网配 网 自动化建 设 中推广应 用 。
２ Ｅ Ｐ Ｏ Ｎ技术 特点
Ｅ Ｐ ＯＮ （以太 网 无源 光 网络 ）是 一 种 点 到多 点 新 型 单 纤 双 向 光 纤 接 入 网 络 ，通 常 为 树 形 网 络 结 构 。 Ｅ Ｐ ＯＮ采 用单纤 波 分复 用技 术 ，上 ／ 下 行信 号 （ 上行 波 长１ ３ １ ０ ｎ ｍ、下 行波长 １ ４ ９ ０ ｎ ｍ ）基 于 同一根 光纤进 行 传 输 ，传 输 带 宽 大 、传送 距 离 远 、拓 扑 结构 灵 活 ，在 接 入 网组 网中广泛 使用 。
； ｉ
ｉ 研 冤 与 讨 ｉ
本 文 结 合 绍 兴 电 力 镜 湖 新 区 配 网 自动 化 建 设 项 目 ，着 重 分析 Ｅ Ｐ ＯＮ￣， 网通信 网 的技 术特 点 、组 网方 式 、建 设方 案 等相 关 技 术 。这 对 于提 高 配 电 网供 电 的
基于EPON通信技术的智能变电站保护控制技术研究
基于EPON通信技术的智能变电站保护控制技术研究摘要：本文分析了epon通信技术的特点以及其在电力系统的应用情况，总结了智能变电站保护控制技术对通信支撑技术的要求，提出了将epon通信技术应用于智能变电站过程层组网，并实现继电保护控制功能的技术方案，搭建了基于epon通信技术的智能变电站过程层保护控制技术仿真平台，以典型的智能化变压器差动保护为研究及评测对象，进行了仿真实验，对实验结果进行了分析，实验结论说明现阶段的epon通信软硬件技术不能满足智能变电站过程层保护控制技术对通信的要求。
关键词：epon通信继电保护及控制过程层通信仿真平台智能变电站中图分类号：tm762 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0036-03智能变电站是智能电网的重要基础结点和支撑，智能变电站的核心技术之一是网络通信技术，现阶段，国内智能变电站主要采用工业以太网交换机进行过程层通信系统的网络体系设计，过程层工业交换机相对普通工业交换机价格更加昂贵，据调研，国内已投运的智能变电站，仅工业交换机部分的成本几乎和整个变电站二次保护控制设备成本相当，甚至更高。
另外考虑到目前过程层以太网交换机基本由国外设备制造商提供，如罗杰康（ruggedcom）等，从国家安全的角度考虑，也需要探讨和研究一种与采用过程层工业以太网交换机相比更经济实用、更适应通信技术光纤化的发展趋势的通信技术。
epon（ethernet passive optical network）以太网无源光网络技术是一种光纤接入网技术[1]，在电信宽带入户、网吧建设等领域得到了广泛应用，在电力系统的配网自动化和用电自动化业务领域有初步的应用经验[2]，如江西瑞昌基于epon的用电信息采集应用、浙江海盐基于epon的配网应用。
基于epon和oplc（optical fiber composite low-voltage cable）光纤复合低压电缆的电力光纤入户技术在智能小区及智能家居、物联网、电动汽车充换电站自动化系统等领域有较好的应用前景。
EPON技术在配电通信系统中的应用研究
、
安 全 性 分析等方 面 的 应 用进 行 了深
研 究
．
对
积 累 E P O N 技 术 在 配 电 自动 化 通 信 系 统
中的 建 设
；
有
一
定 的 实践 意 义
。
关 键 词 ：配 电 自动 化
；以
太 网无 源光 网络
光分配 网络
安全 性 分析
中 图 分 类 号 ：T N 9 1 3 7
．
文 献 标 志 码 ：B
，
中
．
配 电 自动 化 系 统 直 接 决 定 着 电 力 消 费 者 对 于
，
数据调 制 成载波信号 或扩频 信号 直 合 到 交／ 流 电 力 线 上
PLC
。
通 过耦 合器耦
