浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用
无源光网络技术应用的浅析

无源光网络技术应用的浅析摘要:当今社会信息爆炸式增长,人们对互联网信息的依赖越来越大,因此提高带宽是电信业发展的必经之路。
无源光网络技术是一种新一代的光纤通信技术,由于它的稳定性较高,节省维护成本,因此也是电信维护部门长期期待的技术。
该文对无源光网络技术的主要类型进行介绍,浅析其应用方式,展望了无源光网络技术的发展方向。
关键词:无源光网络技术应用浅析无源光网络(Passive Optical Network,PON)是一种光分配网络(ODN),它架设于OLT和ONU之间,是一种纯介质网络,包括基于IP的无源光网络E/GPON以及基于A TM的无源光网络APON[1]。
由于在光接入网中,光网络单元(ONU)和光线路终端(OLT)之间的光分配网不含有有源设备部分,所以被称之为无源光网络突出它最大的的优势是可以避免雷电影响以及外部设备的电磁干扰,从而减少了外部设备和线路的故障率[2]。
无源光网络技术节省了系统的维护成本,提高了系统的可靠性,符合电信维护部门的期待。
同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。
该文对其应用和发展方向探讨如下。
1 无源光网络的原理、结构与特点1.1 无源光网络的原理无源光网络“是最后一公里”入网用户缺少带宽的解决方案,即解决宽带最终用户介入终端局的问题[3]。
接入网的用户与局端之间只需要光分路器、光纤等无源器件。
其应用原理如下:利用混合PON 技术将光缆延伸到通信公司的远程终端,应用铜线DSL进入家庭。
在PON系统中,每个无源光网络单元均可构成一个独立的PON网,一个光纤终端下有多个无源光网络。
网络中多种类型的ONT由光纤及分波器连接,网络的无源性减少了电子元件的应用,降低建设及维护成本。
1.2 无源光网络的结构无源光网络的主旨是将光纤中继线从服务商辐射到用户。
作为一种树形网络结构,无源光网络和有线电视网络较为相似[4]。
以下是其结构及功能介绍。
无源光网络最重要的三个部分是:(1)光配线网(ODN)。
EPON无源光网络在配电自动化系统中的应用

EPON无源光网络在配电自动化系统中的应用张瑜【摘要】配电自动化通信系统是智能电网建设的重要基础平台,目前常用的配电自动化通信技术,提出了EPON无源光网络技术的特点和组网优势,着重对EPON技术应用于配电自动化通信系统的可行性进行分析,结合工程实际案例验证EPON技术对于应用在配电自动化系统是一种实用的通信传输技术。
【期刊名称】《科技展望》【年(卷),期】2016(026)015【总页数】1页(P99-99)【关键词】EPON无源光网络;配电自动化;应用【作者】张瑜【作者单位】内蒙古电力集团有限责任公司包头供电局,内蒙古包头 014060【正文语种】中文随着我公司“调控(配)一体化”系统建设及“居民用电服务质量专项行动”的深入开展,配电自动化建设作为“调控(配)一体化”系统一个组成部分,其智能化水平直接关系到整合“主配网统一平台”建设目标的实现,而配电自动化技术性能及规模的高低,取决于通信系统的建设水平,就EPON无源光网络在配电自动化系统中的应用谈几点意见:(1)配电自动化系统在电网中属于一类控制区业务,对配电自动化数据的采集、上传和远控安全性要求高,EPON无源光网络采用光路全保护方式、双PON口光网络单元(ONU)进行传输,可靠性满足要求。
(2)针对配网架现状,线路长、通讯传输衰减大,为了满足可靠性要求EPON无源光网络结构设计以总线和环形结构为主,也可采用总线+树形或环形+树形拓扑,这两种结构形式完全可以满足配电自动化的要求。
现就EPON无源光网络技术与工业以太网交换机从七个方面进行比较:EPON无源光网络由放置于变电站端的OLT、用户端ONU和ODN组成,OLT可以出2个PON口组成2条链互为备份,各用户端ONU可以通过双PON口分别连接2条链上,采用1:2非等分光器提供高可靠性。
ONU设置在环网柜或柱上开关的FTU箱体内,每台ONU配置4个以太网口和4个串口,通过以太网接口与FTU、DTU等自动化数据采集终端设备的数据传输接口连接(建议使用以太网接口)。
对无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用研究

对无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用研究长期以来我国电力投资的重点都是发电厂以及输电设备的建设和完善,对配系统的投入相对较少,导致配结构不合理。
