【正文】 配網(wǎng)自動化或用電信息采集數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸。 而對于 ONU 的 IP 地址管理，若使用一個管理網(wǎng)段進行管理的話，后期會因 ONU擴容導致主機數(shù)量眾多，而引起廣播風暴，因此需要為 ONU 分配多個網(wǎng)段進行管理，同樣將各 個網(wǎng)關(guān)配置在上層交換機或路由器上，分配原則遵循同 一手拉手鏈路上的 ONU 使用同一網(wǎng)段。 ? 業(yè)務(wù)配置過程簡化，做到即插即用、即開即通、現(xiàn)場零配置。零售市場環(huán)境下配電自動化解決方案的主要困難在于：分散發(fā)電裝置的布置及投運的不確定性，使得配電網(wǎng)絡(luò)運行方式經(jīng)常變動，傳統(tǒng)保護整定值與集中處理的 FA 解決方案很難適應變化。在配網(wǎng)自動化，工業(yè)以太網(wǎng)交換機 通過雙光口級聯(lián)、快速環(huán)網(wǎng)保護等技術(shù)手段形成了 解決方案，這種解決方案通過設(shè)備中繼方式可以提供長距離的傳輸和覆蓋，組網(wǎng)方式簡單。下面討論在這一過程中的總延時，這里考慮最壞情況下的最長延時。 解不等式得 ? ? 2 ????? 限 進一步化簡為 ? ? ? ? sMBmsTPILN / ????? 限 由此，我們得到 ONU 數(shù)量 N，每個 ONU 下終端數(shù)量 L，終端發(fā)送最大報文長度 I，需要滿足的關(guān)系式。 IEC61850 與以往變電站自動化系統(tǒng)通信協(xié)議不同，除了定義變電站自動化系統(tǒng)的對整個系統(tǒng)的功能模型、通信網(wǎng)絡(luò)和體系結(jié)構(gòu)、對 象模型、測試方法等進行了全面詳盡的通信要求和數(shù)據(jù)交換外，并考慮延伸到配電自動化系統(tǒng)，把配電自動化系統(tǒng)中的各個終端設(shè)備作為一個新型的 IEC61850 智能電子設(shè)備（ IED）來設(shè)計，基于 IEC61850 來完成 IED 之間、 IED 與主站系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)化通信。傳輸時延 ty 是指發(fā)送節(jié)點在傳輸鏈路上開始發(fā)送報文的第 1 個比特至發(fā)送完該報文的最后一個比特所需要的時間，傳輸時延取決于報文的長度和數(shù)據(jù)傳輸波特率，若記報文長度為 L（單位為字節(jié)），數(shù)據(jù)傳輸速率為 V（單位為 bit/s），則傳輸時延 ty=8L/V。 VLAN 的本質(zhì)是就是劃分子網(wǎng)絡(luò)，只能在同一 VLANID（ VID）中的結(jié)點才能接收到幀，能有效防止網(wǎng)絡(luò) 廣播風暴和降低整個網(wǎng)絡(luò)負載。基于端口的 VLAN 劃分又包括單交換機端口定義 VLAN 和多交換機定義 VLAN。各 VLAN 之間是相互隔離的不能直接通信，每個 VLAN 就像一個獨立的局域網(wǎng)， VLAN 之間也像局域網(wǎng)一樣有安全防火墻，從而實現(xiàn)了 VLAN 的安全訪問控制，保證了 VLAN 中的數(shù)據(jù)和資源的安全性。無線通信技術(shù)可分為無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)，無線專網(wǎng)的建設(shè)受制于頻段申請等原因，無線公網(wǎng)使用移動運營商已有的 ，存在 上線率低，租用費用高等問題。 EPON 無源光網(wǎng)絡(luò)在下行時，采用無源分光器件，將一束光分為多束光，同時完成主節(jié)點 OLT 到各分支節(jié)點 ONU 的信號傳送。配電網(wǎng)的通信與變電網(wǎng)的通信具有很大的差異，它具有網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)復雜、分布分散、通信點多、通信設(shè)備工作環(huán)境較差的特征，單個通信點信息量少但基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的信息量非常龐大。通過 VLAN 技術(shù)，把傳統(tǒng)的局域網(wǎng)廣播消息發(fā)送到相應的 VLAN 中，不在這個 VLAN 中的其他設(shè)備不會收到廣播消息，從而有效減少了廣播消息的流量，解決了因大量廣播 消息而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)堵塞。根據(jù)不同的實現(xiàn)原理 VLAN 有以下幾種劃分方法： (1)基于交換機端口的 VLAN。所以為了保證基于以太網(wǎng) GOOSE 報文通信的實時性，本章后續(xù)幾節(jié)分別研究 VLAN 技術(shù)、 IEEE 、組播及 GMRP 技術(shù)、強實時內(nèi)核處理機制等實時技術(shù)。 t2由三部分組成， t2=tx+ty+tz（ tx為排隊延時、 ty為傳輸延時、tz 為傳播延時）。 