EPON在电力配网中的应用

电力配网自动化中EPON技术探讨专网技术：杜强目录电力网络简介配电网及其通信业务配电网现有网络资源分析EPON在配网中的组网应用国家电网对EPON技术要求竞争对手情况分析我公司EPON待改善的探讨电力系统简介电力系统：由电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。我国电力网的电压等级有0.22、0.38、3、6、10、35、10、220kV，共8级。图示配电网商业中心……发电配电变电配电线路配电线路……办公大楼……居民小区县、乡最终用户输电35kV~110kV变电站10kV出线、开闭所、柱上降压变压器电力生产配电网电力基本概念配电网定义通常把电力系统中经过二次降压（35KV以下）直接或再降压后向用户供电的网络，称为配电网。作用在电力网中起分配电能，直接向最终用户供电。配电网构成（宏观）：由架空线或电缆配电线路、配电所或柱上降压变压器直接接入用户所构成。如何理解配电网？配电网就是电力网络中的接入网！配电网分类配电网低压配电网中压配电网高压配电网城市配电网供电区电压等级农村配电网工厂配电网35~110kV6~10kV220~380V农网：大多由当地县电力公司管理在我国，配网指35kV及以下电压等级组成的供电网络。配电网通信网市场潜力分析目前国家电网公司2009～2010年城农网建设与改造投资计划编制完成。本轮建设与改造国家电网公司经营区域内城网、农网建设与改造的重点包括：加快中低压城市配电网更新改造，提高供电可靠性；实施“新农村、新电力、新服务”农电发展战略，加快推进新农村电气化建设。电力行业投资建设概览（2008年12月6日——2009年2月26日）一、江苏电力公司300亿元用于建设及技改二、广东投资450亿元加快电网建设三、福建电力投20亿改造农网四、天津投入资金40亿密织滨海新区电网五、辽宁电网投资２００亿元缓解输电瓶颈六、新疆电力公司电网建设规模超百亿七、浙江电网建设改造将投入122.7亿元以上数据来源于：如何实施电力配网改造？配电管理系统（DMS，DistributionManagementSystem）DMS：从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统（从电力生产的角度）。配电自动化系统DMS网络分析和优化（NA）工作管理系统（WMS）调度员培训模拟系统（DTS）拓扑优化：减少线损、改善电压质量、降低运行成本对设备进行监测，分析采集的数据确定设备实际磨损状态——计划检修使用模拟仿真软件，帮助调度员在操作前了解操作结果，提高调度安全性最重要的内容配电自动化和配电管理系统的关系配电自动化网络分析和优化工作管理系统调度员培训模拟系统配电SCADA系统地理信息系统需方管理负荷监控管理远方抄表与计费自动化进线监视10kV开闭所、变电站自动化馈线自动化变压器巡检与无功补偿DMS各个击破配电自动化通信系统配电自动化通信：实现主站与子站、子站之间、子站与终端三者的通信终端主站子站配电网调度监控中心变电站或开闭所内沿配电电缆分布子站……终端终端……终端终端终端终端终端……注意子站的管理范围！配电自动化通信结构图远程抄表系统结构图接口：RS232/485PSTN、GPRS、电力载波每个采集终端能连接8个电能表。采集终端安装于尽量靠近电能表处，其输出经MODEM直接接入380V低压电力线。各采集终端直接与集中器进行通信。集中器有RS-485接口与RTU通信，将各电能表的输出传送到RTU。一个集中器可与64个采集终端进行通信，即最多可连接512个电能表。配电自动化设计原则注重投入产出。首先是先进性与实用性的综合考虑。先进，即功能先进，设备满足使用要求、符合发展趋势、不落后；实用，对做好工作有较大帮助，对提高管理水平有较大意义，不搞“花架子”。此外，还要注意不同的地区要采用不同的模式，如负荷密集程度、负荷重要性、经济发达程度、发展趋势、售电收入等。合理的网架基础。它包括多供电途径的环状网(或网格状网)开环运行，合理的设备容量和采用可靠的开关设备，灵活的运行方式，恰当分段、恰当联络，负荷密集区和重要区域设开闭所，以及合理的控制和管理权限划分。