为了提高输电以及配电的可靠性,我国必须进一步完善电力应急机制和电力配电自动化,因此迫切需要一种灵活性强、带宽高、保护机制好、管理智能化以及性价比高的通信系统来实现配自动化,而无源光络技术(passive optical network,PON)正好符合这些要求,因此对无源光络技术在电力配自动化通信中的应用展开研究具有重要的现实意义。
1 PON技术的概述PON系统的工作原理作为一种树状结构的全光络,PON采用点到多点拓扑结构。
PON系统由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光络单元(ONU)和光分配络(ODN)构成。
ODN全部采用无源器件,不含有任何电子器件及电子光源,包括光纤和光分路器或耦合器,用于连接一个OLT和多个ONU。
OLT到ONU的传输(下行方式)采用TDM广播方式,连续不断地将信息传输给每个ONU。
ONU到OLT的传输(上行方式)采用TDMA(时分多址复用)方式,各ONU只有在OLT分配给自己的时隙内将信息传输给OLT。
PON系统的工作原理见,图1:PON技术的分类比较无源光纤络PON消除了局端和用户端之间的有源设备,大大降低了维护成本,提高了系统的可靠性,并且有效的节约了光纤资源,是未来FTTH的主要解决方案。
目前PON技术主要可分为以下三种:(1)APON,其二层采用的是ATM封装和传送技术,最高速率为622Mbps,但由于成本较高、带宽较低、ATM技术复杂等原因,目前已经基本退出了市场;(2)EPON,其二层采用的是以太技术,它提供1,25Gbps的速率,将来速率还能升级为10Gbps。
它将以太技术与PON技术完美地结合在一起,充分发挥两者的优势,因此非常适合IP业务的宽带接入技术,其芯片和设备发展都比较成熟,市场占有率较高;(3)GPON,其二层采用的是ITU-U定义的GFP,能提供所有标准的上行速率和、/s下行速率。
无源光网络技术原理及技术应用

无源光网络技术(PON)1、概述光接入网技术通常有两种:有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。
有源光网络的局端设备和远端设备通过有源光传输设备相连,其传输技术在骨干网中已经大量采用,如SDH和PDH技术,以SDH技术为主。
有源光网络的拓扑结构通常采用星型或环型,其技术特点是:传输容量大,目前SDH传输设备一般提供155Mbps、622Mbps、2.5Gbps的速率;无中继情况下传输距离可达100公里以上;用户信息隔离度好,有源光网络的拓扑结构无论是星型还是环型,从逻辑上看,其传输方式一般采用点到点方式。
无源光网络(PON)有APON(BPON)、EPON(GEPON)、GPON之分。
其中APON(BPON)、GPON是由ITU制定的标准,其主要特点是以ATM技术为基础。
1998年,ITU-T以ATM技术为基础,发布了G.983系列APON(ATM PON)标准,后于2001年更名为BPON,即“宽带的PON”。
2003年3月~2004年6月,ITU-T在APON的基础上先后颁布了G.984系列GPON(Gbit PON)标准。
EPON是英文Ethernet over Passive Optical Networks即以太无源光网络的缩写,是IEEE于2004年6月,颁布文号为IEEE802.3ah的基于以太网技术的无源光网络标准。
APON、GPON、EPON的网络拓扑结构相似,其主要差异在于不同的二层技术。
APON、GPON采用的是ATM技术,APON的最高速率为622Mbps,二层采用的是ATM封装和传送技术,由于存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题,一直未能取得市场上的成功。
而GPON在二层采用ITU-T 定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射,能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率和所有标准的上行速率,并具有OAM功能。
无源光网络技术在配用电通信网中的应用

基于配 用 电系统 本 身 的特点 ,配用 电通信接
口 A 表 示 不 同类 型 信 息 O
入 网技 术必 须具 备 : 综 合接 入 能力 , ① 以满 足丰 富
的业 务 种类 ; 灵活 组 网 能力 , ② 以实 现 分散 接 人 ; ③ 高 可靠性 , 以提供 高质量 的业务 。 合考 虑配用 综
