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无源光网络技术在配网自动化中的应用

添加时间:2019-03-05 10:27 来源:电子测试 作者:林丹
  摘要:在配网自动化的应用当中, 可以远程获取电力信息, 并结合信号技术等来进行调控, 具有低成本、高节能的应用优势, 然而因为信号技术容易受到干扰, 在早期配网自动化应用中经常出现信号传输不稳定的现象, 使配网自动化应用价值降低。那么为了对信号干扰进行改善, 有研究者提出了无源光网络技术, 此项技术在理论上具有稳定性强、衰减小的特点。
 
  关键词:无源光网络技术; 配网自动化; 应用;
 
 
  0 引言
 
  理论上, 介于无源光网络技术的性能优势, 将其用于配网自动化建设当中, 可以确保后续配网自动化运行质量提高, 说明无源光网络技术在配网自动化中具有良好的应用价值, 同时在一些实例应用上, 理论价值也得到了证实。本文主要对无源光网络技术、配网自动化的运行原理进行分析, 之后对无源光网络技术在配网中的应用情况进行分析。
 
  1 无源光网络技术与配网自动化的原理分析
 
  1.1 无源光网络技术原理
 
  无源光网络技术是一种纯介质网络, 与常规配电自动化建设技术相比, 此项技术因为不需要外部设备, 所以不会出现电磁干扰等影响, 所以是一种故障率较低、维护成本较低的技术, 将其运用在在配网自动化当中, 可以确保配网运行质量。下文将对此项技术的原理进行分析[1]。
 
  无源光网络技术主要由两个部分组成, 即光网络单元、光线路终端, 同时在这两个组成部分中间, 还存在分配器设备, 分配器主要功能在于连接光网络单元、光线路终端, 应用时能够实现下行数据分发、上行数据控制、光信号功率分配, 这些功能直接作用于光网络单元上, 实现光网络单元的控制。在光线路终端方面, 此项设备类似与交换机, 能够将大量的数据业务集成放置, 满足系统操作需求, 同时终端另一端与无源光网络光纤接口相连, 此时就实现了用户个性化需求服务。此外, 无源光网络技术的运行条件要求很低, 其即使在没有分路器中没有电源的条件下依旧可以运行, 所以在正常条件下, 采用无源光网络技术构件的系统可以实现全天候运作。
 
  1.2 配网自动化原理
 
  配网自动化是一种融合了计算机技术以及通信技术的电网结构, 能够实现远程自动化监管、调度等功能, 在现代电力需求背景下, 其已经成为了电力事业的重要发展方向。原理上, 配网自动化的主要结构包括终端、主站、子站三个部分, 其中终端主要与主站进行连接, 并接收主站上传信息或根据信息下发相应指令;主站除了与终端连接以外, 还与子站保持连接关系, 同时接收子站上传的信息, 整理后将信息备份并发送至中断, 或根据终端指令对子站进行控制;子站除了与主站保持连接以外, 还与辖区内的所有电力设备相连, 通过硬件系统来获取电力设备的信息, 并将信息传输至主站, 同时接收主站下发指令, 根据指令对电力设备进行控制。综合上述可见, 配网自动化是一种双向传输的系统, 其信息交互主要依靠通信技术中的信号传输、信号格式转换功能来实现[2]。
 
  2 传统配网自动化缺点
 
  综上所述, 传统配网自动化已经实现了双向自动化运行, 但结合普遍案例得知, 传统配电网运行还存在缺点, 对此本文将进行分析, 目的在于与之后无源光网络技术下的配网自动化进行对比, 确认此项技术是否存在优势。
 
  2.1 信息传输堵塞
 
  在现代背景下, 配网的覆盖面较大, 其中包含了无数电力用户, 而这些电力用户无时无刻都在用电, 所以介于群体数量庞大, 其产生的电力信息规模也有相同表现。在此条件下, 传统配网主要通过子站来直接接收各电力用户的电力信息, 但针对其子站信息传输渠道的带宽来看, 大多数子站的带宽已经无法满足同一时间的信息传输需求, 因此很容易出现信息传输堵塞问题, 当出现堵塞就代表着信息传输效率低下, 使得配网系统的控制功能运行失去实时性, 不利于自动化管控质量。此外, 因为电力用户的个性化需求众多, 会产生类型各异的电力信息, 对于这些信息传统配网基本依照统一渠道来进行传输, 此时某些兼容性不强的信息可能会被其他信息侵占传输顺序, 导致其传输滞后, 久而久之就会形成信息堵塞[3]。
 
