關(guān)于智能電網(wǎng)的電力光纖入戶技術(shù)探究

摘 要：在未來，電網(wǎng)的發(fā)展方向是智能化為主，各個(gè)國家的專家也開始了對這方面的研究。智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)就是通信技術(shù)，當(dāng)前，可讓電網(wǎng)具備通信功能的技術(shù)是PFTTH，即電力光纖入戶。本文對電力光纖入戶技術(shù)作為簡要分析，探究了電力光纖入戶的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力光纖；光纖入戶

所謂電力光纖入戶，指的是在低壓通信接入網(wǎng)中，運(yùn)用OPLC，即光纖復(fù)合低壓纜，把光纖與低壓電力線起鋪設(shè)，與PON技術(shù)（無源光網(wǎng)絡(luò)）相配合實(shí)現(xiàn)到表、到戶。這一項(xiàng)技術(shù)可以解決信息高速中尾端的接入問題，同時(shí)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：滿足自動(dòng)化、信息化、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的共享、縮減了三網(wǎng)融合的成本、環(huán)保節(jié)能、提高運(yùn)作效率、避免重復(fù)鋪設(shè)光纖、減少維護(hù)成本。光纖復(fù)合電纜電力電纜通信的接入，可實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)共同融合，可為智能用電、配電自動(dòng)化、信息采集等提供通信的通道，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電、水、煤三表的共同采集。

1 電力光纖的入戶技術(shù)分析

電力光纖入戶網(wǎng)絡(luò)一般是處在電力通信網(wǎng)絡(luò)變電站到用戶端接入層網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，其中在整體電力通信網(wǎng)中位置如下圖所示（圖1）。電力光纖入戶接入網(wǎng)由SNI節(jié)點(diǎn)接口和核心網(wǎng)虎背熊腰，以用戶網(wǎng)絡(luò)接口為基礎(chǔ)，和終端用戶進(jìn)行連接。

新發(fā)展的點(diǎn)—多點(diǎn)光纖技術(shù)是PON，主要有三類，即APON、EPON、GPON 。這三類中，運(yùn)用最廣泛的當(dāng)屬商用早、成本低的EPON。本文所介紹的電力光纖入戶是在以太網(wǎng)方式的EPON基礎(chǔ)上，以點(diǎn)—多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)上提供各類業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)接入。

而EPON結(jié)構(gòu)是由局域端口的以下三種組成OLT（光線路終端）、ONU（用戶側(cè)光網(wǎng)單元）、ODN（光分布網(wǎng)絡(luò)）。這三種組成其功能也不一樣，OLT主要是提供數(shù)據(jù)、視頻行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的功能；而ODN是負(fù)責(zé)連接OLT和所屬情況下的ONU。一般來說ONU主要是負(fù)責(zé)向終端用戶提供所需要的業(yè)務(wù)相應(yīng)接口。

一般情況，電力光纖入戶網(wǎng)絡(luò)局端是以O(shè)DN網(wǎng)絡(luò)作為開始點(diǎn)，一般都是設(shè)置在110KV變電站又或者是小區(qū)的10KV配電室中；光纜侵占點(diǎn)是由若干個(gè)用戶接入點(diǎn)接近OLT局端的光纖集中匯聚點(diǎn)，常常是配置在樓內(nèi)的配電間中；用戶接入點(diǎn)是多個(gè)用戶光纖集中的匯聚點(diǎn)，設(shè)置在樓內(nèi)單元中。而終端ODN是網(wǎng)絡(luò)的終點(diǎn)，在此連接終端設(shè)備常常是設(shè)置在樓內(nèi)單元中或是家庭的內(nèi)容。

2 電力光纖入戶方案分析

2.1 選取結(jié)構(gòu)

2.1.1 中心分光結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)：用戶專用光路——局部端口——分配光纜（通過連接或熔接的方式）——干線光纜（通過連接或熔接的方式）——中心交換點(diǎn)。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，本地集中點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)僅僅是作為網(wǎng)絡(luò)的合并點(diǎn)，同時(shí)，低芯數(shù)光纜與大芯數(shù)光纜融并。根據(jù)點(diǎn)—點(diǎn)關(guān)系，每個(gè)用戶連接至局域端有源設(shè)備或者在局域端就進(jìn)行分光處理。

