华为XPON智能配电解决方案

　智能电网(Smart Power Grids)已成为世界电网体系技术革新的最新动向，是改变未来电力系统面貌的发展新模式。我国也高度关注智能电网发展，国网“十二五”期间将投资2860亿元建设智能电网，重点提升骨干传输网承载能力和可靠性，加强和加快10千伏通信接入网建设。至2015年底，要求城市10千伏配电站点通信总覆盖率达到52%，其中光纤通信覆盖率达30%；农网10千伏配电站点通信总覆盖率达到12%，其中光纤通信覆盖率6%。由此可见，智能配网通信系统将成为整个智能电网建设的关键环节。

　　智能配电网建设迫在眉睫

　　国家电网公司总经理刘振亚在与美国能源部长朱棣文的会谈中说道: “统一坚强智能电网建设是以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网”。中国处于经济快速发展时期，对电力的需求与日俱增，供电压力十分巨大；从长远来看，智能电网是满足用户多样化需求，提升电网增值服务与互动能力的友好途径。如随着智能楼宇、电动汽车、智能监控、智慧城市等快速发展，用户对电网的供电可靠性，电能质量、用电服务等更为关注。

　　由于配电网络直接面向客户，具有布网复杂、故障率高等特点。据统计95% 的停电故障发生在配网，70%的线路损耗发生在配网。每停一度电带来50元损失，我国由于停电带来的损失一年超过2000亿。其中，配网通信系统用来承载主站与配电单元xTU之间业务通信，以及配电单元之间的业务通信，通信系统中断是造成配网故障的主要原因。因此,高质量的配网通信系统将成为智能配电网建设的基础。

　　XPON通信系统助力打造坚强配电网络

　　智能配电网具有终端设备多、接入业务复杂、分布范围广、数据传输量大的特点。XPON技术凭借其高速率、高可靠、抗多点失效、易维护等优势逐步在配网通信建设中得到推广。EPON已经被国家电网列为智能配电网通信建设的主选技术，将助力实现满足现网需求的高品质配电网络。同时PON 系统网络拓扑能够与电力配电网环形、链形结构完全吻合，满足智能电网坚强可靠、经济高效、友好互动的要求。华为推出的XPON智能配电解决方案，采用业界领先的高性能OLT，并针对电力行业要求，定制开发电力专用的工业级ONU Smart AX MA5621，助力打造出XPON智能配电的完美解决方案。

　　在XPON配网建设中，OLT 设备通常安装在110kv/35kv变电站，通过MSTP环网接入到主站系统。下行与ONU采用不等比分光器进行连接。

　　ONU设备位于开闭所、环网柜、柱上开关、配电房等配电站点中，通过串口或 GE/FE 自适应电口采集电力终端（FTU、DTU、TTU）的信息，完成电光转换等处理后，通过 PON 口上行到 OLT。ONU设备选型应采用双 PON 上行，通过两条不同的链路连接到OLT,形成“手拉手”全保护组网，在主链路发生故障时，可迅速切换至备用链路，大大提高通信系统的可靠性。

　　这样OLT 与 ONU 相互配合，实现配电主站系统与电力终端的双向通信及电力终端之间的双向通信。（参见图1所示）

华为XPON智能配电解决方案


图1-基于PON的智能配电通信网示意图

　　XPON智能配电解决方案具备以下多种优势，已成为当今智能配电通信网建设的首先技术。
　　
　　1.光纤、配电“手拉手”

　　电力系统中，配电网络业务主要包括SCADA（数据采集/监视/控制）、无功补偿和电压调节、自愈控制、故障定位等业务。其中，各配电单元xTU之间要求能快速通信，以了解相互的状态、参数，从而减少停电范围。同时，主站对配网实现三遥，同样需要高效的纵向通信保障。

　　XPON配网的手拉手组网方案中，采用不等比多级分光，实现了ONU独立双上行，异地双机备份，对配电网络中经常出现的电压不稳，短暂停电等故障提供了可靠的通信业务保障。同时满足ONU之间横向通信时延＜5ms的要求，支持GOOSE协议，且主站与ONU的纵向通信时延可控制在100ms内。另外在单链路发生故障时，主备链路倒换时间＜50ms，有效缩短故障时业务中断时间，避免引起误动，导致故障升级。

　　2. 专业、稳定、高保障

　　配电网络的通信设备通常位于开闭所、环网柜等场景，靠近高压侧设备，环境相对恶劣，因此对通信设备的质量也提出了很高的要求。华为针对电力行业的高可靠要求，推出业界首款工业级设备ONU Smart AX MA5621 ,采用铸铝外壳，配合专有散热技术，可以提供高达85℃的耐高温性能；同时端口满足6kV防雷标准，相对业界2kv防雷效果提高20倍；满足EN 55022 Class B电磁电磁兼容标准，对于电力配电的高压场景有着很好的适应能力。

　　3. 友好、便捷、易管理

　　在配电网络中，终端设备多，部署复杂，占据大量工程施工时间。与此同时，配电通信设备的维护成本也相对较高。例如在ONU柱上开关安装场景中，通常需要在离地面6米高的线杆上高空作业，需专业施工人员进行安装，ONU反复进站调试，将大大增加工程难度与维护成本。华为端到端的PON网络集成经验和一站式交付能力，很好的解决了上述难题。在华为XPON配电解决方案中，ONU设备支持批量离线预部署，一次进站，即插即用，大大缩短部署工期。并且，支持海量ONU远程批量升级，远程故障定位和排除，有效降低运维难度，节约运维成本。

　　用户体验度是衡量一项服务至关重要的标准。智能配网自动化系统的优劣将直接影响用户体验度。基于PON技术的配电系统，可以实现一个高速通信、双向互动、实时监控的高可靠配电网络，其与用户友好的双向互动，为实现配电网的动态管理提供前提。华为XPON解决方案拥有超过11年的商用经验，在电力配电行业领域，致力于打造一流光纤配电通信网络，已成功应用北京、山东、浙江、江苏等多个省市地区的电力配网项目。其中山东青岛EPON配电项目改造完成后，供电可靠性由99.96%提高到99.99%以上，平均少停电2.628小时/户年以上；线损由7.5%降至5.3%以下。与此同时，便捷的管理运维，为青岛电力大幅降低运维成本，获得青岛市供电公司高度认可，并作为标杆性项目，在全省推广EPON光纤配电解决方案。华为XPON配电解决方案正凭借其卓越的表现，助力智能电网的坚强崛起。