电能质量 的体验 其覆 盖 面 积 广 技术 实施 手段 多
、
样 化 系统建设 周 期 长且 难 度 较 大 成 为我 国建设
、
监 控 及 管 理 的 自动 化 信 息 化
2009
，
年 国家 电
，
术 传输 带 宽 高 实 时性 好 可 靠性 强 支 持多 种 环
、
、
网 公 司 发 布 《 电 自动 化 技 术 导 则 》 其 中定 义 ：配 配
网保 护协议 抗 干 扰性 能力 强 为 电力 系 统 通 信提
、
，
电 自动 化 以
一
Ta b 1 Co
．
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智能变电站通信网络技术的应用及发展研究
智能变电站通信网络技术的应用及发展研究【摘要】在智能电网建设中，智能变电站作为其中的重要内容之一，在一定程度上与我国电网智能化的实现有着密不可分的联系。
因此，本文在分析了当前系统通信网络的现状之后，提出具体的解决优化措施，以期为智能变电站通信网络水平的提高提供一些帮助。
【关键词】智能变电站；通信网络随着我国社会主义市场经济的不断发展，对电力的需求也越来越大，这在一定程度上给我国的智能电网建设带来了新的挑战。
智能变电站作为智能电网用电、输电、调度以及配电等各个环节信息交互的重要支撑点，在电网的正常运行中发挥着极其重要的作用。
但是，从当前智能变电站通信网络系统的使用现状来看，还存在着诸多的问题，因此，进一步加强智能变电站通信网络技术的应用研究，对我国电网智能化的实现有着极其重要的意义。
一、智能变电站通信网络系统现状一般来说，在电力通信网中，变电站作为通信的重要节点之一，在一定程度上与电力通信网的安全稳定运行有着密不可分的联系。
在实际工作中，我们以覆盖范围为主要依据，将电力通信网分为两个部分，分别是骨干通信网和中低压通信网。
（一）骨干通信网所谓骨干通信网，主要指的是在电力通信网中，由省、跨区、县以及区域4级通信网构成的，覆盖的范围主要为110（66）kV及以上电压的一个调度机构。
随着我国社会主义市场经济的不断发展，国家也进一步加快了电网的建设脚步，从当前我国电缆的使用现状来看，总长度已经达到59.24万km。
随着我国城市化进程的进一步推进，人们生活水平的逐渐提高，在给通信系统带来发展机遇的同时，也带来了新的挑战。
当前，我国1、2、3级通信系统的传输率逐渐朝着2.5Gbit/s和10Gbit/s方向发展，在一些地区已经在逐渐开始使用波分复用技术，并且随着现代科学技术的不断发展，这一技术将被得到广泛地推广和使用。
但是在国家经济快速发展的这一形势下，在承载超大容量数据方面，骨干网已经暴露出诸多的缺陷和不足。
基于EPON技术的配电网通信系统设计和应用
光猫 （ ｄｍ） 信 是早 期 的配 电 自动 化 通 信 Ｍｏ ｅ 通 系统 建设 中常用 的一种 光 纤通 信技 术 ， 用 配 电子 利 站附 近 的光纤 接人 ， 子站 通过 光猫 和就 近 的开 闭 各 所相连接 ， 而其 他 开 闭 所 则 通 过 Ｒ Ｓ一４ ５ ２ ２和 ８／３ 前 一开 闭 所 线 缆 级 联 ， 此完 成 所 有 开 闭 所 的接 由 入 。但 随着 系 统 的深 入 应用 ， 这种 通 信方 式 的问题 也 随之 凸显 ： 定 性 较差 ， 开 闭 所耦 合 性 太 大 ， 稳 各 １
是 配 电 网现 场设 备 的智 能化 接 口水平 的提 高 ， 使配 电 自动 化系 统 的建 设 成 为 可 能 。海盐 县 供 电局 从 ２０ ０ ６年 开始 ， 对县 城城 区范 围 内的配 电 网情 况 ， 针
在建 设 配 电 自动 化 系 统 的 同 时 建 成 了一 套 基 于
方 配 电终 端 ， 进而 实现 对 配 电网 的监 控 。
