电力通信技术混合组网浅析

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【摘要】结合目前电力通信专网的建设实践，分别对配网通信技术中涉及的SDH、EPON、LTE的应用范围及应用难点进行了分析，并对配网通信组网方案进行了探讨，提出把无线专网与光通信组网灵活结合，实现资源最优化利用。

【关键词】配电通信；混合组网；SDH；EPON；LTE

1前言

配网通信包括有线通信和无线通信两大类[1]。目前，有线通信中电力骨干传输网主要采用SDH光纤通信技术。经过多年的投资建设及网络优化，SDH通信网络已经覆盖到不同等级电压的变电站[2-3]。配网通信中EPON技术应用成熟广泛[4]，无线通信主要使用LTE专网或3G/GPRS公网传输[1，5]。随着电网的快速发展，电力通信网末端“最后1km”连接的变电站尤其是县级等电力通信网络的光纤光缆的铺设线路长、施工难度大、环境复杂、成本高[6]。无线公网方式需要支出一定的运营费用，而且其可靠性、安全性都难以保障，难以满足智能用电的需求[7]。在实际应用中，通常需要根据城区配电网线路建设的实际情况和实际应用效果，综合选择最佳的通信方式和组网方式，基于这一背景，下文将探讨研究可行的组网方式。

2SDH骨干网+EPON接入网

EPON系统对于分光器级数没有理论限制，但每个终端设备ONU的光通道衰减应小于24dB[4]。由于光缆布放随着电缆走向实施，因此所辖电网内变电站基本实现光纤全覆盖，光纤网络具备向配电线路延伸的网络基础，具备了EPON组网的通信介质条件。然而此方案实施过程中会遇到一系列问题：（1）光缆敷设难度大，成本高[5]。导致这一情况的原因主要是：在部分地市变电站之间横跨江河，跨江敷设光缆对技术和成本要求都高；另一方面，位于密集老城区的地埋电缆线其走线槽并没有给光缆预留足够的空间，遇此情况则必须掘开地面重新增设光缆走线槽。（2）施工难度大。无论采用架空线缆还是地埋线缆，敷设电缆需与用户侧等各方面协调，征得其同意才能走线。（3）设备安装困难。新增设备体积较大且数量多，而部分通信机房空间有限。（4）存在不稳定因素。目前地市城区建设或者拆迁较多，光缆很极易被破坏从而通信中断；同时，冰雪等自然灾害导致光缆中断导致采集信息全面中断。因此在配用电网建设中仅依靠有线网建设成本高，施工难度大，自然灾害影响严重。

3SDH骨干网+LTE无线专网

2011年3月，首个基于LTE230无线宽带的用电信息采集通信系统在浙江海盐成功建成，首次将LTE技术引入电力系统[5]。配电通信中的无线专网数据采集方式可设计为星型、环型、链型等[1，8]。这些组网方式的特点是基带单元（BaseBandUnit，BBU）与不同远端射频单元（RemoteRadioUnit，RRU）之间通过多条光纤直连，组网简单，扩容方便，信号经过的环节少，线路可靠性较高[5-7]。但是该系统仍然存在以下问题：（1）基于射频的无线信号受无线覆盖范围受地域、建筑影响而不同程度的衰减，对于密集建筑群存在盲区，无法形成全覆盖。（2）星型组网方式耗费的纤芯数较多；链型使用纤芯少，但是分光器逐级分光连接，随着分光的级数增加，线路可靠性逐级降低。可以看出，上述无线组网方式与EPON光纤组网结构存在一致性，可以进行有机结合，实现对光纤通信的延伸[7]。

4SDH骨干网+EPON接入网+LTE无线专网

考虑到不同环境下的干扰和衰落等影响，在不同密集型区域使用不同的接入方式。在建筑过于密集的片区，变电站之间距离相对较近，则可以采用EPON接入网，不仅充分利用了光纤通信资源，而且有效避免了射频信号多径衰落严重造成的信息失真。而在采集点比较稀疏、变电站距离过远，或敷设电缆环境较恶劣地区，则采用LTE无线专网，从而降低施工难度并有效控制成本。考虑到无线专网的射频传输方式存在被非法窃取的可能性，而EPON有线光通信方式高效可靠，因此对于不同安全等级的业务可采用不同的采集方式。

5结语

EPON具有速率高、性能稳定、安全可靠的特点，LTE系统具有广覆盖、低成本以及对电力业务的适用性的优势，两者都适用用于电力配用电网。随着多种电力业务的开展和终端数量的增加，多样化、智能化、规模化的智能电网建设将逐步深入。本文提出结合EPON技术与LTE系统，形成优势互补，实现最大化利用现有电力通信网络资源，从而使电力通信网更加完善、可靠，为整个电力系统的通信安全奠定坚实的基础。

参考文献

[1]徐婧婧.无线通信技术及在电力通信专网中的应用研究[J].企业技术开发，2016（12）.

[2]王智勇.电力SDH光纤通信网络组网优化[J].电力系统通信，2010，31（12）：36-38+47.

[3]颜江腾.关于电力SDH光纤通信网络组网优化探讨[J].中国新通信，2018，20（18）：1-2.

[4]朱瑞杰，于昉，夏增极.EPON技术在配电网自动化中的应用[J].电力建设，2011（32）：49-53.

[5]李金友，闫磊，等.基于LTE230系统的电力无线通信专网研究与实践[J].电气技术，2014（1）：132-134.

[6]李垠韬，袁卫国,等.电力无线专网建设与测试[J].沿海企业与科技，2014（5）.

[7]易浩勇，张京娜，等.基于电力无线专网的用电信息采集通信系统[J].电力系统通信，2013，34（244）.

[8]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].国防工业出版社，2013.

作者:周海莹 盛丹红 单位:国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司