摘要：随着经济的发展，我国的电力系统日益完善，电网覆盖率越来越高，发电站输电电压的等级也在不断提高，供电的质量以及稳定性也得到了极大的提升，为我国经济的发展提供了电力上的支持。无源光网络(PON)具有节省光纤资源以及对网络协议透明的特点，目前，在我国的电力通信系统中被广泛应用。以太网技术是承载IP数据包的最佳载体，将以太网和无源光网络相结合便产生了EPON技术，EPON技术兼备了以太网和无源光网络的优点，成为电力通信中热门的技术。
关键词：EPON技术；电力通信；应用
1引言
EPON 技术由于其可靠性强和扩容灵活，成为了首选技术。 EPON 技术能在完全适配无源光网络的同时，有效实现以太网的接入， 并且能有效缓解网络建设投资成本不断增加的困境。
2 EPON技术原理
当前，EPON技术所用的技术标准是IEEE802.3ah，并且在技术融合中，TDM、以太网的若干特性也均有所延用。首先，在网络层协议中，EPON属于L2协议。EPON的组网方式以树形结构光纤的方式进行，这就可以在光线路的网络单元，以及线路中断进行无线接入；其次，在光线路中断中，基于不同的服务需求，需要配备相应的PON接口，进而再与主光线进行连接。这样一来，不仅可以实现无线接入，而且提高了业务服务质量。但是，在此需要特别说明的是，PON接口的上限为128个，且在当前的技术情况之下，EPON的中端装置设备仍是光纤无源器件为主，这在很大程度上对于资源的有效节约，起到重要作用。
3电力通信中的EPON关键技术分析
要想深入分析EPON技术的模型和应用价值，就要对其关键技术进行统筹处理和系统化控制。（1）EPON上线信道复用技术。在技术结构应用过程中，主要是借助MPCP，能将其加入到MAC内部，并且能使用时分多址进行信息和数据的传输。在整个传输过程中，光线路终端能对信息进行时间的片分割，并不针对光网络单元，借助其完成QOS的系统化重组，能有效地将10个802.3帧结构拼装成时间片。（2）EPON即插即用技术，在技术应用过程中，由于不同接入点的光网络单元会实时向光线路终端输送数据和信息，不同的光网络单元在数据处理时会出现延时现象，且时间间隔较小。因此，光线路终端要保证自身的测距功能，利用延时补偿技术解决时隙较小且间隔不足的问题，进一步提高光网络单元的同步性，能结合数据库管理员算法对其时隙中获取的数据包时差进行集中处理。（3）EPON突发信号处理技术，由于光线路终端结构需要针对光网络单元发送的信号进行数据反应和调整，且信号会在10bit时间间隔内出现，因此，要保证数据收发功能的常规化，就要对光元件进行统筹处理和综合性控制，确保对突发性信号的处理能力符合要求。
4 EPON技术在电力通信中的应用模型及具体应用
4.1应用模型
4.1.1单电源辐射状接线方式。单电源辐射状接线方式具有接线清晰明确、投资节约、运维简单等优点，一般情况下，单电源辐射网的主干线路主要利用分段开关将其分为3段一4段，供电的半径约为4cm，针对信息点分布的实际情况，EPON网络可以选择不同的通信方式将信息点覆盖到不同区域中，其主要有集中分光模式、串联多级分光模式两种方式。集中分光模式这种电力配网通信模式设备的主要位置如图1所示。OLT分布在分电站上，而分光器主要放置在配电设备箱中或这是附近的电线杆上，ONU主要放置在电采集中器设备箱内集中分光模式的主干光路一致性相对较好，同时光路的设计也较简单。串联多级分光模式，OLT主要放置在变电所的位置，而分光器以及ONU设备可以放置在同一个设备箱内，同时串联多级分光模式的信息点适合分散分布在一次线路的两侧位置。
4.1.2手拉手环网接线方式。手拉手环网接线方式主要是清晰的划分为主干线路和各分支线路上，主干线路利用环网柜互联，逐渐形成环线的接线方式这种方式主要有环供可靠性高和接线较为简单的优点，与可靠性高的供电要求、用电增长快、负荷密度较低的城市电力配电网相适应，并且已经成为了电信配电线路的主要建设模式之一面对这种模式，EPON网络可以利用手拉手环全光路的保护模式来进行系统模型的构建。