通 信 系统 是建 设配 电 自动 化 系统 的关键 技术 ， 通 信 系统 的好 坏从 很 大程 度 上 决 定 了 自动 化 系 统 的优劣 。随 着 通 信 技 术 的不 断 发 展 ， 目前 可 供 使 用、 选择 的通 信 方式 多种 多样 ， 照传 统 的分 类 方 按 法， 可简 单地 分为 有 线方 式和 无线 方式 。
无 线 通信 方 式 主 要有 Ａ Ｆ Ｐ Ｇ Ｒ Ｍ， Ｍ， Ｍ。 Ｐ Ｓ等 ， 虽然也 可 以用 于配 电 自动 化系 统 的数 据 传输 ， 在 但
收 稿 日 期 ：２ ０ ０ ８一Ｏ １～０ 修 回 日期 ：０ ８～０ ７； ２０ ２—２ ７
Ｍｏ ｅ ｄ ｍ通信 方 式原 理如 图 Ｉ所示 。 随着技 术 的不 断发 展 ， 电网现场 测 控装 置通 配 信 接 口的 Ｉ Ｐ化 ， 一种 新 的光 纤数 据通 信技 术 Ｅ Ｏ ＰＮ
基于EPON技术的配、用电网通信系统建设的研究
３ 配 、 电网 业务 分 析 用
３ １ 配 电网业 务 ．
电力 线 载波 （Ｌ ） 指利 用 现有 电力 线 ， Ｐ Ｃ是 通过 载 配 电 的业务 目前 主要 包括 配 电 自动化 系统及 配
变 （ 电变压器 ） 配 监测 系统 。配 电 自动化 系统是 实现 配 电网 的运行 监视 和控 制 的 自动 化 系统 ， 备 配 电 具
０ 引 言
配 、用 电信 息采集 与用 户服 务是智 能 电 网配用 电环节的重要组成部分 ， 而配、 用电通信 网则是实现 智 能应用 的支 撑平 台 。 随着 智能 电网的建设 ， 电 自动化 、 配 营销 互动 化
用部 门 自行 建设 ， 多 为在 实施 的配 网 自动化 、 且 负荷
上 、下行速率均可达 １ ５ ｂ ｓ ． Ｇ ｐ，主要用 于综 合接人 环 ２ 节， 是适合 电力系统对网络结构 、 安全 ｌ 可维护性 、 生、 接 口类 型 的特殊要求 ， 具有高 可靠 、 低维 护成本 、 多 支持
种拓扑结构和接 口类型特点的通信解决方案 。 ４２ 电力线载 波技 术 ．
ｋ 变 电站光 纤覆 盖率 达 到 １０ ：１ Ｖ 电站光 纤 Ｖ ０ ％ １ ０ｋ 变
覆 盖 率 达 到 ９ ．３ ；５ｋ ０４ ％ ３ Ｖ变 电 站 光 纤 覆 盖 率 为
EPON技术在配电网的应用
EPON技术在配电网的应用发表时间：2016-01-06T16:10:36.040Z 来源：《基层建设》2015年18期供稿作者：吴春吉[导读] 海南电网有限责任公司信息通信分公司 EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络），顾名思义，是基于以太网的PON技术。
它采用点到多点结构、无源光纤传输，能在以太网之上提供多种业务海南电网有限责任公司信息通信分公司海南海口 570203摘要：国家“十二五”规划对电网的发展提出了新的要求，即电网的智能化，智能电网是指在高速的通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，智能电网具有自愈、抵御攻击、电能质量高等功能，而智能配用电是智能电网的组成部分，配电网是指从输电网或者发电厂接受电能，通过一系列的配电设施就地分配或按电压逐级分片给各类用户的电力传输网，给城市里各个配电网和各类用电负荷供给电源，而城区的配电网则是以10kv的环网柜、配电房为主，配电网因点多面广，配电房/柜、箱式变电站、柱上开关、集抄数据采集器等终端设备数目庞大且集中和分散的程度不一，而EPON（以太无源光网络）作为一种新型的光纤接入网技术，可以充分发挥EPON技术的点对多点的优势、灵活的组网方式、业务的高QOS保障、良好的升级扩容性，可以实现分布式的以太网功能，同时具有比SDH、工业以太网更低的成本优势，是配电终端接入最经济、最稳定的通信方式。
