配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)的分析

武警廣東省總隊 廖 銘

一、引言

為了能使全網(wǎng)覆蓋范圍得到持續(xù)擴大，可以選擇利用電力載波或是無線通信等方式作為有效補充。為保障通信方式的科學、有效，還需結(jié)合實際情況以及經(jīng)濟成本，立足配電通信網(wǎng)實際，靈活采用混合通信組網(wǎng)模式。本研究通過重點分析配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式，有效推動實現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動化通信。

二、傳統(tǒng)配電通信接入網(wǎng)中通信方式的比較分析

通信技術能否合理使用，將決定配電通信接入網(wǎng)各項功能的效果。以往使用最為頻繁的通信技術分別為EPON技術、無線專網(wǎng)以及電力線載波，值得注意的是，EPON技術是一種相對新穎的寬帶接入技術。其將PON技術效用合理運用在物理層中，在鏈路層中則直接使用以太網(wǎng)協(xié)議。一直以來，配電系統(tǒng)中各項通信方式均單獨使用，雖然彼此都有一定的優(yōu)勢作用，但各自也存在明顯的局限。如在配電系統(tǒng)中單獨使用EPON技術，雖然可以為組網(wǎng)和接入提供便利，并且安全性與實時性較高，幾乎不受環(huán)境因素影響，但也面臨著組網(wǎng)成本高昂的現(xiàn)實困境[1]。而在配電系統(tǒng)中單獨使用無線專網(wǎng)這一通信方式，雖然成本相對低廉、施工方便且可用性較高，但因極易被環(huán)境因素所干擾，因而系統(tǒng)安全性難以得到有效保障。而在配電系統(tǒng)中單獨采用電力線載波通信方式時，也面臨著網(wǎng)絡穩(wěn)定性不足，易受環(huán)境干擾等問題。因此已有眾多學者和專業(yè)人士提出需要在配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)，利用各通信組網(wǎng)模式的優(yōu)勢特征進行強強互補，這樣才能有效實現(xiàn)對現(xiàn)有配電通信接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的深入優(yōu)化，進一步提升通信質(zhì)量水平。

三、配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式分析

（一）EPON技術混合電力線載波

智能變電站在順利引出光纜后，需對現(xiàn)有資源進行合理利用。在指定位置處架設光纜，針對電纜分支不多的位置，將其他相關設備如主載波等安裝在光纖末端之上。在此過程中，光纖將負責在上行方向上為智能變電站傳輸信號，載波將負責在下行方向上搜集整理站點周圍的信息數(shù)據(jù)。而在將RPON技術與電力線載波進行相互混合的過程中，還應結(jié)合實際情況選擇相對應的混合通信組網(wǎng)模式。

1.EPON混合載波

無特殊情況下，智能變電站光纖一般在10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當中，其最遠只能鋪設至開閉所1以及環(huán)網(wǎng)柜1等處，而后需要立足自身實際合理調(diào)整配電通信接入網(wǎng)系統(tǒng)，使得站點實現(xiàn)合理分布。在將EPON技術同載波進行相互混合時，需要在開閉所1以及環(huán)網(wǎng)柜1等位于光纖末端的位置上，安裝設置主載波機，依照實際配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)對載波組網(wǎng)進行相應設定。此時需借助載波通信手段在主載波機上，對各種終端數(shù)據(jù)進行集中搜集整理。在將其接入EPON網(wǎng)絡后，依托光纖通信方式向主站系統(tǒng)直接傳輸各項有關信息[2]。

2.載波混合EPON

在將載波同EPON技術進行混合時，在載波通信階段，需要依靠主載波機將各種相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一集中。此時需保障各主載波機擁有兩個數(shù)據(jù)口，分別用于完成配電通信和實時監(jiān)控通信狀態(tài)。與EPON技術同載波進行混合相同的是，其向上也需利用EPON網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)信息的搜集整理，而后將其直接傳輸至智能變電站當中。在OPEN-3200主站與載波通信網(wǎng)管DSS100之間需要完成信息的交流和溝通，并同時訪問“MOXA”串口的服務器，從而順利完成配電通信，并確保其具有較高的質(zhì)量水平。

（二）EPON技術混合無線專網(wǎng)

1.EPON混合無線專網(wǎng)

一般變電站光纖可以鋪設至開閉所1位置處，而后結(jié)合實際需要合理分布配電自動化站點。在采用EPON技術和無線混合組網(wǎng)原則下，對于光纖難以實現(xiàn)有效覆蓋的站點，則需要統(tǒng)一使用無線通信方式。具體來說，需要在光纖線路末端站點開閉所1位置處設置無線基站，此時周邊各環(huán)網(wǎng)柜站點在同位于光纖線路末端站點開閉所1處的無線基站進行通信時，需要使用無線終端模塊。向下則需要利用無線方式實現(xiàn)基站組網(wǎng)，此時無線基站將統(tǒng)一負責集中搜集整理各項終端數(shù)據(jù)，向上與EPON網(wǎng)絡有效連接，利用光線通信方式向配電自動化主站傳輸相應數(shù)據(jù)，以此有效實現(xiàn)無線與EPON混合通信組網(wǎng)[3]。

2.EPON混合無線站點

除上述配電通信接入網(wǎng)中混合通信組網(wǎng)模式之外，還有一種無線站點組網(wǎng)模式，在這一模式當中，將利用空中接口完成數(shù)據(jù)傳輸模塊與基站之間的單跳通信。立足實際基站周圍站點分布情況，選擇與之相對應的基站全向天線或是定向天線，而后通過使用智能天線技術進行波束賦形。在這一無線站點組網(wǎng)模式中，一般在開閉所1當中安裝無線基站，在網(wǎng)口的作用下同ONU相互連接。其余環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部則統(tǒng)一安裝數(shù)據(jù)傳輸模塊，同樣通過網(wǎng)口同配電終端相互連接。利用該組網(wǎng)模式，可以使得現(xiàn)有配電系統(tǒng)覆蓋范圍得到有效擴大，其不僅能夠保障充分利用高頻譜，同時也可以在很大程度上防止出現(xiàn)之前在配電系統(tǒng)當中單獨使用無線專網(wǎng)這一通信方式而出現(xiàn)的系統(tǒng)難以保障安全性的問題。

四、結(jié)束語

當前在配電系統(tǒng)中單獨使用某一通信組網(wǎng)方式均會表現(xiàn)出局限性，因而有必要結(jié)合實際需要，在配電通信接入網(wǎng)中進行混合通信組網(wǎng)，包括將光纖EPON技術與載波相混合、EPON技術與無線專網(wǎng)相混合，從而使站點無線通信問題得到有效解決，更好地保障配電通信質(zhì)量。隨著技術的進一步發(fā)展，我國電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動化水平也將進一步提高，屆時其對于混合通信組網(wǎng)的需求也將相應擴大，因此混合通信組網(wǎng)在未來還將擁有更大的應用空間和應用價值。