关键词：EPON;电力配电;通信网技术
引言
在电力系统的配电网建设中，由于其涉及到的范围较广，运行管理较为复杂，且由于配电系统是将高压电转换后输送给用户的直接电力系统，因此事故频发。为了能够及时了解和掌握每个配电终端的运行状况，就必须要借助于配电网通信系统。而传统的配电网通信系统一般都是根据业务的需求而建立的不同的相互独立的通信网系统，这在电网系统智能化水平不断提高的情况下是很难满足多种配电网的通信需要的。为此，必须要采用一种兼容性好、便于服务重组和管理的新型通信网络系统来改造整合原有的通信网络系统。
1.EPON概述
1.1EPON技术原理
EPON是一种无源光纤接入技术，不需要进行复杂的协议设计，而是在以太网的基础上，应用以太网协议即可，利用光纤网络中的光纤信号进行信息的传导。EPON技术采用以太网技术以及TDM技术，在各个时隙节点内发送数据包，及时使用码分复用技术，也可以避免数据包的碰撞，节约宽带，进而提高网络利用率。具体可使用星型、链型、树形等网络拓扑，最大可以使以太网速率达到10Gbit/s，最大传输距离可以达到20千米。以太网作为EPON技术的基础网络结构，能够为EPON系统提供足够的技术支持。日常应用的结构框架为1：N的点对多点构架，最多可以支持1:64的分路，即最多可以接入64个终端节点。EPON组网是PON技术与以太网技术的结合体，与千兆无源光网络、电力载波通信、SDH、无线网络技术等光纤接入技术相比，具有成本低、性能好、组网灵活等优点。
1.2EPON技术特性
第一，在物理结构上实现一点对多个点，适用于复杂的线路资源情况。第二，在光纤传导上使用无需电源的分光器，在恶劣的条件中使用不会受到影响，具有较强的适应性，工作性能稳定。第三，利用波分复用技术可以在单根光纤内实现信息的双向传输。第四，EPON系统的在拓展新终端和新线路时对网络的影响比较小，无源分光器的设计使EPON技术应用更加灵活。第五，EPON系统的各个ONU是通过无源分光器连接到光纤网络之上，工作时各个ONU之间互不影响。当网络出现分支光纤失败、设备失效等故障时，不会影响ONU的正常工作。因此，在通信网络中利用EPON技术，可避免单点失效而影响其他节点，最大程度上保护配电通信网络的安全。第六，EPON系统可以在各个配电站之间配置远端自动化服务和视频监控业务，在数据传输过程中可以隔离开业务通道。
2EPON技术在配电通信网建设中的应用优势
基于配电网系统的复杂性与配电网自动化发展的新要求，采用EPON技术作为其通信网络的接入技术能够很好的满足各种通信业务的网络需求。这是因为EPON技术在实际的应用中具有多种优势，是其他网络接入技术无法比拟的。具体来讲，EPON在配电通信网建设过程中所存在的应用优势主要有以下几点：
2.1成本较低，易于维护管理，且扩展兼容性强
由于EPON是建立在纯介质网络上的技术，因此采用EPON技术的通信网络结构时，不需要再另设电源，也不必考虑电子部件的安装与维护，因而极大的降低了配电通信网的建设造价，并且也方便了管理维护。再者EPON系统不会占用太多的终端设备空间，集成化程度较高，具有很大的扩容性，属于低投入、高产出的技术方法。
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2.2高宽带、高性能
EPON可以实现较高的宽带服务，目前较常使用的EPON能够提供保证上下行对称的1.25Gbit/s宽带。另外，EPON是一种点对多点的技术，能够使用单个光模块为多个终端用户服务，这就减少了光缆的应用，增大了通信网的服务范围。最重要的是在EPON系统中，各个终端之间的设备都是以并联的方式进行连接的，这样无论哪个终端出现问题，都能够保证其他终端的正常运行，极大的提高了通信性能。
3EPON的电力配电通信网技术
3.1以太网无源光网络（EPON）
EPON（以太无源光网络）是点对多点，无源光纤传输的一种光纤接入技术。是将以太网技术和高速光传输技术结合起来的一种高速组网技术。EPON是利用无源光网络的结构实现以太网接入，基于高速以太网平台和TDM时分MAC媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。在物理层采用无源光网络技术（PON），单纤波分复用实现单纤双向传输，最大传输距离为20km，最多链路节点数不超过8个，在链路层采用以太网协议。EPON组网是PON技术和以太网技术结合体，具有成本低、带宽宽、扩展性好，组网灵活、运行维护简单，网络可靠性高，但传输距离比较短的特点。
3.2千兆无源光网络（GPON）
GPON技术是最新一代宽带无源光综合接入标准，以高达2.5Gbps的速率，提供足够大的带宽满足日益增长的带宽需求。与EPON和APON相比较，GPON技术的带宽最高，全业务接入能够提供QoS保证、封装简单、支持TDM业务、OAM能力强的特点，而且其上下链路上的非对称特性比其他对称性组网方式更能适应宽带数据的业务市场。但GPON系统技术的复杂度高、技术还不够成熟，在市场应用上还比较少。
3.3电力载波通信
电力载波通信是以电力线为通信煤质，在电力线上通过载波信号进行信号传输的通信方式。此通信方式，在其他系统上是不存在的，只有电力系统能够使用。在应用上使用既有的低频（50Hz/60Hz）的电力线路传输数据。电力载波通信技术不需要重新布线，相对于其他载体线路，电力线路覆盖的地区范围大，对抗自然灾害能力强的特点。电力线载波从电压等级来划分，可分为35KV的高压电力线载波、10KV的中压电力线载波和380V、220V的低压电力线载波。日常应用上，比较常见的是中压宽带的电力线载波。调制技术上使用的是正交频分复用（OFDM），能实现带宽达到90Mbps，采用点对点，点对多点的组网方式，组网灵活。但是，由于电力线不是专用的通信线路，存在着大量的干扰，如老旧城区，电力线损耗严重，降低实际传输率，家用电器干扰电力线信号，宽带信号中断等问题，影响整个系统的性能，因此在电力配电系统中，电力线载波通信主要作为末端配电组网通信方式。
结语
综上所述，我国已经将EPON技术应用在配电通信网接入层中，并利用EPON技术组建的“手拉手”保护网可以有效的保护配电通信网络的安全，可以在很大程度上提升电力配电通信网络的安全性、可靠性和稳定性。EPON是在成熟的以太网技术上实现PON技术，在技术、安全、性能等方面都有很高的保障。
参考文献
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[4]鲍兴川.配电通信接入层EPON保护组网可靠性与性价比分析[J]电力系统自动化,2018,37(8):96-101.
论文作者:,高欣
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：技术论文; 无源论文; 载波论文; 电力线论文; 以太网论文; 通信网论文; 系统论文; 《中国电业》2019年15期论文;