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文檔簡介

1、1EPONEPON在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)交流在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)交流2011年年1月月2配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹1EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析用于配網(wǎng)通信可行性分析2EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案3EPON在電力通信的技術(shù)要求在電力通信的技術(shù)要求4內(nèi)容提綱3PVSPVSCBCB站內(nèi)重合器和斷路器 PVS柱上真空開關(guān)同處一同處一個位置個位置配電網(wǎng)一次設(shè)備線纜圖PVSPVSPVS電源電源A電源電源BI段段II段段III段段IV段段重合器重合器環(huán)網(wǎng)柜重合器重合器重合器重合器PVS柱上真空開關(guān)(重合器)配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方

2、式介紹4配電網(wǎng)一次設(shè)備線纜圖配電子站PVS10KV 母線母線站內(nèi)饋線開關(guān)斷路器斷路器分支斷路器配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹5SPSPVSRTUSPSPVSRTUCBCBCB站內(nèi)重合器和斷路器站內(nèi)重合器和斷路器PVSPVS柱上真空開關(guān)柱上真空開關(guān)SPS-SPS-電源變電器電源變電器RTURTU一體型遠(yuǎn)方終端一體型遠(yuǎn)方終端同處一同處一個位置個位置配網(wǎng)自動化終端設(shè)備組網(wǎng)圖各個配變終端(RTU、DTU、FTU)放置在電力一次設(shè)備的旁邊,負(fù)責(zé)參數(shù)的采集和監(jiān)控配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹6PVSPVSPVS電源電源A電源電源BI段段II段段III段段IV段段

3、重合器重合器FTU環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜配網(wǎng)自動化終端DTUDTUFTU重合器重合器重合器重合器配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹7SPS配電子站環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控FTUTTUPVS配電線RTU10KV 母線母線FTU配電子站配電線10KV 母線母線配網(wǎng)自動化終端配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹8配網(wǎng)自動化通信的作用配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹9通信可靠投資經(jīng)濟(jì)組網(wǎng)規(guī)范通信速率擴(kuò)展性強(qiáng)配網(wǎng)自動化通信要求配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹10配網(wǎng)自動化通信結(jié)構(gòu)圖配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹11有線通信無線通信配

4、網(wǎng)自動化通信傳統(tǒng)方式配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹12 光貓(Modem)通信是早期的配電自動化通信系統(tǒng)建設(shè)中常用的一種光纖通信技術(shù),利用配電子站附近的光纖接入,各子站通過光貓和就近的開閉所相連接,而其他開閉所則通過RS232和前一開閉所線纜級聯(lián),由此完成所有開閉所的接入。優(yōu)點:1)突破了傳統(tǒng)RS232/485的傳輸距離2)支持環(huán)網(wǎng)保護(hù)3)施工簡單缺點:1)接入速率較低,一般在120kbit/s2)不具備抗多點失效性。RS-232RS-232總線總線串口服務(wù)器串口服務(wù)器RJ-45RJ-45RS-232RJ-45開閉所開閉所光纖光纖交換機(jī)交換機(jī)主要子站主要子站串口服務(wù)器串口

5、服務(wù)器RJ-45RJ-45交換機(jī)交換機(jī)子站子站主站主站配網(wǎng)自動化傳統(tǒng)通信-RS232光貓配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹13配網(wǎng)自動化傳統(tǒng)通信-SDH配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹14 配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式-交換機(jī)配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹15利用電力架空明線或地理電纜通過配電載波設(shè)備來傳遞信號,其優(yōu)點是可用現(xiàn)有的配電線路傳輸不需另鋪線路,而且便于管理。缺點是:數(shù)據(jù)傳輸速率較低;容易受到干擾、非線性失真和信道交叉調(diào)制的影響,并且與其他通信方式兼容性不好。采集終端采集終端采集終端采集終端采集終端采集終端采集終端采集終端采集終端采集終

6、端采集終端采集終端集中器集中器配網(wǎng)自動化傳統(tǒng)通信-PLC配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹16主站電臺智能Modem前置機(jī)串口串口1 1主站電臺智能Modem串口串口2 2CH2CH2智能化Modem監(jiān)視單元主站電臺CH3CH3主站電臺串口串口3 3CH2CH2終端CH3CH3終端230MHz是微波通訊的一種,屬于超短波通信方式。采用行業(yè)專網(wǎng)專用頻段,通過微波實現(xiàn)信號傳輸。配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式-230MHz配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹17 配網(wǎng)傳統(tǒng)通信方式-GPRS配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹18 通過對傳統(tǒng)配網(wǎng)通信手段的分析,結(jié)合

