引言
配电通信网是坚强智能电网的重要组成部分，是推进配电网智能化建设，保障电网生产、运行、管理和供电服务的重要基础。当前黄石不同区域，特别是县域配电通信网的建设模式、装备水平以及应用效果存在较大差异，对配电通信网的建设投资还是空白，通信网建设还缺乏系统性的规划，通信网整体水平落后于配电网发展的需求。目前黄石地区四级通信网光传输系统由地黄石中兴2.5G环网、地华为622M环网、地烽火10G环网、阳新华为622M环、阳新烽火2.5G环网网组成。地黄石中兴2.5G环网设备主要采用中兴ZXMPS330设备，另有部分ZXMPS320、S360、S380设备，主环传输速率为2.5G，但多数速率为622M，还有部分速率为155M。黄石地区自有的10kV配电通信网建设只停留在初级阶段，中压配电通信网络建设工作还未开展，低压配电通信网络主要通过租用中国移动公司GPRS无线公网来实现。一些重要业务的信息传输还存在租用公网通信资源，给未来的配电网自动化运行和经营服务带来一定的隐患，这些与发展坚强智能电网不相适应，加强和完善配电通信网建设十分紧迫。
1需求分析
配电通信网主要承载配电自动化系统业务，该业务主要实现开关站、环网单元、箱式变压器、柱上开关、柱上变压器等设备信息的采集和控制。配电自动化业务的流量包含220kV/110kV/66kV/35kV各电压等级的10kV出线流量，考虑各电压等级的站点数量及每个电压等级下的线路数量，以10kV站点数据流量为基本数据流量，配电自动化业务流量模型如下：B1=站点类型Σ（站点数量×路线数量×10kV站点数据流量）以B类供电区域终端为例，配电自动化业务流量分析技术如下，其他业务流量分析以此计算：计算B类供电区变电站配电自动化终端数量如表1。如表1所示，110kV变电站按6段母线共36条10kV出线计算，35kV变电站按4段母线共24条10kV出线计算；A类区域10kV线路平均长度5km，“三遥”站点最小配置为2个，“二遥”站点最小配置为3个，联络开关为1个，按“三遥”站点配置，按1.5倍的冗余核定单线路站点数量为9个。由此配电自动化终端站点数据流量如表2~3。表2~3中各类站点业务流量测算均只是该站点自身的业务流量，而对于通信网络中的某一站点来说，除承载该站点自身的业务流量外，还要承载经过该站点的其他业务流量（穿通流量），因此，在计算出每类业务断面总的流量后，根据网络拓扑结构、业务汇聚、通信网站点相互关系情况，对全网流量进行拆解后可以确定通信网中每个站点的实际带宽（流量）需求。
2黄石地区配电通信网解决方案
建议黄石地区配电通信网网络结构采用二层网络结构：骨干层和接入层。骨干层实现配电主站到变电站通信节点之间的通信；接入层实现变电站通信节点到配电终端之间的通信。规划项目主要是接入层向配电室、柱上开关等配电自动化终端延伸（见图1）。
2.1骨干通信建设
配电通信光纤骨干网络采用PTN网络规划建设。根据配电自动化业务需求实际情况，通过对可靠性、系统容量、传输速率、网络结构、发展趋势、技术经济性等方面的分析，最终确定以光纤通信为主、无线通信为辅的建设方案。为便于网络规划管理，骨干网络分为两个子层（核心层、汇聚层）。核心层负责大颗粒数据传输，汇聚层负责具体业务接入的汇聚转发。目前较适合配用电通信应用的技术为EPON技术，EPON技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（分光器）组成。EPON由部署在中心站的光线路终端（OLT）、光分配网络（ODN）和光网络单元（ONU）组成。配电通信接入网通常选取双主站双光环形、单主站双光环形和单主站单光星形三种结构。配电终端的“三遥”信息通过ONU，经OLT汇聚后，由PTN网络上传主站。
2.2接入网通信建设
据实际情况，采用在开闭所增加OLT，配电室、柱上开关、环网柜等站点使用分光器和ONU的方式组成树形结构。对于架空线路采用双保护链形结构，以提高网络可靠性；对于电缆线路，由于光缆可靠性高，采用星型、链型结构。各通信点配置：2.2.1变电站EPON网络的主站端设在变电站，配置OLT各一台，并配置相应的机柜、ODF等设备。安装方式为：OLT设备、路由器、ODF共用一台机柜，电源采用本站原有48V通信电源。OLT设备要求：机架式结构，支持EPON接入，支持“即插即用”，支持24PON口，主控板、电源板等重要板件双配置。2.2.2配电自动化终端对双保护链形结构中FTU和DTU要求具有双以太网接口，箱体具有安装通信设备的空间。配电自动化终端配置ONU各1台，对于架空线路采用双保护链形结构中配置的ONU设备，要求具有双PON口，4个FE接口；对于电缆线路，采用星型、链型结构中配置的ONU设备，要求具有单PON口，4个FE接口。电源采用FTU/DTU提供的直流24V电源。杆上FTU处采用室外ODF分接光缆，分光器安装在ODF箱内，而ONU设备安装于FTU箱内；小区配电室、环网柜处通信设备与DTU设备共同安装，采用机架式ODF分接光缆。对室外ODF的要求：安装于室外，具有密闭性、防腐性和防盗性，安装方式可采用抱箍安装于电杆上，具有安装光分器的空间。由于黄石地区10kV配网线路为多分段适度联络为主，ODN分光方式宜采用多级分光方式。对于分光器级数并没有理论限制，但应满足ONU接收灵敏度－24~－27dbm要求。设计时应综合考虑纤芯资源、扩容光功率预留、配电终端分布等因素。
3结论
根据黄石配电网自动化系统对通信网的要求，结合配电自动化建设的整体规模、配电自动化建设模式、配电自动化业务功能需求、预期达到的自动化水平等。总体上讲，黄石地区配电通信网络的具备以下几种优点：
3.1具有较高可靠性，能够适应苛刻的运行环境
配电网中的通信设备大多随一次设备安装在室外，长期暴漏在外遭受风吹日晒的侵蚀，所以在设计安装时都将选择具备良好的防晒、防潮等防护措施的设备。对于安装在电力杆塔上或配电设备机柜内的通信设备，都考虑了雷击过电压、大电流冲击等恶劣工作环境。
3.2具备双向、实时通信的能力
此次配电通信网规划设计已考虑双向、实时的通信能力，以实现配电网的实时监测和控制命令的下达。配电网正常工作时，配电终端周期性上传设备工况信息，以便合理调整配电网运行方式。
3.3配电网停电或故障时能够保障通信正常运行
为保证通信设备可靠连续工作，本次通信网规划设计中已考虑采取双电源供电即提供后备电源或其他方式供电，以防止配电网停电时通信设备停止工作。对于配电网出现断线等故障时，配电终端与主站系统之间通信保持畅通，隔离故障点和恢复非故障区域送电等功能得以正常运行。
4结语
随着“智能电网”建设的提速，对配电通信网的依赖性越来越大。要求也越来越高。配电通信网规划一方面要符合通信专业自身发展的客观规律，应用主流成熟的技术建设强大的电力通信网络，另一方面要以国家“坚强智能电网”发展目标为指导，建设服务于“坚强智能电网”的信息化、自动化、互动化业务支撑平台。逐步从面向线路和电路的管理转移到面向流量和业务的管理，建设优质、高效的现代化通信管理体系，使配电通信网成为电力系统可靠的支撑系统。
作者：叶飞 单位：国网黄石供电公司经济技术研究所