A N系统方 便 , O 且投 资成本 低 。 另 外 ,O 系统具 备 更 可 靠 的 网络 安全 保 护 PN
图 2 PON 下 行 数 据传 输 方式
Fg2 i. Do sram aa ta s iso fPON wn te d t r n m s in o
机 制 , 体包 括 : 单 节 点保 护 , 具 ① 网络 中 某一 节 点
P N系统下 行采 用 T M 广播 方式 , L O D O T将 全 部 下行 信 号广 播 出去 , 过 O U分 配 到各 O U, 通 D N
每个 O U接 收到 所有 信号 , 只取 出 自己需 要 的 N 但
信号。
P N上 行数 据传输 方式 如 图 3所示 。 O
3 P ON 技 术 在 配 用 电 通 信 网 中 的
・
开发 与 应 用 ・ 于 晓东 等 无 源光 网络 技 术 在 配 用 电通 信 网 中的 应 用
.2 . 9
在 P ON 中 , L O T与 O U之 间 的数 据 传 输 方 N
式包括 : 波分 复用 / 波分 多 址 ( M/ WD WDMA, v . Wae
1 n t Diiin e gh v so Mu tplx n / a e e g h li e i gW v ln t Di ii n v so
配电自动化中无源光网络技术应用

配电自动化中无源光网络技术应用自动化智能化的电网建设一直以来是我们国家电网建设的主要发展目标,智能化电网的建设是配电网自动化建设的重要组成部分也是最为核心的技术部分。
而配电网自动智能化的建设中最主要的就是怎样构建配电网自动化的通信网络。
文章主要阐述了无源光网络技术在配电网自动智能化的主要作用和重要性,并分析讨论了配电网自动智能化的系统结构特点。
标签:配电自动化;无源光网络技术;技术平台引言在配电网络自动智能化的系统建设过程中,通信系统占据着重要的作用,通信系统的通信性能和通信的可靠性的好坏与否,对通信系统和配电自动化系统的运行和实施可靠性起着决定性的重要作用,然而实际上,许多已经建成的配电网自动智能化系统在实际的使用运营中并没有起到很好的作用,而使其不能正常发挥作用的主要原因就是在配电网自动智能化系统中通信系统的建设技术和设备不够完善,而通过无源光网络技术可以改善这些不足。
下图为无源光网络技术的技术平台:1 无源光网络传输技术的原理和分类无源光网络传输技术就是PON是一种选用了多点结构的单独光纤双向光的接入网络,典型的拓扑结构为树型无源光分路器是一种一级的分光或者是多级的分光。
PON系统的技术较为复杂而且它的复杂性主要是在信号处理技术的应用上,无源光网络技术是一种纯净的介质的网络传输渠道,无源光网络传输数据网络技术消除了局域终端和受众客户端之间的连接,能避免外部的雷电和电磁波对通信网络系统的信号干扰,从而来确保无源光网络信息传输技术的信息传输通信网络的畅通,增加信息传输的可靠性,还能在最大程度上降低在PON无源光网络技术设备安装过程中的光纤资源的浪费。
PON技术主要可以分为三个大类:APON是一项采用ATM封装和传送信息技术的技术手段,APON技术的传送速度最高可达622Mbps,但是由于这种技术的成本较高,带宽较低并且技术复杂,所以这项技术已经退出了当今的时代光纤运营市场。
EPON技术采用的是太网技术手段,该类技术的运行传输速度可达10Gbps,它能和太网技术和PON技术相结合,充分的发挥太网和PON各自的优势并对优势进行整合,这项网络信息传输技术适用于在对宽带的安装过程中接口安装的技术应用上,这类技术的相关设备发展已经较为成熟并且应用的范围也在逐渐广泛。
无源光网络

无源光网络无源光网络是一种新兴的通信技术,它采用光波传输信号,具有高速、大带宽、低延迟等优点。
本文将从无源光网络的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
无源光网络是一种基于光传输的通信网络,它主要通过利用光的特性传输信号。
光波在光纤中传输速度非常快,因此无源光网络具有极高的传输速率。
同时,光信号不受电磁干扰,在传输过程中很少有信号损耗,因此具有较低的传输延迟和可靠性。
无源光网络的基本原理是利用光纤传输信号,其中无源表示无需外界能量输入的光源。
在无源光网络中,光信号通过光纤进行传输,光信号的发射和接收通常由半导体器件完成。
发射端的激光器可以将电信号转化为光信号,而接收端的光电二极管则将光信号转化为电信号。
无源光网络可以应用于多个领域。
首先,它在电信领域具有广泛的应用。
由于无源光网络具有高速、大带宽的特点,可以满足高清视频传输、大容量数据传输等需求。
其次,无源光网络在计算机领域也有很大的用途。