  2.2 信息传输易受干扰
 
  结合上述 (1.2配网自动化原理) 分析可见, 传统配网子站主要依靠硬件设备、通信技术来实现信息传输, 那么因为硬件设备必然存在于物理层, 所以可能会被物理层周边环境中的一些干扰因素所影响, 间接引起通信技术出现问题, 例如在某配网硬件设备周边, 出现了雷击现象, 那么雷击所引起的电磁场就会干扰通信技术的信息传输, 导致一系列通信故障现象, 即信号断开、堵塞等, 严重时甚至造成信息缺失、遗漏等问题, 而除雷击现象的影响以外, 还存在很多干扰因素, 所以说明传统配网存在信息传输易受干扰的缺陷。
 
  2.3 信息分散
 
  从整体结构上来看, 传统配网应用已经形成了信息集中处理, 实际上这种方式也确实起到了效果, 但与现状相比, 其与预想目标还存在一定的距离, 具体来说, 因为现代配网还在不断建设, 导致主站、子站的数量不断增加, 而在一个辖区之内通常只有一个终端, 在此条件下即使在上述结构之下, 一定程度上实现了信息整合集中, 但实际上信息依旧十分分散, 导致系统往往需要消耗大量的时间对同一时间域的信息进行处理, 说明系统工作效率较稳缓慢, 同时在许多案例当中, 因为信息过度分散, 还出现了孤岛信息现象, 这是配网电力信息缺失的表现。
 
  3 无源光网络技术在配网自动化中的应用
 
  3.1 带宽改善
 
  在无源光网络配网自动化系统运行当中, 其无源光网络技术的继线的带宽参数为l55Mbit/s到622Mbit/s, 相比于传统配网的带宽参数, 无源光网络配网自动化系统具有明显的优势。以622Mbit/s带宽进行分析可见, 假设在无源光网络配网自动化系统中, 设置32个光网络单位, 那么系统运行时, 每个对应的用户可以获得19.5Mbit/s的带宽, 再结合现代用户的电力需求量来看, 19.5Mbit/s的带宽参数可以满足大部分的用户需求, 由此说明无源光网络配网自动化系统可以改善传统配网的带宽表现, 降低信息传输堵塞的问题。此外, 在特殊条件下, 如果某个用户的带宽需求超过了19.5Mbit/s, 那么可以结合系统中的分配器来对带宽进行调解, 以满足特殊用户需求, 如果存在限制条件, 则可以通过增加继线的方式来得到改善。
 
  3.2 消除干扰问题
 
  结合上述 (1.1无源光网络技术原理) 得知, 无源光网络技术是一种纯介质传输技术, 即以光为介质形成光网络, 此时传统配网当中的雷电等其他一系列电磁干扰因素, 都无法对其进行干扰, 因此将无源光网络技术应用于配网自动化当中, 可以有效提高系统运行的稳定性, 同时也有利于系统运作的效率与安全, 由此说明无源光网络技术在配网自动当中, 可以消除传统的信号干扰问题。
 
  3.3 信息分散改善
 
  首先因为无源光网络技术的庞大容量, 所以信息传输渠道较为通畅, 此时就降低了子站或主站的建设数量, 因此可以直接将原本分散的信息集中于无源光网络技术系统当中进行传输, 在一定程度上推动了原有结构的信息集中处理性能, 其次针对孤岛信息现象, 在无源光网络技术之下, 其继线带宽完全满足需求, 所以孤岛信息会被消除, 由此说明无源光网络技术可以改善原有的信息分散问题。
 
  4 结语
 
  本文主要分析了无源光网络技术在配网自动化中的应用。分析分为3个部分, 其中第一部分对无源光网络技术、配网自动化的原理进行分析, 通过此处分析了解到无源光网络技术、配网自动化的主要功能与运行原理;第二部分主要对传统配网自动化中的问题进行分析, 目的在于对比之后分析内容, 确认无源光网络技术的优势;第三部分针对第二部分内容, 对无源光网络技术在配网自动化中的应用进行了分析, 结果显示无源光网络技术具有较高的应用价值。
 
  参考文献
 
  [1] 吴湛.配网自动化中无源光网络技术的运用研究[J].科技创新与应用, 2014 (27) :152.
  [2] 王德运.无源光网络技术在配网自动化中的应用[J].自动化与仪器仪表, 2016 (6) :57-58.
  [3] 刘菲.配电自动化中无源光网络技术应用[J].科技创新与应用, 2016 (28) :222.
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