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城区配电自动化通信网络建设方案探讨

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1电力通信网现状

1.1传输网现状

目前,衡阳市区的电力光纤通信网络已经覆盖城区各变电站和各个分局,网络拓扑以环网结构为主,传输系统经采用中兴SDH设备组网,在衡阳局配置有一套中兴传输设备网管系统。配电自动化建设区由廖家湾变、岳屏变、雁峰变、明翰变4个110kV变电站供电,这4个站的MSTP传输设备容量为155~622M。

1.2配电通信网现状

核心城区配电通信网络基本空白,各配电单元(包括10kV及以下的开关站、箱变、分段联络开关、柱上变压器)均没有采用任何通信方式。配变用电信息采集系统采用公网的无线GPRS方式进行数据上传,配电侧通信没有考虑,配电信息缺乏有效的采集及传输。衡阳市核心城区10kV线路情况较为复杂。线路大多为架空/电缆混合线路,其中电缆基本采用电缆沟的敷设方式,管孔资源比较丰富,通信光缆敷设条件较好。

2配电通信网技术选择

针对配电网负荷变化快、通信可靠性要求高的特点,并结合本期建设区域管孔资源丰富,光缆可覆盖大部分配电设备的特点,选择光纤通信为衡阳配电通信网的主要通信方式,配用电通信网中的光纤专网方式主要采用EPON技术和工业以太网技术。由于工业以太网技术为有源网络,设备供电问题在配网线路上存在一定困难,同时增加了故障点的数量;EPON在物理层采用了PON(无源光网络)技术,光分配网络无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员,可有效节省建设和运营维护成本,更适应于配网线路的配网结构。因此,衡阳市核心城区配网自动化光纤专网采用EPON技术体制。

3通信建设方案

3.1总体方案

配电通信系统由配网通信终端接入网、骨干层通信网络、接入层通信网络以及配网通信综合网管系统等组成。配网通信终端接入网部署在配网主站(衡阳供电公司),实现多种通信方式统一接入、统一接口规范和统一管理,配电主站按照统一接口规范连接到配网通信终端接入网;骨干层通信网络实现主站和各变电站通信子站之间的通信,衡阳核心城区配网骨干层通信网络利用衡阳地区现有光纤通信专网来组建,各变电站通信子站汇集的配网信息通过IP方式接入SDH/MSTP通信网络;接入层通信网络实现变电站通信子站和配电终端之间的通信,衡阳核心城区配网接入层通信网采用光纤专网通信(无源光网络EPON)通信方式。此外,改扩建市局主站及本次建设区域的4个110kV变电站,在城区骨干光环网上建成配电通信专用网络。配电通信总体网络架构如图1所示。

3.2主干通信网扩容

第一层为电力通信主干网——覆盖所有110kV及以上变电站、调度中心、电力企业各级组织,负责变电站的所有业务。本层在整个通信网中处于核心地位,可靠性、实时性要求极高,具备双路由,自愈时间小于50ms。本建设工程的4个110kV变电站现有的MSTP传输设备容量为155~622M,基本满足本次工程业务的带宽需求。为便于业务管理,将主干网上承载配电自动化和信息内网业务的以太网板分开配置,因此4个站各新增1块GE以太网板以满足配电自动化的接入需求。

3.3配电通信网光缆线路建设

本工程沿实施区域的4个110kV变电站10kV联络线路路径敷设/架设光缆,并结合实际地理接线图,确定沿7个方向布放干线光缆。综合考虑施工等因素,本工程的架空/电缆混合线路采用ADSS光缆,纯电缆线路采用普缆无金属光缆。结合未来电网新增业务需求和纤芯备用,配网主干线路光缆和分支线路光缆分别采用48芯、24芯。3.4EPON系统“手拉手”组网方案在“手拉手”主干线环境下,第一级1分4均匀分光器放置位置为变电站,PON口光信号经分光后通过4根跳纤接入变电站光配线架上。每4个ONU接入点为一组,处于同一个分光器及PON口下,每个ONU使用从两侧变电站来的光缆中的同一纤芯,在资源充足的条件下,也可通过“用3备1”的方式,预留主干线新增节点的能力。

4结语

衡阳局核心城区配电自动化通信网络建设方案采用当前主流的EPON技术组建电力系统专用的配电通信网,其组网模式为今后智能电网的广泛建设开展提供了有力的参考价值。

作者:祝荣 单位:中国能建湖南省电力设计院有限公司

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