现代计算机的数据处理速度越来越快,对通信速率有更高的要求,无源光网络可以满足这些需求。
此外,无源光网络还可以应用于军事通信、智能交通等领域。
未来,无源光网络有着广阔的发展前景。
随着网络技术的不断进步,无源光网络将得到进一步的优化和改进,可以适应更多的应用场景。
例如,随着5G技术的普及,对通信速率和延迟的要求将更高,无源光网络可以满足这些需求。
此外,随着物联网的快速发展,无源光网络也可以成为连接智能设备的主要手段。
值得注意的是,虽然无源光网络在传输速率和可靠性方面具有很大优势,但也存在一些挑战。
首先,无源光网络的建设和维护成本相对较高,需要大量的光纤和相关设备。
其次,无源光网络对环境要求较高,例如温度、湿度等因素对光信号的传输有一定影响。
此外,无源光网络在安全性方面也需要加强,以防止信息泄露和黑客攻击。
综上所述,无源光网络是一种基于光传输的新兴通信技术,具有高速、大带宽、低延迟等优点。
它可以应用于电信、计算机、军事通信等多个领域,并在未来有着广阔的发展前景。
配网自动化中的无源光网络技术

配网自动化中的无源光网络技术摘要:随着我国经济的快速开展,给电力行业开展带来了很多益处。
在我国的电力行业中,电力配网的自动化建设是目前建设的一个方向,要把保护和控制计量以及管理和监测这些整合到一起来使得自动化可以有效推进,配网自动化的建设有效地增加的企业的效益,节约了资源,提升了配电质量。
那么无源光技术具有可靠性高、稳定性强、衰减小的特点。
基于此,本文简要介绍了无源光技术在配网自动化中的实践情况。
关键词:电力行业;配电网;无源光技术;配网自动化0引言我国经济和科学技术的大力开展对我国的电力行业的开展有着至关重要的作用,在电力系统建设中配网自动化具有十分重要的地位,也是电力系统建设中重要的组成局部。
在电力系统建设中运用无源光网络技术可以使运输质量提高,企业效益提升。
因此,本文主要介绍了无源光网络技术在配网自动化中的实践情况。
1配网自动化的理论分析电力系统的配网自动化利用了计算机和通信技术以及网络集成优化的电网结构、一定的拓扑结构和一定的电网数据,这样就可以把这种自动化的系统构造出来,就可以完成现代化管理,保证配网的平安运行。
运用无源光技术可以使配网自动化很好的开展。
配网自动化系统包括配网的终端、配网的主站、配网的子站等3局部。
配网主站是整个电力系统监控和配网自动化管理系统最主要的核心,而对于特定的柱上开关和辖区开闭所以及辖区配电的终端控制系统和监控设备大多数是由配网的子系统来进行控制的,对数据进行很好的处理和整理,向配网主站及时反应整个系统的所有信息,配网的终端主要负责的就是发挥它自身监控配电所运行状况和监控终端的作用。
在整个配网自动化的系统中,最重要的构成局部就是配网的通信系统,配网自动化是基于配网通信自动化上建立起来的。
在电力系统中一些配网工程里最主要的就是通信系统,其主要就是为了实现10kV配网子站和一些馈线终端来有效地和配网主站到达一种双向传输信息的作用。
一些配电网设备由于数量极大而且又非常分散,通过无源光网络技术就可以有效地实现在配网自动化的信息传送。
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浅谈无源光网络技术在电力系统中的应用
发表时间:2018-06-25T15:39:02.747Z 来源:《电力设备》2018年第5期作者:钟建锋陈杰[导读] 摘要:随着我国智能电网的不断发展,配网自动化建设显得更加紧迫,而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要,且具有可靠性高、成本低等优点。
(国网浙江瑞安市供电有限责任公司 325200) 摘要:随着我国智能电网的不断发展,配网自动化建设显得更加紧迫,而无源光网络在配网自动化建设中显得十分重要,且具有可靠性高、成本低等优点。
本文根据以往工作经验,对无源光网络结构及各部分功能进行总结,并从网络架构和组网方式、配电主站至变电站
通信网络建设、变电站至配电终端通信网建设、安全防护方案设计四方面,论述了无源光网络技术在电力系统中的应用。
关键词:无源光网络技术;电力系统;网络架构前言:近年来我,我国电力行业进行了深入改革,促使了该行业迅速发展。
为此,我国相关部门提升了对电力行业发展的重视程度,并加大对配单自动化建设的投入。
在此环节之中,主要是对通信系统进行建设,使得10kV配电子网与主网之间实现了信息传输,这种网络具有数量大、分布广等优点,但工作环境相对较差。
因此,相关部门在保证价格低廉、网络稳定的同时,还需要为维护工作提供方便。