关键词：安全；经济；高效；环境一、EPON的技术特点EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络），顾名思义，是基于以太网的PON技术。
它采用点到多点结构、无源光纤传输，能在以太网之上提供多种业务。
EPON技术由IEEE802.3 EFM工作组进行标准化。
适用于智能电网的EPON
适用于智能电网的EPON
赵军
【期刊名称】《邮电设计技术》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】针对电力通信网络骨干网强、接入网弱的现状,介绍了烽火通信开发的高带宽、长传输距离、环境适应性强的以太网无源光网络(EPON),以及电力配电自动化及用电信息采集一体化解决方案和PFTTH解决方案.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】赵军
【作者单位】烽火通信科技股份有限公司,湖北武汉430073
【正文语种】中文
【中图分类】TN913
【相关文献】
1.智能电网用电信息采集系统EPON DBA算法研究 [J], 王宏伟;陈明华;谢世钟
2.智能电网超低功耗EPON技术的研究 [J], 张树华;王于波;赵东艳
3.智能电网配用电通信EPON组网方案探讨 [J], 刘润宾;陈蕴培
4.智能电网规模引入EPON中兴通讯SG EPON应对特殊需求 [J], 倪兰
5.EPON在电力通信智能电网建设中的应用 [J], 李旭强;刘云龙;陈玉洁
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基于EPON通信技术的智能变电站保护控制技术研究作者：金乃正朱玛马平宋小会魏勇李俊刚来源：《数字技术与应用》2013年第01期摘要：本文分析了EPON通信技术的特点以及其在电力系统的应用情况，总结了智能变电站保护控制技术对通信支撑技术的要求，提出了将EPON通信技术应用于智能变电站过程层组网，并实现继电保护控制功能的技术方案，搭建了基于EPON通信技术的智能变电站过程层保护控制技术仿真平台，以典型的智能化变压器差动保护为研究及评测对象，进行了仿真实验，对实验结果进行了分析，实验结论说明现阶段的EPON通信软硬件技术不能满足智能变电站过程层保护控制技术对通信的要求。
关键词：EPON通信继电保护及控制过程层通信仿真平台智能变电站中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0036-03智能变电站是智能电网的重要基础结点和支撑，智能变电站的核心技术之一是网络通信技术，现阶段，国内智能变电站主要采用工业以太网交换机进行过程层通信系统的网络体系设计，过程层工业交换机相对普通工业交换机价格更加昂贵，据调研，国内已投运的智能变电站，仅工业交换机部分的成本几乎和整个变电站二次保护控制设备成本相当，甚至更高。
另外考虑到目前过程层以太网交换机基本由国外设备制造商提供，如罗杰康（RuggedCom）等，从国家安全的角度考虑，也需要探讨和研究一种与采用过程层工业以太网交换机相比更经济实用、更适应通信技术光纤化的发展趋势的通信技术。
EPON（Ethernet Passive Optical Network）以太网无源光网络技术是一种光纤接入网技术[1]，在电信宽带入户、网吧建设等领域得到了广泛应用，在电力系统的配网自动化和用电自动化业务领域有初步的应用经验[2]，如江西瑞昌基于EPON的用电信息采集应用、浙江海盐基于EPON的配网应用。
基于EPON和OPLC（Optical Fiber Composite Low-voltage Cable）光纤复合低压电缆的电力光纤入户技术在智能小区及智能家居、物联网、电动汽车充换电站自动化系统等领域有较好的应用前景。