滿足基于 IEC61850 的 GOOSE 報文實時性需求的通信技術(shù) 由于在實際配電網(wǎng)應用中，電力系統(tǒng)自動化功能的實現(xiàn)是由眾多制造廠商的設(shè)備以及采用不同接口的子系統(tǒng)共同參與配合完成的，歷史上各廠商的設(shè)計沒有一個統(tǒng)一的標準，所采用的技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范不一致，相互之間很難進行信息共享、交互。由于每次上行幀發(fā)送數(shù)據(jù)時需要發(fā)送下次的請求 REPORT，令 REPORT 長度為 P 字節(jié)，為了保證 在授權(quán)時隙到達時 ONU 可將每臺終端報文能夠一次發(fā)送，給 ONU 分配的帶寬應該不小于 PIL ?? 。 在配電網(wǎng)分布式控制中，終端之間報文的發(fā)送比較頻繁，主要為廣播方式，因此時延分析主要為報文從一個 ONU 發(fā)送到另一個 ONU 接收的時間。在故障時獲取故障記錄，并自動判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復對非故障區(qū)域供電，最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復時間。根據(jù)我國電力工業(yè)體制改革方案，“十五”以后逐步實行輸配分開。 ? 支持手拉手鏈路狀態(tài)通過不同顏色區(qū)分，包括主用鏈路、備用鏈路、中斷鏈路、非活動鏈路等。如果目前的 SDH 只可滿足現(xiàn)網(wǎng)要求，那么日后在開關(guān)站增加視頻監(jiān)控，則需要更高的帶寬。這樣可以實現(xiàn) OLT 設(shè)備、主干光纖、 PON端口、分光器、分支光纖全網(wǎng)的保護，任何一臺 OLT、一個 PON 口、一個分光器或者一條光纜出現(xiàn)故障都不影響 ONU 的正常使用。 EPON 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃解決方案 EPON對于電力行業(yè)是一項新技術(shù)，除了要關(guān)注 OLT、 ONU 設(shè)備之外，更繁雜的工作在于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和實施。根據(jù)光纖延伸的程度，用電信息采集將出現(xiàn)圖中所示的 3 種應用場景。各個變電站位于SDH/MSTP 傳輸環(huán)上，變電站通信層完成通信終端的匯聚并通過 SDH/MSTP 與主站系統(tǒng)進行通信。 （ 3） EPON 能夠提供豐富的產(chǎn)品系列和靈活的設(shè)備形態(tài)，適合各種業(yè)務(wù)接入和場景部署，全面承載 IP、 VoIP、 WiFi、 TDM、 xDSL、 IPTV、 CATV、 RS232/RS485等業(yè)務(wù)，兼顧各種應用場景，具有高帶寬、低延時等特點， 能為電力行業(yè)提供智能電網(wǎng)、配電網(wǎng)自動化、用電信息采集、電力大樓 /營業(yè)廳接入、 PFTTH電力光纖入戶等專業(yè)、可靠的通信解決方案，能夠完全滿足智能電網(wǎng)堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的要求。 ? 工業(yè)以太網(wǎng)交換機 針對目前國內(nèi)配電 自動化通信現(xiàn)狀，嘗試使用新型工業(yè)光纖以太網(wǎng)代替光纖收發(fā)器和光端機，組建真正意義上的光纖以太環(huán)網(wǎng)。 目前，國內(nèi)電網(wǎng)均已建成可靠的電力通信網(wǎng)絡(luò)，形成了以光纖通信為主，微波、載波、衛(wèi)星等多種通信方式并存，分層分級自愈環(huán)網(wǎng)為主要特征的電力專用通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。數(shù)傳電臺工作在窄帶方式下，雖然國家無線 電管理局劃分出來了足夠的頻資源，但由于數(shù)傳電臺多為分布式的 SCADA(SuPervisorycontrolAndDAcqulsition，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng) )應用，因此無線頻譜的利用率極低，制約了無線數(shù)傳電臺的發(fā)展。 McWiLL 技術(shù)源于同步碼分多址（ SCDMA）技術(shù)，是在 SCDMA技術(shù)基礎(chǔ)上的演進和革新。由于在 WiMAX 技術(shù)物理層采用了 MIMO/波束賦形以及 OFDMA等 4G 的核心技術(shù)，已經(jīng)在某些方面具有了 4G的特征，容易將來過渡到 4G。 (2)紅外抄表 :系統(tǒng)抄表時需要工作人員到現(xiàn)場，用掌上機抄收采集器中存儲的電能表數(shù)據(jù)，然后返回主站，自動化程度低，且抄收距離也大受限制。