7、配電網(wǎng)的實際情況,目前配網(wǎng)自動化通信最終將以光纖+載波為主,其它通信方式為輔。 配電網(wǎng)主要通信信道最終方式選擇配網(wǎng)自動化對光纖通信方式有哪些具體要求呢?配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹19配網(wǎng)自動光纖通信面臨的問題一、點到多點通信。由配網(wǎng)自動化終端數(shù)量和分布的特點決定,傳統(tǒng)點到點的光纖通信方式在配網(wǎng)中并不適用。二、分光設(shè)備對環(huán)境因素不敏感。由電力配網(wǎng)特點決定了,在線路上在戶外不可能有很好的工作環(huán)境。三、帶寬能夠滿足配網(wǎng)自動化需求。四、終端設(shè)備工業(yè)級設(shè)計。包括環(huán)境適應(yīng)性、供電等因素。五、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好。擴(kuò)展不影響整網(wǎng)架構(gòu)。頻繁的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化顯然是配網(wǎng)通信所不能允許的。 配電網(wǎng)自

8、動化及通信方式介紹配電網(wǎng)自動化及通信方式介紹20配網(wǎng)自動化及通信方式介紹配網(wǎng)自動化及通信方式介紹1EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析用于配網(wǎng)通信可行性分析2EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案3EPON在電力通信的技術(shù)要求在電力通信的技術(shù)要求4內(nèi)容提綱211、配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析2、光纜建設(shè)分析3、EPON應(yīng)用于配電網(wǎng)光纖通信分析4、供電分析5、配電網(wǎng)電纜組網(wǎng)分析6、EPON組網(wǎng)分析7、配電網(wǎng)對通信設(shè)備的環(huán)境要求分析8、通信 速率分析9、EPON鏈路保護(hù)分析10、EPON抗多點失效分析11、EPON通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容分析EPON通信可行性分析22省級核心網(wǎng)市級骨干網(wǎng)縣級接入網(wǎng)火電廠火電廠5

9、00kV 220kV 220kV 220kV 110kV 220kV 110kV 110kV 110kV 110kV 35kV 35kV 35kV 35kV 35kV 220kV 220kV 110kV STM64/STM16STM16/STM4STM4/STM1(一)配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析(一)配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析23(一)配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析(一)配電網(wǎng)通信介質(zhì)分析24(二)光纜建設(shè)分析(二)光纜建設(shè)分析25環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)控TTU配電線SPSPVSRTU配電子配電子站站10KV 10KV 母線母線FTU配電線配電網(wǎng)主站配電網(wǎng)主站同處一個位置同處一個位置配電子站配電子站10KV 10KV 母線母線交換機(jī)O

10、LTOLTONU1ONU2ONU3ONU4(三)(三)EPONEPON應(yīng)用于配電網(wǎng)光纖通信分析應(yīng)用于配電網(wǎng)光纖通信分析CBCB站內(nèi)重合器和斷路器站內(nèi)重合器和斷路器PVSPVS柱上真空開關(guān)柱上真空開關(guān)SPS-SPS-電源變電器電源變電器261、電壓互感器變換電壓,二次側(cè)可輸出220VAC2、就近配電變壓器取電3、電壓互感器+蓄電池(UPS)配電網(wǎng)測量儀表、繼電保護(hù)裝置、自動化終端及通信設(shè)備如何取電? 電壓互感器(PT potential transformer)配電采集終端220VONUONUPT一次側(cè)可輸入3220kV配電饋線電壓繼電保護(hù)裝置220VONUONU開閉所、負(fù)荷中心、用戶電表能實現(xiàn)

