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电力配网自动化手拉手保护网络管理系统分析及改进

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：林聪

[导读] 摘要：配电网自动化即利用现代化科学技术如开关技术、网络通信技术以及计算机技术等，对配电网中的各类参数及其运行效率进行实时的动态监测。

        身份证号码：41072119861129xxxx 广西南宁 530000
        摘要：配电网自动化即利用现代化科学技术如开关技术、网络通信技术以及计算机技术等，对配电网中的各类参数及其运行效率进行实时的动态监测。尤其在网络发生故障的时候，该系统能够及时监测出故障位置，对整个系统进行修护和优化。基于此，将手拉手保护应用到配电网自动化系统中，能够保障供电的安全性和有效性，满足不同供电需求，提升配网自动化的程度，继而为电力事业的发展提供可靠依据。
        关键词：手拉手保护；配电网自动化；PON网络
        前言
        随着科学技术的不断发展，手拉手保护技术已经被大规模地应用于电力通信接入网中，其不仅结构简单，安装操作便捷，而且还具有可靠性和节约性的特点。因此，将手拉手保护系统应用到配电网自动化控制当中，能够有效提升配电自动化系统通信的可靠性和日常管理水平，进而提高配电网系统稳定性，本文主要研究电力通信EPON系统手拉手保护在配电网自动化通信中的应用。
        1手拉手保护技术的工作原理和保护特点
        手拉手保护技术是一种全新的光纤接入技术，该保护是基于PON接入网而衍生出来的一种保护技术，实现从一个点到多个点的无源光纤传输，手拉手保护技术主要由三部分内容构成，无源传输线路及无源光器件、光线路终端ONU以及光网络单元OLT。手拉手保护要求光线路终端ONU有两个上行PON口，以便实现单个ONU的两个上行线路，通过两个上行线路同时或者备份传输数据，实现该终端数据的可靠传输。手拉手保护特点如下，首先支持20KM远距离传输；其次通信容量较大；最后技术扩展性好，可以随时允许新终端设备加入。
        2手拉手保护技术在配网自动化中广泛应用的原因
        2.1传输、接入的过程比较可靠
        随着配电自动化通信技术的不断发展，手拉手保护技术已经被大规模地应用于EPON系统组网中，此种组网方式不仅结构简单，安装操作便捷，而且能够提升配电自动化通信系统可靠性。本文首先讨论了手拉手保护在配电通信网中的应用，其次针对当前配电EPON网络管理系统中手拉手保护拓扑和告警显示的不足，提出了优化网络管理系统相关功能建议，有效提高了网管巡视和故障排查效率。在手拉手保护技术应用的过程中，传输的信号质量都非常高，而且与其他网络相比较而言，受到外界因素的干扰也相对较小，因此传输的速度在未经电磁干扰的情况下提高了几倍，极大地提升了传输和工作效率。同时该技术降低了故障发生率，同时也保障了电力传输的质量，安全性大大增加。
        2.2安全等级系数高
        手拉手保护技术在设计的过程中，可以进行完全加密设计，在很大程度上保障了系统的安全性。同时，手拉手保护技术与ONU技术通常处于并列式的关系，能够最大限度地突出网络终端配置的合理性和科学性，不仅能够有效减少检修过程中可能会出现的资源浪费情况，同时也能保障整个电力系统安全有效的运行。除此之外，手拉手保护技术在上行主要采取的是TDMA方式，下行采取广播模式，在应用的过程中能够自动进行故障预览和监测，一旦发生问题能够随时与警报中心联网并切断部分电源，保障将损失降到最低。
        2.3技术应用范围广泛
        手拉手保护技术在应用的过程中，由于其宽带传输较大，最快的速度能够基本达到1.25Gbit/s，因此该技术在灵活性和扩容性方面的功能比较强大。基于此，面对不同客户不同供电需求的同时，手拉手保护技术能够根据需要满足各类供电需求，保障供电单位效益的实现。除此之外，保障手拉手保护在宽带传输中的应用，对于优化电力事业的发展、提升社会生产效率来讲具有重要的价值。
        3手拉手保护技术在配网自动化中的应用分析
        3.1在电力配网自动化中的应用
        在配网自动化系统运行的过程中，应用手拉手保护技术，能够补充和覆盖电力配网系统原来未接入的光纤信息点，并根据地区电力系统实际运行的情况，采取必要的光纤铺设措施。