用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間刁‘占用無線資源，用戶可以一直在線，計費方式是按照用戶接受和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量，沒有數(shù)據(jù)流量傳遞時，用戶即使掛在網(wǎng)上也是不收費的。傳輸速率高，數(shù)據(jù)傳輸速度可達到 ，最高可達到 。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 2. 無線通信技術(shù) 近年來，無線通信接入技術(shù)得到長足的發(fā)展，無線通信接入系統(tǒng)具有非視距傳輸能力強、抵抗自然災害能力強、傳輸距離遠、帶寬大、不受限于地面線路結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。繼電保護業(yè)務(wù)主要采用光通信 2M 電路、專用光纖芯、電力載波 等電力通信專網(wǎng)，部分 220 kV線路還在使用專用高頻收發(fā)信機。配電網(wǎng)設(shè)備大多安裝在線路上和配電房掛式柜中，操作空間狹窄，要求配電網(wǎng)通信設(shè)備能夠便 于安裝和調(diào)試，減少 日常維護量；又因配電網(wǎng)通信覆蓋面廣，通信設(shè)備必須具有遠程管理功能。配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié) , 是配電網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)。由于城網(wǎng)建設(shè)相對落后 , 相關(guān)技術(shù)的應用相對滯后 , 而實現(xiàn)配電 網(wǎng)自動化的關(guān)鍵是電力系統(tǒng)通信方式的選擇 , 電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)的分類 電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)根據(jù)其功能、特點主要分為電網(wǎng)運行和企業(yè)管理業(yè)務(wù)。電力專用通信系統(tǒng)和電力安全穩(wěn)定控 制系統(tǒng)、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。這些問題的存在增加了配電通信網(wǎng)運行維護成本。配電自動化系統(tǒng)使用光 (Modem)，少量使用光纖通信方式 (xPON 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) )和 23OMHz 專用無線通信方式 。但在20 世紀 80 年代以后也得到了較多應用，其中有代表性的是英國 EME 電力公司 、意大利國家電力公司 (ENEL)、法國電力公司 (EDF)、荷蘭 (EDON)、愛爾蘭 (EsB)、德國 (vEM)以及比利時、西班牙、丹麥、芬蘭等國的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應用。 日本配電網(wǎng)以架空線路為主，架空線路易受環(huán)境、氣候等自然因素和外力撞桿、斷線等人為因素影響，為了保證高供電可靠性要求，研發(fā)了各種就地控制方式和配電線路柱上開關(guān)的遠方監(jiān)視和控制裝置，構(gòu)成網(wǎng)格式配電網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)故障后按時限自動順序送電。 配電系 統(tǒng)屬于電力接入網(wǎng)絡(luò)，其作用是分配電能，通常由 110kV以下電壓的線路和設(shè)備構(gòu)成。配網(wǎng)自動化逐步發(fā)展成為供電企業(yè)實用化的、必不可少的一種生產(chǎn)手段。相比較而言，日本、美國自動化系統(tǒng)的覆蓋面積廣，歐洲相對少。由于電纜線路基本不受上述架空線路中環(huán)境、氣候、可靠性等外界因素影響，所以即使沒有自動化手段的支持，也能獲得高供電可靠性，但是電纜線路的造價要遠高于架空線路。在電力負荷控制系統(tǒng)和大用戶遠程抄表系統(tǒng)中采用23OMHz 無線專用通道和 GPRS/CDMA公網(wǎng)通信技術(shù) 。配電網(wǎng)接入通信協(xié)議多種多樣，使得配電通信網(wǎng)接入更為復雜。它主要用來緩解公網(wǎng)發(fā)展緩慢而造成的通信能力不足和填補公網(wǎng)難以滿足的一些電力部門特殊的通信需求。隨著城區(qū)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復雜 , 對可靠性的要求越來越高。 事務(wù)管理業(yè)務(wù)包括行政電話、會議電話和會議電視、管理信息數(shù)據(jù)等。 （ 6）經(jīng)濟性：由于配電網(wǎng)覆蓋面積大，終端站點數(shù)量眾多，地理位置相對分散等特點，通信技術(shù)、設(shè)備的選擇應 配電網(wǎng)方面，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遙信、遙測、遙控數(shù)據(jù)要求帶寬很小，但數(shù)量龐大。通信通道中斷要求立即響應，