2.1.2 本地集中分光結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)：用戶端—本地集中點(diǎn)專用光路——專用光纜（注：每一個(gè)用戶專用光路在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和分配光纜中都是專用的）——本地集中點(diǎn)。

此結(jié)構(gòu)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)僅僅只是提供光纖合并的功能，在本地集中點(diǎn)中，有著分光的功能。在干線光纜、分配光纜間，運(yùn)用無源分光器所創(chuàng)造點(diǎn)—多點(diǎn)的關(guān)系，其比例分配最高可達(dá)到1：32。

2.1.3 分布式分光結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)：分光器——網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)/本地集中點(diǎn)——分光。在此結(jié)構(gòu)當(dāng)中客戶只有專用光路是通過用戶端到網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的引入光纜。第一個(gè)用戶專用的引入光纜連接至網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)分光器，1條小芯數(shù)分配光纜把網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)分光器連接至本地集中點(diǎn)分光器。此層疊方式分光法在干線及分配光纜中制造點(diǎn)——多點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)。

2.2 設(shè)備配置

電力光纖到戶系統(tǒng)包括三種設(shè)備，OLT、OBD、ONT，這三類設(shè)備均可分為電力系統(tǒng)有關(guān)的業(yè)務(wù)類及三網(wǎng)融合類。

2.3 節(jié)點(diǎn)位置選擇

電力光纖入戶系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)，需要在開始之前就規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置。一般來說，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括：局域端、光纜分配點(diǎn)、用戶接入點(diǎn)、終端。

2.3.1 局域端

OLT設(shè)備所布置的位置。一般是大容量的設(shè)備，利于集中式的布置，可同時(shí)為多個(gè)小區(qū)提供服務(wù)，方便集中式的管理。并且能最大限度提升設(shè)備的利用率，在一定程度上減少設(shè)備以及局域端口的節(jié)點(diǎn)數(shù)，對后期的維護(hù)及運(yùn)行非常有力。

2.3.2 光纜分配點(diǎn)

這里指的是饋線、配線光纜間連接點(diǎn)，一般是根據(jù)小區(qū)配電的電纜交接點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的選擇。一般情況下，分配點(diǎn)要選擇在樓與樓之間的配電間處，實(shí)現(xiàn)就近用戶的接入。

同時(shí)，值得注意的是，光纜分配點(diǎn)處要安裝在光纜的交接箱中，在OPLC中完成光電分離的光纖式接入同時(shí)完成饋線、配線的光纜連接。

2.3.3 接入點(diǎn)

接入點(diǎn)指的是用戶接入點(diǎn)，一般都比較靠近用戶，是配線光纜以及入戶光纜之間的連接節(jié)點(diǎn)。一般是根據(jù)樓內(nèi)單元的配電電纜交接點(diǎn)來進(jìn)行選擇的，接入點(diǎn)可完成本層或上、下幾層用戶的接入需要。需要注意的是，在一個(gè)用戶接入點(diǎn)中，所帶的用戶數(shù)量不可超過64戶，且樓層范圍要控制在十層內(nèi)。

2.3.4 終端

其終端所用的是ONU設(shè)備布置的位置，根據(jù)其用途可分面三網(wǎng)融合類及用電信息采集類兩種。而這兩種位置是不一樣的。

三網(wǎng)融合類：ONU終端位置要選擇在樓內(nèi)的單元用戶家庭的內(nèi)部。

用電信息采集類：ONU終端位置要選擇在樓宇單元的用戶接入點(diǎn)處。

3 結(jié)語

綜上，當(dāng)前智能電網(wǎng)所要研究的一個(gè)方向就是電力光纖的入戶技術(shù)。展開這樣的研究，可以為智能電網(wǎng)的建設(shè)起到非常積極的推進(jìn)作用，此技術(shù)還有著一定的商業(yè)價(jià)值，但是，在實(shí)際的運(yùn)用中，還是需要更進(jìn)一步的完善與改進(jìn)。

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