本文作者曾发表文章对智能变电站过程层采用EPON通信技术组网的关键通信指标如GOOSE传输时延、SV传输时延、离散度等进行了实验研究，但尚缺乏对完整的继电保护及控制业务功能实现情况进行研究[3]。
本文在分析智能变电站继电保护及控制功能实现对过程层通信系统业务特性要求基础上，设计了基于EPON通信技术的智能变电站继电保护及控制技术仿真平台，以一个典型的、完整的智能变压器差动保护功能的实现为研究及评测对象，结合实验现象，围绕几个关键技术指标进行分析。
1 业务分析1.1 通信业务特点EPON技术以光纤作为信息传输网络的载体，链路层采用以太网协议，和智能变电站现有的以太网应用一致，非常适合智能变电站环境的通信系统应用。
智能变电站自动化系统的继电保护及控制设备基本属于“分散数据采集，集中功能处理”的工作方式，即通过智能变电站过程层网络分散采集合并器送来的SV采样值数据，进行继电保护功能运算后，通过智能终端设备进行跳闸操作。
光纤介质传输抗干扰性好，非常适合于智能变电站信息传输，若采用EPON技术进行过程层网络组网，则整个通信传输系统在不考虑冗余情况下，只需要1台OLT及分光器、若干ONU即可实现终端设备和监控系统的通信。
如果能够满足智能变电站实时性和可靠性传输要求，在成本上具有明显优势，EPON技术在智能变电站自动化系统过程层通信组网的应用可行性研究具有一定的现实意义[4]。
1.2 关键通信指标1.2.1 网络流量通常智能变电站中的站控层网络所传递的监控数据信息较少，100M以太网完全能很好地满足网络流量的要求；而实时性要求更高的GOOSE报文和采样值报文所产生的网络流量较大，因此在实际的智能变电站网络设计中，常常是需要预估站内的网络流量GOOSE报文和采样值报文的数据流量来设计它们的组网模式和网络划分。
1.2.2 网络带宽网络带宽是指在一个固定的时间内（通常是1秒），网络能通过的最大位数据。
就好像公路的宽度一样，越宽就越能通过更多的汽车一样，网络带宽的越宽则网络能通过的数据信息越多。
因此，带宽是衡量网络的数据传递通过能力的技术指标，它的单位是bit/s（比特/秒）。
目前通常所使用的以太网是100Mbit/s。
1.2.3 网络时延网络延时是指数据信息从发送计算机发出到接收计算机收到的传递过程所费的时间。
在以太网中影响网络延时的主要因素是路由的跳数（因为每次交换机的路由转发都需要处理时间，因此路由跳数越多，网络延时越多）和网络流量（网络流量越大，交换机和路由器排队的时间也就越长，网络延时也就越大）。
1.2.4 采样值离散度一个智能变电站过程层合并器发送采样值的一个关键指标，反映了采样值发送的均匀性，正常工作的合并器需要有基本恒定的采样值发送间隔，80点采样的合并器一般要求250us的发送间隔。
1.2.5 GOOSE传输时延GOOSE是智能变电站特有的一种快速信息传输机制，尤其是通过GOOSE进行联闭锁及保护跳闸的重要操作需要有较高的传输性能要求。
2 基于EPON的继电保护控制装置设计目前智能变电站一般采用基于过程层工业以太网的网络通信技术，各单元保护控制设备提供电以太网口和光以太网口，户外安装的设备基本都要求采用光以太网口方式。
智能变电站若采用基于EPON的通信网络技术，工业以太网交换机将被替代为EPON设备，如ONU，OLT，分光器等设备，各单元保护控制设备也相应地需要提供EPON通信接口。
支持EPON通信接口的智能变电站保护控制设备研制最成熟快捷的方式就是在原有的以太网通信板上加入一块“以太网--EPON”的转换接口板。
这块“以太网--EPON”转换接口板主要角色类似ONU设备，相当于ONU的内置设计。