11、機(jī)房供電;環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、變壓器可依靠PT提供工作電源。(四)供電分析(四)供電分析27電力配電網(wǎng)中電纜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下所示:電力配電網(wǎng)中電纜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下所示:手拉手環(huán)網(wǎng)手拉手環(huán)網(wǎng)單電源輻射網(wǎng)單電源輻射網(wǎng)農(nóng)村電網(wǎng)占主導(dǎo)地位。線路單電源供電,接線簡單、建設(shè)投資較少。當(dāng)線路或設(shè)備故障、檢修時,用戶停電范圍大,系統(tǒng)供電可靠性較差。主干線路一般要求分段,供電半徑約為35 km。 城網(wǎng)供電多為雙電源方式 通過主干線路末端之間的直接聯(lián)絡(luò),實行環(huán)網(wǎng)接線,開環(huán)運(yùn)行,大大提高了供電可靠性。28雙電源雙雙電源雙T T網(wǎng)網(wǎng) 雙變壓器接線,具有形接線的優(yōu)點,節(jié)省電力電纜的用量,運(yùn)行方式靈活,又使變壓器和低壓配電系統(tǒng)

12、有備用,接線可靠性高。 1、現(xiàn)有的線路管道資源,對配電網(wǎng)一次保護(hù)設(shè)備、采集設(shè)備、通信信設(shè)備如何供電? 2、配電網(wǎng)自動化通信網(wǎng)絡(luò)如何適應(yīng)以上配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?29鏈型組網(wǎng)鏈型組網(wǎng)全鏈路保護(hù)全鏈路保護(hù)EPONEPON系統(tǒng)組網(wǎng)系統(tǒng)組網(wǎng)符合配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)符合配電網(wǎng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)全鏈路保護(hù)全鏈路保護(hù)單電源輻射網(wǎng)單電源輻射網(wǎng)雙電源雙雙電源雙T T網(wǎng)網(wǎng)手拉手環(huán)網(wǎng)手拉手環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)通信光纖線路資源分布特點: 帶狀或帶狀或鏈形結(jié)構(gòu)鏈形結(jié)構(gòu) EPON天然天然 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)配電光纖線路敷設(shè)通常是帶狀或鏈型結(jié)構(gòu)配電光纖線路敷設(shè)通常是帶狀或鏈型結(jié)構(gòu)光纖芯數(shù)相對較少光纖芯數(shù)相對較少 單纖雙向通信單纖雙向通信子站與監(jiān)

13、測終端之間是點到多點結(jié)構(gòu)子站與監(jiān)測終端之間是點到多點結(jié)構(gòu)30配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)對通信設(shè)備的環(huán)境要求:1設(shè)備抗電磁干擾2設(shè)備抗惡劣環(huán)境運(yùn)行3多種供電方式4設(shè)備自然散熱5安裝環(huán)境31EPON滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)對環(huán)境的要求滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)對環(huán)境的要求外觀金屬屏蔽式機(jī)盒,提升EMC性能防護(hù)電源寬電壓極性保護(hù),防浪涌沖擊,支持熱插拔散熱無風(fēng)扇設(shè)計、自然散熱抗惡劣環(huán)境運(yùn)行溫度為-20+75 ,濕度為10%90%非凝露安裝環(huán)境OLT:主站、110/35kV變電站的站內(nèi)通信機(jī)房ONU:10kV開閉站、配電室,并根據(jù)室內(nèi)的條件和相關(guān)要求,可放置小型機(jī)柜或機(jī)箱。應(yīng)避免安裝在潮濕、高溫、強(qiáng)磁場干擾源的地方32單個配網(wǎng)終端的

14、通信帶寬需要單個配網(wǎng)終端的通信帶寬需要: : 通信子站帶寬要求:通信子站帶寬要求:類別類別時間時間要求要求數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)量帶寬要求帶寬要求備注備注一遙5S190個字節(jié)1901908 85 5313bit/s 313bit/s 二遙5S310個字節(jié)3103108 85 5496bit/s 496bit/s 時延和輪詢要求為30S三遙5S330個字節(jié)3303308 85 5528bit/s 528bit/s 類別類別饋線饋線條數(shù)條數(shù)電房數(shù)量電房數(shù)量/饋線饋線時間時間傳輸速率傳輸速率備注備注一遙40205S800313bit/s250.4kbit/s 1個110kV變電站一般帶30-40條饋線,適宜作為

15、子站二遙40205S800496bit/s396.8kbit/s 三遙40205S800528 bit/s422.4kbit/s 33以太網(wǎng)接口(bit/s)RS-232串口(Baud) RS-485串口(bit/s)ONU10/100/1000M自適應(yīng)300、1200、2400、4800、9600、19200最高10MOLT1000M電/光(對接MSTP)接口數(shù)量1414143434主干光纖保護(hù)主干光纖保護(hù)1+11+1業(yè)務(wù)保護(hù)業(yè)務(wù)保護(hù)OLTOLT2 2:N N分光器分光器ONU 1ONU2PONPON口口 主主PONPON口口 備備OLT OLT 主主1:N分光器分光器ONU 1OLT OL