4.2应用
4.2.1改进配电网自动化。配电网自动化的开关站当中一般都采用GPRS的无线方式，EPON技术能够较大地改善GPRS无线方式在配电网自动化当中的不足，而且还能够节省成本，最大限度地将现有的资源利用起来。利用EPON技术对配电网自动化改进方案首先应该将OLT放置在变电站中，利用主站系统进行信息的提取，并且优化各种管理功能。其次，利用ONU取代原有的GPRS通信模块，能够极大地提高电力通信系统中的效率，保证了电力系统中通信正常，能够提高供电的质量和稳定性。
4.2.2改进用电信息采集系统。我国目前的用电信息采集系统一般采用是GPRS这种公网通信方式，在用电信息采集系统当中存在两个层次的通信架构，分别是远程通信和本地通信。GPRS这种通信方式具有较大的安全隐患，信息的保密性极差，电力系统的数据容易被泄漏出去。采用EPO技术作为用户用电信息采集系统的传输通信不仅能够极大地提高电力通信系统的效率，而且在信息的保密方面EPON技术具备更加完善的保密措施，能够保证电力系统的数据安全性，在终端用户的用电数据采集方面也能够更加准确，方便电网对终端用户的用电管理。
5 EPON技术在电力通信中的实践应用
基于EPON系统针对a，b两座110kV变电站进行通信组网建设，组网方式以手拉手网络保护结构为主，链型网络结构为辅。通过对光功率进行分析测算，判断系统的安全可靠性，光功率小于ONU接收门限值将导致误码率增加，使数据中断，设备离线。
5.1 EPON通信系统方案设计。该电力通信系统中，ONU置于变台区控制箱内，每台ONU具备4个以太网口和4个串口，将RS485/RS232接口与数据采集终端设备进行上行接口连接。站内所需的SHD设备参数为10G容量、光路带宽2.5G，通过OLT的上联GE口与SDH的GE实现对接，为确保配电自动化“四遥”实现，将终端节点采集到的数据传至主站系统，实时监控终端节点。该通信系统基于两种不同保护方式进行设计，对a，b站间使用手拉手线路全保护，单链路线路采用半保护方式。
5.2通信节点设计与实现方式。使用24个PON口的OLT针对a变和b变进行手拉手组网设计，分别为:A线+B线、B线+C线、B线+D线+E线+F线、G线+H线、I线+J线、L线+M线；a变下有三条支线，即A1+A2、A3、A4；B变下设4条支线，为B1、B2、B3、B4。
5.3实际分析。根据以上设计，本试验中主要设备参数如下：OLT发光功率4.8dB，ONU接收光功率－27dB，光缆成端点衰耗0.5dB，熔接点0.08dB，分光器衰耗1:2(10:90)衰耗10.4dB，1:2(50:50)衰耗5.8dB，1:4衰耗7.8dB。根据测试结果可知，a、b变最大光功率衰减为22dB，满足冗余要求，测试结果与理论计算结果差值属于正常范围，与设计目的相符。
6 结束语
在电力通信系统当中我国目前一般采用的是光纤通信，这种通信方式虽然能够保证电力通信的质量，但是其接线成本太高。随着我国科技的发展，EPON技术发展得已经非常成熟，EPON技术的投资成本较小，而且在电力通信系统中采用EPON系统不仅能够改善我国的配电网自动化系统，对我国终端用户的用电信息采集系统具有较大的作用，使我国的电力通信系统更加先进、更加可靠。
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论文作者:刘维特
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
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