为进一步提升通信传输效率，可考虑“内部总线直连”方式，即业务功能CPU通过FIFO或者其它高速总线，如PCIE直接将业务数据转换为EPON通信接口形式的传输数据，不必通过以太网的中间转换过程。
图1所示为继电保护装置内嵌式EPON通信插件的实物图。
3 基于EPON的继电保护仿真平台3.1 平台构成为方便地进行基于EPON通信技术的智能变电站继电保护控制系统业务性能测试和评估，本文设计了专用的仿真平台，该仿真平台的组成如图2所示。
3.2 实验方法在现有技术条件下，通过将已有的数字化设备挂接ONU的方式模拟EPON设备接入（理想情况为如图1所示的智能化设备内嵌式支持通信EPON接口）。
仿真平台技术方案如图3所示。
依据不同的保护动作条件，MU-H/M/L合并器模拟主变三侧采样值，通过ONU、分光器接入OLT，WBH主变差动保护在满足动作条件下发GOOSE跳令给DBU，记录及分析整个数据传输过程，观察保护正确动作情况、SV离散度、GOOSE时延等。
本仿真平台技术方案采用虚拟点对点方式，不考虑时钟同步问题，采样值的同步计算可通过在WBH主变差动保护的NPI运算单元以时延补偿来实现。
仿真平台相关设备如表1所示。
3.3 实验结果及分析（1）经过EPON网络的虚拟点对点方式，无法实现智能变电站过程层基本的保护控制功能。
因为在EPON通信系统中，从标准MU（80点采样）发出的采样值未接入EPON系统前具有较好的发送均匀性，离散度很低。
经过ONU接入EPON系统后，由于EPON系统OLT和ONU之间采用时分复用方式进行通信，OLT和ONU之间每次轮询时隙的最小时间间隔为约500us，经咨询EPON研发专家得知这是由PON芯片所控制，无法通过上层配置等来解决，这样就出现在80点采样（250us发送间隔）的时候，ONU和OLT进行上传信息时，可能出现“压包”现象，即若干采样值数据包不能随到随转发，压在ONU中，导致采样值数据包到达OLT时呈现出较差的均匀度，变压器保护因采样值通道离散度过大，闭锁保护。
（2）当采用网络方式时，通过MU间的时钟同步和打时间标签，采样值的离散度在变压器保护的网络方式采样值延迟到达时间整定范围内（80点采样时，一般为16点（16*250us=4ms）的允许延迟时间），变压器保护能够正确动作。
（3）对于GOOSE传输时间的实验采用图4所示的实验系统。
通过变压器保护（NPI807）的两个网口同一时刻分别发送两个GOOSE包，采集6和采集8间的传输时延代表了变电站间隔内保护控制GOOSE信息的传输时间，采集6和采集7代表了变电站间隔间（跨间隔）保护控制GOOSE信息的传输时间。
4 结语基于EPON通信技术的变电站过程层实时数据传输在GOOSE传输时延、SV离散度方面现阶段不能满足继电保护控制业务的需要；经过EPON网络的虚拟点对点方式，无法实现智能变电站过程层基本的保护控制功能；当采用网络方式时，通过MU间的时钟同步和打时间标签，可以实现继电保护及控制功能。
参考文献[1]IEEE 802.3ah Ethernet in the First Mile Task Force[EB/OL].[2010-11-05].http：///3/efm/.[2]孙晓霞.xPON 及工业以太网技术在配网领域的应用研究.硕士论文.[3]魏勇，等.智能变电站过程层网络采用EPON技术实用性研究.电气技术，2011年第10期，P5.[4]WEI Yong等.Application analysis on EPON technology applied in communication system of smart substation， International Conference on Information Science and Engineering Application （ISEA 2011）.。