对无源光网络技能在电力配网主动化通讯中的使用研讨

对无源光网络技能在电力配网主动化通讯中的使用研讨

长期以来中国电力出资的要点都是发电厂以及输电设备的建造和完善,对配网体系的投入相对较少,致使配网布局不合理。为了进步输电网以及配电网的牢靠性,中国有必要进一步完善电力应急机制和电力配电主动化,因而迫切需求一种灵敏性强、带宽高、保护机制好、办理智能化以及性价比高的通讯体系来完成配网主动化, 而无源光网络技能(passive optical network,PON)正巧契合这些需求,因而对无源光网络技能在电力配网主动化通讯中的使用打开研讨具有重要的现实意义。

1 PON技能的概述

1.1 PON体系的作业原理

作为一种树状布局的全光网络,PON选用点到多点拓扑布局。PON体系由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)构成。ODN悉数选用无源器材,不含有任何电子器材及电子光源,包含光纤和光分路器或耦合器,用于衔接一个OLT和多个ONU。OLT到ONU 的传输(下行办法)选用TDM播送办法,接连不断地将信息传输给每个ONU。ONU到OLT的传输(上行办法)选用TDMA(时分多址复用)办法,各ONU只要在OLT 分配给自个的时隙内将信息传输给OLT。PON体系的作业原理见,图1:

1.2 PON技能的分类比拟

无源光纤网络PON消除了局端和用户端之间的有源设备,大大降低了保护本钱,进步了体系的牢靠性,而且有用的节约了光纤资源,是将来FTTH的首要解决计划。当前PON技能首要可分为以下三种:

(1)APON,其二层选用的是A TM封装和传送技能,最高速率为622Mbps,但因为本钱较高、带宽较低、ATM技能杂乱等缘由,当前现已根本退出了商场;

(2)EPON,其二层选用的是以太网技能,它供给1,25Gbps的速率,将来速率还能晋级为10Gbps。它将以太网技能与PON技能完美地联系在一起,充分发挥两者的优势,因而十分合适IP事务的宽带接入技能,其芯片和设备开展都比拟老练,商场占有率较高;

(3)GPON,其二层选用的是ITU-U界说的GFP,能供给一切规范的上行速率和1.25、2.5Gb/s 下行速率。在高速率事务撑持方面,GPON占有显着的优势,但本钱要高于EPON,别的商品的老练度也略逊于EPON。

2 有源光网络和无源光网络的差异

有源光网络(Active Optical network,AON)中,ONU设备串联在光纤网络中,每个ONU收到的信号时经上级ONU光-电-光改换后的信号。而在无源光网络中,ONU设备是经过光分路器并接在光纤网络上,各ONU收到的信号都由OLT直接发送下来。

当网络需求添加支路时,有源光网络体系有必要在支路节点添加光接口板以完成光方向的添加,而无源光网络体系则只需替换光分路器,选用分路数更多的光分路器即可添加光方向,因而无源光网络体系扩大比有源光网络体系更便利,且出资本钱更低。与此一起,无源光网络体系具有更牢靠的网络安全保护机制,详细包含: (1)单节点保护,网络中某一节点设备毛病不影响其他节点作业,一起具有反抗多节点一起失效的才能;(2)全网保护,能够选用完全相同的双光平面保护机制,供给1+1的通道保护盒1+1的电路保护,主动切换光平面,有用确保网络的安全性。

3 无源光网络技能在电力配网主动化通讯中的使用

作为整个配网体系的要害,通讯体系的功用至关重要,因而才配网主动化通讯体系的设计时有必要具有如下特性:体系能够安稳运行在各种恶劣的环境中,应变才能和安稳功能要高;体系能对网络中的任何紧急事件作出便利精确的反响,实时性要好;体系的拓扑灵敏多变,设备适应性强,装置、带着和保护比拟便利;体系撑持全双工,既满意主站向终端下发操控指令,

又满意终端向主站上载数据,必要时还需一起双向收发信息;体系有必要充分利用已有资源,尽力减缩出资,极大地进步整个体系的资金、设备和人力投入。

有必要归纳思考电力配网主动化通讯网络的特色和事务需求,选用PON技能完成事务接入,其常见的网络布局有如下两种:

(1)星形布局。主站(供电公司)和每个子站(变电站)之间都有一芯光纤衔接。OLT放置在主站中心机房,分路器能够放置在中心机房也能够放置间隔各个站点相对间隔都比拟近的集控站或营业厅,分路器和OLT之间经过一芯光纤衔接,然后节约光缆的数量。在站点内放置用户终端ONU,子站设备经过ONU完成与主站设备的互联互通。因为ONU有多个网络接口,每个接口的优先级和带宽都能够灵敏设置,能够敌对区分不一样的虚网,因而,PON体系不光能够为各种事务供给灵敏的网络接入,也可为站点的事务接入供给杰出的网络环境。经过添加相应的语音网关设备和合波设备,电话和有线电视也能够经过PON体系在一芯光缆上完成,然后为用户供给更多的信息接入效劳。

(2)链形布局。链形布局是PON体系的另一种接入办法,因为光纤呈链式散布,因而与星形接入比较能够更大程度上节约骨干光纤资源。链式布局中,PON体系可选用多级分光且分光功率不等的光分路器计划,即在只要一芯或几芯光缆资源的情况下选用功率不等的光分路器逐点会聚。在链式布局中供电公司(主站)和各个站点由一根光纤衔接起来,从OLT沿着光缆敷设的途径抵达第1个站点时,由分路器进行分光。分光后,一路经一芯光纤接人站点ONU 设备,另一路接着到下一个站点,依此类推。这种接入办法能够大大节约骨干光纤资源,进步光纤资源的利用率。各个站点尽管经过多级分光完成,但从网络办理上仍然是二级布局,即从OLT到每一个ONU都是直接衔接的中心,不经过其他设备,然后确保了扁平化办理。

4 小结

接入网是用户将网络终端设备经过电话线、无线设备或光纤等接入国际互联网,以完成彼此通讯的办法,其首要办法有公共交流电话网络、归纳事务数字网、数字用户线路、光纤到户接入等多种办法。其间光纤到户接入的疾速开展已变成宽带城域网建造中的必然趋势,其技能首要为无源光网络技能(PON)和有源光网络技能(AON),其间PON技能相对而言开展更快些,设备安全性高、本钱低、带宽高、机房出资少且建网速度快,无疑会变成将来光纤到户接入最理想的接入办法。

尽管配电网设备数量大且涣散,可是每个测点传递的数据量较少,根据PON技能的通讯接入计划在通讯速率、本钱、牢靠性等方面均能较好地满意电力配网主动化的通讯需求,网络扩大灵敏。跟着光电器材的技能开展和价钱的降低,PON技能将在将来的电力配网主动化通讯中遭到越来越多的使用。