统一规划、分步实施。系统规模较大，必须认真规划，盲目上马会导致“推倒重来”的风险，规划负荷发展趋势，规划体现高的投入产出，规划反映不同地区的差异，首先实施网架基础好，经济、社会效益明显的区域，首先实施条件成熟，经济、社会效益明显的功能。电力配电网目前的光纤线路资源一、架空自承式线路或架空电缆混合线路（ADSS、OPGW）1.单电源辐射网2.“手拉手”环网二、电缆线路1.电缆单环网2.电缆双环网3.双电源双T网络ADSSOPGW单电源辐射网络单电源辐射网是一种接线简单清晰、运行方便、建设投资较少的配电网络，当线路或设备故障、检修时，用户停电范围大，系统供电可靠性较差。单电源辐射网主干线路一般要求分３～４段，供电半径约为3～5km“手拉手”环网“手拉手”环网是目前城镇配电网络中普遍使用的一种接线方式，通过主干线路末端之间的直接联络，实行环网接线，开环运行，从而大大提高了供电可靠性。这种接线具有运行方便、结线简单、投资省、建设快等特点，但该接线方式要求每条线路具有50%的备供能力，即正常最大供电负荷只能达到该线路安全载流量的1/2电缆单环网电缆单环网与架空线路“手拉手”环网接线方式一样，都通过末端线路之间的直接连接，实现环网接线，开环运行如图5所示。其主要特点是接线简单、清晰，运行方便、灵活，当环网线路中任一段电缆线路或环网单元故障时，单元供电，大大提高了配电网络供电可靠性。电缆双环网电缆双环网具有接线完善、运行灵活、供电可靠性高、但投资比单环网增加一倍，一般适用在城市（镇）市中心区繁华地段、双电源供电的重要用户或供电可靠性要求较高的配电网络。双电源双T网络双电源双T形两变压器接线，这种接线方式既有Ｔ形接线的优点，节省电力电缆的用量，运行方式灵活，又可使变压器和低压配电系统有备用，是一种高可靠性的接线方式基于配网现有管道下EPON的组网模式（一）1、单电源辐射网络2、手拉手环网基于配网现有管道下EPON的组网模式（二）1、电缆单环网2、电缆双环网这种模式下，推荐使用交换机以太环网来组网。这种模式通常在繁华地段，对成本的要求不那么苛刻。基于配网现有管道下EPON的组网模式（三）双电源双T网络EPON配电自动化通信结构图EPON实现远程抄表系统结构图国电对于EPON设备要求业务类型和设备类型业务类型：电力EPON综合接入系统可能承载的业务类型包括以太网/IP业务和RS232/485串口业务，电力EPON综合接入系统应具有承载以太网/IP业务和RS232/485串口业务的能力，支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、CDT、DNP、ModBus等多种电力通信规约（透传）。可选支持数据业务（语音业务、视频监控业务）、TDM业务等。OLT设备类型OLT设备包含二个或者多个PON接口，应支持以太网/IP业务，提供以太网上联接口，可选支持STM-1,STM-4，E1口，OLT可选支持环路保护协议。OLT设备分为机架式、盒式两种。盒式应支持以太网/IP业务。ONU设备类型ONU设备可能有多种类型。本标准根据电力系统配电网业务的应用场景，规定以下ONU类型：抄表应用ONU：有承载以太网/IP业务的能力，具有1或4个FE以太网接口，主要应用于AMR中。具有一个或两个PON接口。二次设备（变压器/FTU）监控应用ONU：有承载以太网/IP业务和RS232/485串口业务的能力，支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、CDT、DNP、ModBus等多种电力通信规约。具有1或4个FE以太网接口，1或4个RS232/485接口，具有两个PON接口。竞争对手的产品和方案富通科技：:竞争对手的产品和方案ONU:竞争对手的方案一、手拉手环网（浙江武林电力）：竞争对手的方案二、单电源辐射型组网（浙江天宁电力）：我公司EPON需改善的地方1、必须支持多级分光（最好支持非均分）2、ONU必须有RS232/485接口，具体数量参见国电要求3、ONU必须支持双PON口4、野外ONU需要考虑环境因素