電力通信技術混合組網淺析

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【摘要】結合目前電力通信專網的建設實踐，分別對配網通信技術中涉及的SDH、EPON、LTE的應用范圍及應用難點進行了分析，并對配網通信組網方案進行了探討，提出把無線專網與光通信組網靈活結合，實現資源最優化利用。

【關鍵詞】配電通信；混合組網；SDH；EPON；LTE

1前言

配網通信包括有線通信和無線通信兩大類[1]。目前，有線通信中電力骨干傳輸網主要采用SDH光纖通信技術。經過多年的投資建設及網絡優化，SDH通信網絡已經覆蓋到不同等級電壓的變電站[2-3]。配網通信中EPON技術應用成熟廣泛[4]，無線通信主要使用LTE專網或3G/GPRS公網傳輸[1，5]。隨著電網的快速發展，電力通信網末端“最后1km”連接的變電站尤其是縣級等電力通信網絡的光纖光纜的鋪設線路長、施工難度大、環境復雜、成本高[6]。無線公網方式需要支出一定的運營費用，而且其可靠性、安全性都難以保障，難以滿足智能用電的需求[7]。在實際應用中，通常需要根據城區配電網線路建設的實際情況和實際應用效果，綜合選擇最佳的通信方式和組網方式，基于這一背景，下文將探討研究可行的組網方式。

2SDH骨干網+EPON接入網

EPON系統對于分光器級數沒有理論限制，但每個終端設備ONU的光通道衰減應小于24dB[4]。由于光纜布放隨著電纜走向實施，因此所轄電網內變電站基本實現光纖全覆蓋，光纖網絡具備向配電線路延伸的網絡基礎，具備了EPON組網的通信介質條件。然而此方案實施過程中會遇到一系列問題：（1）光纜敷設難度大，成本高[5]。導致這一情況的原因主要是：在部分地市變電站之間橫跨江河，跨江敷設光纜對技術和成本要求都高；另一方面，位于密集老城區的地埋電纜線其走線槽并沒有給光纜預留足夠的空間，遇此情況則必須掘開地面重新增設光纜走線槽。（2）施工難度大。無論采用架空線纜還是地埋線纜，敷設電纜需與用戶側等各方面協調，征得其同意才能走線。（3）設備安裝困難。新增設備體積較大且數量多，而部分通信機房空間有限。（4）存在不穩定因素。目前地市城區建設或者拆遷較多，光纜很極易被破壞從而通信中斷；同時，冰雪等自然災害導致光纜中斷導致采集信息全面中斷。因此在配用電網建設中僅依靠有線網建設成本高，施工難度大，自然災害影響嚴重。

3SDH骨干網+LTE無線專網

2011年3月，首個基于LTE230無線寬帶的用電信息采集通信系統在浙江海鹽成功建成，首次將LTE技術引入電力系統[5]。配電通信中的無線專網數據采集方式可設計為星型、環型、鏈型等[1，8]。這些組網方式的特點是基帶單元（BaseBandUnit，BBU）與不同遠端射頻單元（RemoteRadioUnit，RRU）之間通過多條光纖直連，組網簡單，擴容方便，信號經過的環節少，線路可靠性較高[5-7]。但是該系統仍然存在以下問題：（1）基于射頻的無線信號受無線覆蓋范圍受地域、建筑影響而不同程度的衰減，對于密集建筑群存在盲區，無法形成全覆蓋。（2）星型組網方式耗費的纖芯數較多；鏈型使用纖芯少，但是分光器逐級分光連接，隨著分光的級數增加，線路可靠性逐級降低。可以看出，上述無線組網方式與EPON光纖組網結構存在一致性，可以進行有機結合，實現對光纖通信的延伸[7]。

4SDH骨干網+EPON接入網+LTE無線專網

考慮到不同環境下的干擾和衰落等影響，在不同密集型區域使用不同的接入方式。在建筑過于密集的片區，變電站之間距離相對較近，則可以采用EPON接入網，不僅充分利用了光纖通信資源，而且有效避免了射頻信號多徑衰落嚴重造成的信息失真。而在采集點比較稀疏、變電站距離過遠，或敷設電纜環境較惡劣地區，則采用LTE無線專網，從而降低施工難度并有效控制成本。考慮到無線專網的射頻傳輸方式存在被非法竊取的可能性，而EPON有線光通信方式高效可靠，因此對于不同安全等級的業務可采用不同的采集方式。

5結語

EPON具有速率高、性能穩定、安全可靠的特點，LTE系統具有廣覆蓋、低成本以及對電力業務的適用性的優勢，兩者都適用用于電力配用電網。隨著多種電力業務的開展和終端數量的增加，多樣化、智能化、規模化的智能電網建設將逐步深入。本文提出結合EPON技術與LTE系統，形成優勢互補，實現最大化利用現有電力通信網絡資源，從而使電力通信網更加完善、可靠，為整個電力系統的通信安全奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]徐婧婧.無線通信技術及在電力通信專網中的應用研究[J].企業技術開發，2016（12）.

[2]王智勇.電力SDH光纖通信網絡組網優化[J].電力系統通信，2010，31（12）：36-38+47.

[3]顏江騰.關于電力SDH光纖通信網絡組網優化探討[J].中國新通信，2018，20（18）：1-2.

[4]朱瑞杰，于昉，夏增極.EPON技術在配電網自動化中的應用[J].電力建設，2011（32）：49-53.

[5]李金友，閆磊，等.基于LTE230系統的電力無線通信專網研究與實踐[J].電氣技術，2014（1）：132-134.

[6]李垠韜，袁衛國,等.電力無線專網建設與測試[J].沿海企業與科技，2014（5）.

[7]易浩勇，張京娜，等.基于電力無線專網的用電信息采集通信系統[J].電力系統通信，2013，34（244）.

[8]樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].國防工業出版社，2013.

作者:周海瑩 盛丹紅 單位:國網湖北省電力有限公司襄陽供電公司