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1、配电自动化及通信系统建设方案研究应用摘要:配电通信系统的建设和改造应充分利用现有通信资源，完善配电通信基础设施，避免重复。在知足现有配电自动化系统需求的前提下，充分考虑业务综合应用和通信技术发展前景，规划、分步施行、适度超前。关键词:配电自动化;通信系统;建设方案研究电力通信网的建设关系着电力系统的安全稳定运行，它同电力系统的继电保护及安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。随着电力市场的信息化、商业化发展，电力通讯网同时是电网自动化配电、电力市场信息化运营和电力企业当代化管理的基础。但随着电力通讯系统的智能化和网络化建设，电力通讯系统比传统系统愈加开放，远
2、程接入也愈加简单，带来了安全隐患，例如网络病毒、恶意的数据更改等，所以电力企业要重视当前智能电网下的电力系统通讯安全，保障电网安全稳定运行。1总体目的架构11配电主站到变电站通信层本期配电自动化建设涉及已建变电站。本次将在上述涉及的站点信息通过变电站内原有SDH设备，会聚到信通主机房的2台核心SDH上，并通过三层交换机转发到系统主站。12变电站到配电终端通信层本期工程变电站至配电终端的通信网建设优先选择实时可靠性高、扩展性好的EPON光纤专网技术实现重要站点的“三遥“通信。13配电主站至变电站通信网络建设通信系统是支撑统一坚强智能电网建设的公共平台和重要手段，贯穿发电、输电、变电、配电、用电、
3、调度六个环节。坚强智能电网的建设对通信信息系统提出了更高的需求，地市光纤骨干传输网作为配电通信网骨干层，不仅需要知足配电系统通信的要求，还要知足智能电网各环节通信业务的需求，十分是快速增长的IP业务的需求，因而要求在传输体制、通信容量、安全性、可靠性、实时性等方面有较大的转变和提升。通过上述设备构建从配电主站到各变电站的虚拟专用IP网络，每个变电站到主站设计带宽不小于10M，专门用于传送配电自动化信息。网络架构如图1所示。变电站至配电终端选择以光纤通信EPON技术为主、无线公网GPS作为必要补充的通信技术。采用EPON通信技术时:ONU终端设备选用双PON口设备实现全保护自愈;ONU设备采用工
4、业级设备，知足较恶劣的现场运行环境;ONU设备配置在环网柜、柱上开关上，实现相关设备信息上传至变电站。OLT设备配置在变电站内，实现变电站信息聚集上传至主站。14变电站至配电终端通信网络建设本期配电自动化建设区域的线路终端原则上采用以太无源光网络(EPON)通信方式实现信息上传。采用光纤通信的配电通信网设计需要根据各种配电网业务的需要、结合通信技术的发展来开展。而EPON网络具有如下优点。EPON系统是点对多点的构造，节省大量的主干光纤和光收发器。EPON是基于以太网的无源光网络，可靠性高。EPON系统适用于IP业务，能够提供高带宽和高带宽利用率。EPON系统网络层次简单，维护成本低。EPON
5、系统组网灵敏，支持树型，星型，总线型;可提供多种保护方式。EPON技术经太多年发展，产品成熟可靠。因而，考虑到对将来配电网业务的适应性、技术的可持续性，网络的稳定性等因素，并结合农网10kV及下面配网工程选点及改造方案的实际情况，确定核心区域所有“三遥点原则上采取光纤以太无源光网络(EPON)通信方式。2通信设备选型21OLT设备选型211电信级高可靠性OLT所有主件(引擎板，业务板，电源，风扇)支持热插拔;双主控模块冗余备份;交换网冗余;双电源模块冗余备份;风扇冗余;无源背板设计，确保系统的稳定可靠运行。212丰富的业务、端口类型OLT设备应支持丰富的2/3层协议。支持EPON、百兆、千兆、
6、万兆等各种类型的以太网接口;提供4PON口、8PON口、16PON口同时带8GE上行单板的接口密度;提供多种组合接口板，全面知足客户需求。213大容量、高密度端口最大支持768Gbps交换容量;最大支持128KMAC地址表项;整机最大支持96个EPON端口;每条EPON线路能够支持125Gbps的对称带宽，最大分光比164。分布式的体系架构和硬件AISC处理保证IPv4/IPv6业务线速转发，不存在集中式处理的瓶颈，知足网络业务不断发展的需求。214完善的安全保护机制内置安全机制，可从控制、管理、转发三平面全方位保障网络设备的安全。内置协议报文攻击识别模块，防止协议报文攻击;安全的SNMPv3
