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摘要：随着经济和社会的发展，电网规模日益扩大，这给电网智能管理和电力配网自动化水平提出了更高的要求，建设大容量的光纤通信网是目前最适合电力配网自动化通信发展的通信方式。本文主要探究了无源光网络技术的概念、特点，无源光网络技术在电力配网自动化通信的应用，配网自动化系统业务隔离和数据安全的应用和解决措施，以供参考。
关键词：无源光网络技术；电力配网；自动化通信
引言：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，对配网系统的投入相对较少，导致配网结构不合理。为了提高输电网以及配电网的可靠性，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网自动化，而无源光网络技术（passive optical network，PON）正好符合这些要求，因此对无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用展开研究具有重要的现实意义。
一、无源光网络技术的概念
PON即无源光网络，Passive Optical Network的缩写，一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树型无源光分路器可以是一级分光或者多级分光。
PON系统由网络侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，网络结构非常简单，其技术上的复杂性主要在于信号处理技术。在下行方向（OLT到ONU），OLT发送的信号通过一个1：n的无源光分路器（或几个分路器的级联）广播到达各个ONU，各ONU需要从中取出发给自己的数据。在上行方向（ONU到OLT），一个ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。由于各ONU共享一根干路光纤（多点发送，单点接收），为了避免数据冲突并提高网络利用效率，就必须采用TDM（时分复用）多址接入协议，实现多用户对共享传输通道的访问。
二、无源光网络技术的特点
通过对无源性网络系统进行全面的研究和了解，发现其具有较强的网络安全保护机制。具有单节点保护作用，其能够对网络某一个节点进行保护，如果网络系统某一节点出现问题，则无源性网络技术能够确保其他节点的正常运作，同时有利于避免出现多个节点失效的现象。
另外无源性网络技术对全网也具有重要的保护作用，其可以运用同样的双光平面保护机制，其光平面能够自动的进行切换，在一定程度上有利于提高网络的安全性。无源光网络具有多点结构的特点，在无源光纤传输的过程中，其传输的速度比较快，其具有成熟的技术，在运用过程中具有较强的可靠性。
在实际的配网自动化运行过程中，通过运用无源光网络技术，能够在接网的同时不使用有源设备。另外无源光网络技术设备造价较低，如果出现技术问题，对其维护比较方便。从整体来说，无源光网络技术能够满足当前配网自动化终端接入的需求，其具有重要的应用价值。
三、无源光网络技术在电力配网自动化通信的应用
作为整个配网系统的关键，通信系统的功能至关重要。因此，完善电力应急机制和电力配电自动化需要网络、计算机的支持，同时离不开配电网的结构、拓扑信息、通信技术集成配电网数据以及地理结构等，形成一种配网自动化系统。目前，配网通信系统的主要方式为串口通信、无线通信和光纤通信。然而串口通信局限于带宽小的缺点，远远不能满足现代电网的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无线通信减少电力架设线路，虽然减少投资成本，但是从经济角度看，日常的通信技术使用费用高昂，长期的积累也是企业的负担，而且宽带小的缺点不适应在范围广的区域使用。
1、配网自动化通信系统要与无源光网络（PON）技术结合
配网自动化通信系统设计时，要充分考虑无源光网络（PON）技术的特点，对配网业务要求能够以最大限度利用无源光网络（PON）接入技术能力。配网自动化必须具备以下要求：第一，各种恶劣的环境，能够保持系统稳定运行，电力应急机制的能力和稳定性。第二，系统的拓扑灵活多变，满足复杂多变业务种类。第三，灵活组网能力，满足主站向终端下发控制命令，又能够使终端上传数据到主站，以实现分散接入，又能够双向收发信息。第四，设备适应性强、可靠性高。比较方便安装、携带和维护。第五，利用无源光网络（PON）技术的特点，充分利用资金、设备和人力投入，提高通信质量，提供高质量的业务。
2、配网自动化无源光网络（PON）技术的拓扑结构
配网自动化无源光网络（PON）技术的应用的结构，一般常见的网络结构有如下：（1）星形结构：OLT（主站）和光分路器（ODN）之间用一芯光纤连接，OLT放置在主站中心机房，光分路器（ODN）放置在中心机房或集控站、营业厅，由于ONU（变电站）有多个网络接口，可以灵活设置接口的优先级和带宽，光分路器（ODN）和ONU（变电站）之间通过芯光纤连接，站点内放置ONU（变电站）通过光分路器（ODN）节省光缆的数量实现与主站设备的互联互通。同时，可以对立划分不同的虚网，无源光网络（PON）系统可以为各种业务提供灵活的网络接入，对站点的业务接入提供良好的网络环境，语音网关设备和合波设备，电话和有线电视也可以通过PON系统，在一芯光缆上增加，从而为用户提供更多的信息接入服务。（2）链形结构：光纤呈链式分布，采用多级分光，不等分光功率的光分路器方案。OLT（主站）沿着光缆敷设到达第1个站点时，由分路器分光，一路经一芯光纤接人站点ONU（变电站）设备，另一路接着到下一个ONU（变电站）站点，依此类推，直接连接中间不经过其他设备，各个站点虽然经过多级分光实现，保证了扁平化管理。链形结构可以节省主干光纤资源，提高光纤资源的利用率。
四、配网自动化系统业务隔离和数据安全的应用和解决措施
无源光网络（PON）在配网自动化通信系统中能够承载多种业务，为电力企业提供不同类型（集中抄表、配电网SCADA系统以及需方WEB管理等）的业务通道。而分类型的业务对于分别管理至关重要。明确业务之间的分界点，应用业务隔离把不同类型的业务，提供相应的传输服务质量。根据不同的要求，有效地确保数据在传输的过程中，具有较高的安全性。然而无源光网络（PON）技术具有解决问题能力，以下是无源光网络（PON）技术针对问题，提出解决的措施：（1）传输上行数据采用TDMA（时分多址复用）的方法，ONU（变电站）可以在自己的时隙内发送数据，避免通道停滞，具有良好的通道逻辑隔离能力。（2）采用标签技术划分各个不同类型业务的分类，区分OLT（主站）与ONU（变电站）的业务，由于OLT（主站）使用三层光分路器（ODN），可以将各种数据归属到不同类型的业务平台，有效地实现端到端的数据传输，进一步提高管理效率。无源光网络（PON）在数据通行过程中具有较高的安全性，确保配电网自动化系统的安全运行。
四、结束语
近年来我国的电力设备在不断增加，针对当前我国的电力网络管理，其存在着很多的弊端。为了解决电网管理中的各种问题，需要采取新的技术推动配电自动化的运行。无源光网络技术具有强抗干扰、高带宽、等优势。在实际的电网配网的自动化运行中，通过运用无源光网络技术，在很大程度上将提高电力网络的可靠性和稳定性，无源光网络技术将得到迅速的发展，并得到广泛的应用。
参考文献
[1]陈宏昆.无源光网络技术应用于配网自动化中的分析[J].科技创业家，2012（22）.
[2]左宇航，汪一波.配网自动化中无源光网络技术的运用[J].中国电力，2013（04）.
[3]陈志杰，齐建群.无源光网络（PON）在上海电力中的组网应用.电力系统通信，2014.
论文作者:张怀珍
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/26
标签：无源论文; 网络论文; 分路论文; 网络技术论文; 电力论文; 业务论文; 结构论文; 《基层建设》2016年13期论文;