16、T 備備1:N分光器分光器ONU nPONPON口口 主主PONPON口口 主主備用備用PON口啟動口啟動備用備用PON口啟動口啟動 (九)(九)EPONEPON鏈路保護(hù)分析鏈路保護(hù)分析35OLTOLTOLTOLTPONPON口口損壞損壞設(shè)備死機(jī)設(shè)備死機(jī)突然掉電突然掉電備用備用PONPON口口啟動啟動 36OLTOLTOLTOLT主干主用主干主用光纖中斷光纖中斷分支主用分支主用光纖中斷光纖中斷備用備用PONPON口口啟動啟動備用備用PONPON口口啟動啟動備用備用PONPON口口啟動啟動 37 配電網(wǎng)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等節(jié)點數(shù)量的不可精確預(yù)測性,要求網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)容時具有方便性、經(jīng)濟(jì)性。粗箭頭變電

17、站、開閉所、終端的數(shù)量增加配電網(wǎng)通信系統(tǒng)光纖資源的拉放延伸原網(wǎng)絡(luò)向外輻射連接更多的監(jiān)測節(jié)點部分節(jié)點形成局部的點到多點網(wǎng)絡(luò)形態(tài)對原先放置的設(shè)備有更高要求3838 當(dāng)沒有冗余的光接口時,只能更換設(shè)備型號。將導(dǎo)致該節(jié)點及下掛的所有設(shè)備業(yè)務(wù)暫時中斷,對運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)造成很大的安全威脅,也對系統(tǒng)建設(shè)前期設(shè)備選型造成困難。 需增加光接口板需增加光接口板3939 EPON通信系統(tǒng)設(shè)計之初預(yù)留光纖資源及光功率裕量,在主干光纖上采用非均分的無源分光器,保證將主要光功率留給下級擴(kuò)容節(jié)點設(shè)備。對新增監(jiān)測節(jié)點只需添加分光器和ONU,即實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容。4040光接口板、SFP光模塊無源分光器工業(yè)交換機(jī)ONUSDH/MSTP

18、 SDH/MSTP ONU41光接口板、SFP光模塊無源分光器工業(yè)交換機(jī)ONUSDH/MSTP SDH/MSTP ONU42配網(wǎng)自動化及通信方式介紹配網(wǎng)自動化及通信方式介紹1EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析用于配網(wǎng)通信可行性分析2EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案3EPON在電力通信的技術(shù)要求在電力通信的技術(shù)要求4內(nèi)容提綱43電力配網(wǎng)通信解決方案44遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)解決方案45配網(wǎng)自動化及通信方式介紹配網(wǎng)自動化及通信方式介紹1EPON用于配網(wǎng)通信可行性分析用于配網(wǎng)通信可行性分析2EPON技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案技術(shù)配網(wǎng)通信的解決方案3EPON在電力通信的技術(shù)要求在電力通信的技術(shù)要求4

19、內(nèi)容提綱46業(yè)務(wù)類型和設(shè)備類型業(yè)務(wù)類型和設(shè)備類型 業(yè)務(wù)類型:業(yè)務(wù)類型: 電力EPON系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù):以太網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)和RS232/485串口業(yè)務(wù), 可選支持業(yè)務(wù)(語音業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控業(yè)務(wù))、TDM業(yè)務(wù)等。 OLTOLT設(shè)備類型:設(shè)備類型: OLT設(shè)備分為機(jī)架式、盒式兩種。 OLT設(shè)備具有二個或者多個PON接口,提供以太網(wǎng)GE上聯(lián)接口,可選 支持環(huán)路保護(hù)協(xié)議。 ONUONU設(shè)備類型:設(shè)備類型: 根據(jù)配電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,規(guī)定以下ONU類型:抄表應(yīng)用抄表應(yīng)用ONUONU: 具有1或4個FE以太網(wǎng)接口及一個或兩個PON接口。二次設(shè)備(變壓器二次設(shè)備(變壓器/FTU/FTU)監(jiān)控應(yīng)用)監(jiān)控應(yīng)用ONUONU: 具有1或4個FE以太網(wǎng)接口,1或4個RS232/485接口;具有兩個PON接口。電力行

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