1.无源光网络结构及各部分功能
无源光网络的结构图如图1所示,从图中也可以看出,,无源光网络属于一种树型网络结构,各种模块的功能如下:首先是OLT,该结构可以为光接入网提供网络与业务之间的连接点,并通过ODN与用户侧实现通信。
整体来看,OLT与ONU之间的关系以主从关系为主,在实际运行过程中,OLT可以存在于交换局内部,也可以位于较远端,可实现数字交叉功能和传输复用功能等。
其次是ODN,它可以在OLT 和ONU之间提供合理的传输手段,帮助整个系统完成信号功率分配和合成任务。
在制作过程中,ODN主要由无源光器件、配网线等组成,主要以树型分支结构为主,可发挥出业务复用等功能。
最后是ONU,它主要是为接入网提供用户侧接口,位于ODN用户侧,主要功能是将ODN信号进行终结,并为用户提供合理的业务接口。
图 1 无源光网络结构图 2.无源光网络技术在电力系统中的应用 2.1网络架构和组网方式
在整个电力通信系统之中,主要包括以下两个部分:骨干通信网和通信接入网,其中通信接入网又分为10kV通信接入和0.4kV通信接入网。
从以往应用过程来看,第一层为电力主网架骨干通信网,该网络在应用过程中将会覆盖所有35kV以上的全部变电所、个人用户等组织,可以涉及到变电站的所有业务。
该层次在通信网络中处于核心地位,具有极高的应用可靠性。
例如,在某项工程建设之中,所使用的SDH设备传输容量为622M,基本上与应用带宽的需求相符,但为了保证带宽的稳定运行,可进一步提升太网板和路由器设备数量,最终实现纯IP接入的接入方式。
第二层为通信接入网,主要由变电所低压出线侧传导至各级储能装置之中。
该层在通信网络之中始终处于中间位置,为馈线的自动化发展提供主要的通信支撑条件。
整体来看,该层对业务可靠性、运行环境等具有较高需求,可提供的接入方式也有很多,如IP、RS232等[1]。
2.2配电主站至变电站通信网络建设
例如,在朔州市城区配电自动化主站建设过程中,距通信机房地点仅有200米,为了满足信息的交互性和安全性,同时对枢纽节点进行容灾备份,在本次建设过程中,工作人员应用了一套ZXMPS385Aa设备,对城区自动化主站进行合理调配,调配的对象包括南门变电站、城西变电站等6条光缆,从而实现配电站信息点的全面建设。
另外,还可以通过GPRS通信网络,利用各大运营商与配网主站进行相应连接。
在此过程中,终端设备只有一个固定的接入点,与相对应的GPRS网络进行连接,在完成远程数据参数设置的同时,实现远程操作等功能。
2.3变电站至配电终端通信网建设
首先是接入层的技术比较,在配电通信网之中,无源光网络技术可以利用已经建成的SDH骨干层光纤进行网络通信,而在变电站和配电终端解决方案过程中,必须采取多种通信方式。
另外,无源光网络主要以太网无源光网络技术为基础,并采用多点结构、无源光纤传输等提供多种业务,该方式在应用过程中具有成本低、扩展性强等优势,与现有的太网可以完全的兼容在一起,实现配电自动化的有效应用。
而在有源光纤专用网通信技术应用过程中,如工业以太网、SDH技术等,具有资源浪费大、无法抗多点失效等缺点,一般在电力系统中不会被采用。
最后是无线公网技术的应用,目前,无线公网通信主要包括GPRS、CDMA等,该技术既有优点,也有明显的缺点,不能对配电自动化的整体需求进行满足,只能在过渡期的分遥控站点中进行使用。
2.4安全防护方案设计
在主站安全防护之中,配电网调度自动化系统与其他系统连接之中会采用逻辑隔离防护措施,但无论是对哪一种通信进行应用,自动化主站在建设过程都应该与国家规定的标准相符。
而在专用的传输通道建设过程中,可选取串联配网安全网关等安全模块,并对控制指令和参数指令进行相关签名操作,从而实现对主站身份的鉴别性保护。
而在重要子站和终端通信过程中可以实施双向认证加密,并实现身份的双向鉴别,确保文件的机密性和完整性。
除此之外,在无源光网络技术在电力系统应用过程中,需要使用专用的正反隔离装置,实现自动化系统的有效隔离[2]。
总结:综上所述,截止到目前,尽管无源光网络技术已经具备了配电通信网络应用的技术条件,但由于配电网络比较复杂,没有一种技术可以胜任配电网自动化环境下的通信需求。
因此,相关工作人员需要对科学的系统集成工程,并与多种通信手段相结合,只有这样,才能为配电网自动化运行提供稳定的故障信息,降低停电等事故的发生率。
参考文献:
[1]范军丽,林立霞,周文安.基于软件定义网络(SDN)的电力光纤到户带宽分配技术[J].电力建设,2017,38(11):81-86.
[2]沈超,徐甍,徐捷.EPON手拉手保护环形组网关键技术研究及可行性分析[J].电力信息与通信技术,2017,15(02):1-7.。