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        配電自動化通信網設計架構探究

        文章編輯:【鄭州聚光自動化技術有限公司】發布日期:2021-02-23 15:57:02

            隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高,人們對配電網的運行安全以及穩定性有了更高的要求。對此,配電自動化系統的發展已經顯得尤其重要。通信網絡作為配電自動化系統之中的重要構成部分,在極大程度上影響著配電自動化系統的質量以及運行效能,對此,必須要落實通信網絡在配電系統中的有機規劃以及組建。
          在現代電力需求背景下,配電網自動化是必然的發展趨勢。通過配電網自動化的應用,可以實時對配電網的運行情況進行分析,以此確認配電網的狀態,此時當配電網出現異常現象時,會產生相應的異常數據,此時管理人員可以通過數據波動,第一時間得知異常點、異常范圍,甚至是異常類型,同時配電網還會自動啟用保護機制,例如隔離異常點,避免異常現象擴張,有利于電力供配質量。
          1配電網自動化通信網架構設計
          1.1總體設計
          在本文設計思路當中,配電網自動化通信網架構設計主要分為3個步驟,即配電網主站與子站通信網設計、子站與終端通信網設計、用戶通信網設計,下文將先對3個設計步驟的設計思路進行闡述:
          1.1.1配電網主站與子站通信網設計思路
          因為配電網主站與子站之間存在信息量大的特點,同時介于業務需求,通信網必須具有較高的穩定性與可靠性,所以本文將采用光纖通信技術來進行設計。具體來說,將采用SDG/PDH光纖以太網組成自愈環形結構,再配置交換機、以太網/E1轉換機來實現主站與子站之間的通信網連接。
          1.1.2子站與終端通信網設計
          因為現代配電網的范圍寬廣,所以其中終端的數量有很多,此時就必須進行子站與重點之間的通信網設計。在現有條件下,本文考慮到通信介質問題,將選擇光纖以太網方式、自愈雙環網來進行設計,這兩種連接方式將根據子站與終端之間的距離而定,即針對遠距離將采用光纖以太網方式;針對短距離采用自愈雙環網。順帶一提,在其他案例當中,也有采用雙絞線的子站與終端通信網設計方法,這種方法的通信距離可長可短,但是相較之下其穩定性相對較弱,所以本文沒有采用該方法。
          1.1.3用戶通信網設計
          此實現主站與子站的內部通信。
          1.2光纖設計方案
          在上述分析之下將對光纖進行設計,設計形式為分層結構具體分為兩層:骨干層、接入層,下文將對這兩項設計進行分析:
          1.2.1骨干層設計
          首先在配電變電所處安置光線路終端,再利用變電所數據傳輸設備實現與配電通信主平臺的連接,傳輸設備方面采用MSTP代替傳統SDH設備,因為在本文設計條件下,SDH設備不太支持以太網,并且其網絡容量也存在問題,因此采用相對先進的MSTP設備。
          1.2.2接入層設計
          接入層主要實現了雙向配電自動化終端信息傳輸,具有單點信息量小、電網控制類業務需求較多的特點,在這些特點之下,本文認為接入層必須具備良好的數據傳輸實時性、可靠性、安全性。在上述要求之下,本文選擇了光纜來進行設計,即將光纜與所有配電自動終端的開閉所、環網柜相互連接,同時配置以太網無源光網絡單元,還建設了接入層光網絡,以此使接入層的容量增大,提高其安全性、可靠性。此外,光纜結構方面,采用多分段多聯絡、多分段聯絡兩種形式進行設計,線路形式為環網。
          2配電自動化通信平臺建設方案
          本文設計當中,主要采用了EPON系統作為主要管理系統,該系統具有四個功能板塊,即配置管理、性能管理、故障管理和安全管理,下文將對此進行分析:
          2.1配置管理
          配置管理主要負責對EPON系統內所有運行所需的數據資源進行組織整合,以此對網絡系統的配置進行維護,同時在基礎配置條件下,根據運行狀況的變化自動對配置進行調節。在EPON系統配置管理啟動時,用戶可以自行選擇其運行模式,即自動運行、手動運行,運行之后會形成光線路終端、光網絡單元的拓撲圖,此時用戶根據拓撲圖上的變化,可以直觀判斷當前光線路終端、光網絡單元是否正常,另外當拓撲圖生成之后,EPON系統中的SNMP管理進程會依照順序對下層代理進程進行查詢,并不斷收集其中的設備信息,之后將收集到的信息存放進自帶數據庫,以此完成數據庫更新,確保系統運行的實時性。
          2.2性能管理
          EPON系統性能管理主要功能包括:性能監測、性能管理控制和性能統計分析,其中性能監測會對光線路終端、光網絡單元的性能數據進行不斷的收集,以此形成性能數據曲線,以此通過曲線走勢,可以模糊判斷當前光線路終端、光網絡單元的狀態是否良好,也可以通過走勢節點的數據參數,對此進行精確判斷;性能管理控制是一種服務于用戶的功能,即當光線路終端、光網絡單元出現異常現象之后,用戶可以在性能管理控制功能上發出指令,之后EPON系統將會執行指令來調控光線路終端、光網絡單元,以此確保兩者的運行安全;性能統計分析與性能監測相似,兩者均是對性能數據進行不斷收集,并形成數據曲線的重要功能,但是在深度上性能統計分析要更甚之,其不但包括性能監測的監測項目,還包括接口輸出錯誤率、吞吐率等。
          2.3故障管理
          EPON系統在運行當中難免會出現相應的故障,所以為了及時了解并處理故障,需要通過故障管理來實現目的。故障管理主要具備兩項功能,即故障檢測以及故障定位,其中故障檢測就是通過光線路終端、光網絡單元的數據曲線,判斷兩者是否存在異常,如果存在異常,那么就會得到相應的異常數據,這就是檢測異常的根據。之后針對異常現象,故障管理會直接鎖定異常點,同時根據數據段的分布,不斷擴張鎖定范圍,直至鎖定范圍外部沒有異常數據為止,此時就能夠確認異常的具體位置,完成故障定位功能。另外,在故障定位的同時,故障管理還會根據故障的范圍、影響程度發出不同級別的警報,以此提醒用戶。
          2.4安全管理
          作為網絡系統,EPON運行當中可能會遭受網絡的惡意攻擊,因此為了保障系統安全,在EPON系統當中存在安全管理功能。安全管理功能主要體現在用戶標識與識別上,其中用戶標識是常見的賬號密碼登錄功能,即用戶需要對EPON系統進行操作,必須先登錄預設的賬號密碼;用戶識別方面,主要根據用戶的IP地址進行初次識別,如果不是常用IP地質,那么就會進入二次識別,即移動設備驗證。登錄、識別全部通過之后,用戶才可以對EPON系統進行實際操作。
          結語
          本文主要分析了配電自動化通信網設計架構,分析主要以設計工作為主,同時進行結構分析,先對其中的總體設計、光纖設計方案進行了介紹,通過此處分析了解到配電網自動化通信網設計當中必須具備的架構以及網絡通信方法,之后分析了配電自動化通信平臺建設方案,此部分圍繞EPON系統的4項功能開展,以此了解EPON系統在配電自動化通信網當中的應用效果。隨著現代社會經濟的高度發展,人們已經對配電自動化的建設投入了更多的關注。對此,必須要落實通信網絡在配電網之中的有機規劃以及組建,以此為配電自動化系統的發展提供重要基礎業務保證,實現現代配電網的健康、穩定發展。

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