7、网管协议;IP、VLAN、MAC和端口等多种组合绑定;组播/广播风暴抑制;uPF单播反向途径转发，防止非法或者异常的流量进入网络;抵御多种病毒攻击，保证设备管理的安全。215高度集中的运营管理与维护管理组件应提供完善的性能监控，丰富的声光告警，完好的EPON图形拓扑，便捷的批量配置，多种增值业务配置。支持对ONU的集中管理/远处监控/远处调测/远程维护/远程在线升级。22ONU设备选型221选型原则符合IEEE8023ahEPON标准和IEEE8023ah1000BasePX20传输规格，且支持良好的互通性。支持双上行PON接口，提供双路EPON光纤的互相备份。具有各种类型终端接口。支持4个百
8、兆以太网接口和2路S485接口，每路支持带32个S485终端。支持SmartLink智能链路特性，双PON倒换速度最快可达50ms。提供多种电源输入接口，支持220VAC和12/24VDC电源随意选择输入。支持双向FEC(ForwardErrorCorrection，前向纠错)功能，延长传输距离。支持光功率测量功能，支持光模块接收和发送光功率测量和显示。支持强大的QoS(QualityofService)能力。具备良好的安全保证机制和维护管理功能。支持各种电力规约，透传转发所有报文。11英寸标准机箱设计，方便机架和壁挂安装。采用静音无风扇设计，具备高可靠性和低功耗节能环保能力。高度集中的运营维
9、护:ET824用户端口支持网管管理，支持自我故障检测并复位功能，并且在掉电、重启后原有配置能够迅速恢复，同时也支持远程批量软件升级，支持升级失败自动回退功能，进一步提高了网络管理员的工作效率，减少网络的运营成本。222本工程选型ONU设备的设置应综合考虑供电电源情况、配电终端分布等情况，原则上ONU设置在配电终端附近(有条件的情况下与配电终端共箱体)。本次设计考虑与配电终端共箱。每个具备光缆敷设条件的“三遥或“两遥点的自动化配电终端原则上配置ONU1台。ONU设备及其光配线附件一同组成光交箱，与配电自动化终端一同组屏安装。综合考虑本工程ONU设备供电电源拟采用直流方式供电，由配网二次设备进行2
10、4V整流供电。3构造要求安装在户外的装置其构造设计应紧凑、小巧，外壳密封，能防尘、防雨，防护等级不得低于GB/T4208规定的IP54的要求，安装在户内的装置防护等级不得低于GB/T4208规定的IP20的要求，并知足下列要求。1)配电终端应有独立的保护接地端子，并与外壳和大地牢固连接。2)配电终端的接口宜采用航空插头的连接方式。4绝缘要求41配电终端功能411站所终端(DTU)功能与指标1)采集功能:每路开关不少于4个状态量;不少于3个电流量(A、C);不少于2个沟通电压量;支持功率、频率等信号采集、计算。2)事件记录及主动上报功能:记录并上报开关状态变位、馈线故障、电源故障等情况。3)通信
11、功能:支持IEC608705101、IEC608705104等多种主流通信规约，具备主站通信功能。412馈线终端(FTU)功能与指标1)数据采集:可采集2个电压、3个电流、12个开关状态信号，并可进行功率、频率等信息的演算;故障检测及故障判别功能。2)事件顺序记录:记录开关状态变化的时间和先后次序、馈线发生短路故障的时间、电源发生故障的时间并上报。3)控制功能:支持遥控指令的接收、执行，控制开关的分、合，并具有当地手动控制功能及当地/远方闭锁功能。4)通信功能:支持多种通信方式及IEC608705101、IEC608705104等标准通信规约。413配变终端(TTU)功能与指标1)电压量采集:Ua，Ub，Uc。2)电流量采集:A相、B相、C相、零序。3)遥信:开关位置状态等。4)故障检测:具备线路过流、短路、零序告警等检测并主动上传。5)事件存储:SOE存储不少于100条。5结语电力配网的自动化通讯网络固然显著提升了电力系统的智能化、信息化、网络化程度，但也由于其网络化特征，引发了网络安全问题，造成整个智能电力系统的安全威胁。面对通讯网络中的安全威胁，需要电力企业提升各类安全技术，并减少人为因素影响，切实保障电力通讯网络安全。