基于EPON技术的中低压配电自动化通信系统设计

摘要

国家电网公司在“十三五”期间，提出了发展智能电网，向用户提供优质电、可靠电的电网发展战略。智能电网的核心是配电网的自动化、智能化。而配电网自动化业务的实现需要电力通信网的可靠传输。近几年，随着分布式电源入网、智能充电和储能系统等新型业务在电网的逐步推广应用，配电自动化业务需要向中低压配电线路侧延伸。构建适合中低压配电自动化业务发展，覆盖中低压配电线路的终端层通信网络就成为了电力通信在“十三五”期间的重点建设项目。
　　本文在对中低压配电自动化通信系统的构建上从通信方式和网络拓扑结构两个方面来进行设计选型，着重分析了通信方式的选定，共选取了以太网无源光网络（EPON）、工业以太网交换机、配电线载波、无线公网、无线专网等5种适合中低压配网自动化通信组网的通信方式，从技术性能和工程投资两个方面，以技术基础特性、实时性、可靠性、安全性、设备成本、施工成本和运维优势等7个维度分别进行量化对比分析，并根据自动化“二遥”（遥信、遥测）、“三遥”（遥控、遥信、遥测）业务给予不同权重，加权汇总出5种通信方式的对比结果，最终确定采用EPON技术作为构建中低压配电自动化通信系统的主要通信方式。
　　在采用EPON技术构建中低压配电自动化通信系统的设计中，根据网络拓扑的特点分析分光器的选型；通过对光链路损耗的计算来分析网络的合理性；根据中低压配电线路的接线方式和网络拓扑结构设计网络的冗余配置；针对中低压配电网的变化特性，根据不同的网络拓扑结构，设计网络扩容配置；从工程投资建设和网络运行周期的角度，设计光缆纤芯数量的配置。本文采用EPON技术设计的面向中低压配电线路的通信系统，满足了中低压配电线路设备的通信接入，实现配电自动化数据在中低压配电侧的有效、可靠传输，最终实现配电自动化业务向中低压配电侧的延伸。
　　最后，本文根据丹阳中压配电网馈线自动化业务的规划，设计了以EPON方式组建丹阳地区中压配电自动化通信网的实例。为了保证所设计的通信网符合工程建设实际，在设计通信网方案时，重点对组网的合理性进行了论证。本文通过设计实例，实现了丹阳地区中压配电线路的通信全覆盖，完成了中压配电线路开关类设备的通信接入，达到了丹阳地区中压馈线自动化改造的预期效果，并在丹阳地区建成了符合未来中低压配电自动化业务发展的通信网络。

目录

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外研究现状

第二章中低压配电自动化通信系统总体设计

2.1中低压配电自动化的结构和功能

2.2中低压配电自动化对通信的要求和特点

2.3中低压配电自动化通信方式的比较与选择

2.4中低压配电自动化通信网拓扑结构的选择

第三章 以太网无源光网络（EPON）技术

3.1 EPON的基本组成

3.2 EPON的传输原理

3.3 EPON的协议栈结构

3.4 EPON的关键技术

第四章 基于EPON的中低压配电自动化通信系统设计

4.1中低压配电自动化通信系统设计的目标和原则

4.2 光分配网分光方式的设计选型

4.3光通道损耗估算

4.4光分配网络的保护冗余设计

4.5 光分配网络的扩容设计

4.6 光缆芯数的配置

第五章 丹阳地区中压配电线路自动化通信网设计实例

5.1丹阳地区中压配电网现状

5.2丹阳地区中压配电线路馈线自动化业务建设

5.3丹阳地区通信传输网现状

5.4丹阳地区中压配电自动化通信网建设

5.5丹阳地区中压配电线路自动化通信网建设预期效果

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2展望

参考文献