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具体来讲，电力配网自动化系统中，各项数据的监测和查看，都需要基于光线路终端内部的RS232接口，将手拉手保护装置接入到自动化终端服务器当中，并利用服务其中的连接装置与变电所子站内部的局域网进行连接，能够有效地发挥出采集服务器的通信功能，对于调度广域网数据来说也具有重要的价值。
        3.2馈线层通信在配网自动化系统中的应用
        一般情况下，就电力配网自动化系统中的终端设备分布现状来看，大多数配网线路采取的都是手拉手保护结构组网，即使是不同的线路，其两端也会连接上OLT设备，保障电力配网自动化系统的优化升级。具体来讲，手拉手保护结构组网是一种双链型组合网形式，在实际工作的过程中采取的是一分为的分光器连接方式，同时需要控制级联分光器的数量，一旦分光器的末端出现了意外情况，需要对其中的不对称分光比进行测试和数据统计，发现问题及时调整，进而实现FTU与ONU端口连接的数据交换任务，保障数据传输的准确性和高效性。
        3.3手拉手保护可视化网管在配网自动化中的应用
        在手拉手保护系统中，可视化网管是重要的实时监控和离线管理系统，日常工作就是负责管理配电网实际运行质量，并对配电网各项设备的管理进行及时监控，保障各个端口都能够在有效的状态下运行。因此，在手拉手保护技术实际应用的过程中，网管需要将及时监控到的数据以及信息生成有效的图形和数据报表，以便运维人员查看。
        3.4手拉手保护可视化网管优化方案
        配电网自动化，即利用现代化科学技术如开关技术、网络通信技术以及计算机技术等，对配电网中的各类参数及其运行效率进行实时的动态监测。尤其在网络发生故障的时候，该系统能够及时监测出故障位置，对整个系统进行修复和优化。由于电网安全等级高，为加强配电网自动化的安全性。在电力配网EPON通信网中引入了手拉手保护，就是为了进一步加强供电网络监控的安全性和有效性。经过对目前双PON口保护及网管管理存在的不足，我们提出了基于全新平台界面的可视化解决方法：
        1、主拓扑的优化改进：实现OLT设备在地图上的位置显示，点击OLT设备依次进入OLT视图和PON视图，即可快速查找PON下站点拓扑结构图，定位告警信息，提高了网管巡视和故障排查的效率。
        2、配置和子拓扑的优化改进：通过对手拉手保护站点两端PON口设置关联PON口，实现PON口下ONU站点的拓扑显示。
        3、告警查看优化改进：在PON口拓扑图显示的基础上，通过对手拉手保护站点的关联PON口，实现了查看ONU站点的全部告警信息，直观显示PON下所有站点的实时告警信息，实现拓扑视图ONU告警的可视化显示，且手拉手保护配置的ONU站点，在单通道故障情况下告警也能够直观显示，有告警的路线会显示为红色，无告警的线路为绿色，线路不通的显示为灰色。最终达到提高网管系统巡视效率、缩短故障定位时间、提高配电自动化系统的运维管理水平的目的。
        4、通过采集PON口下ONU的测距参数，获得各ONU距离OLT的远近关系，实现双PON口保护各站点按照物理接线关系的拓扑显示。
        5、通过对已保护的ONU增加ONU列表上是否已设置手拉手关联的标签：[已保护]，这样能直观看到ONU是否设置保护机制。从而能快速鉴别ONU是否已保护，减少人工查询操作。
        结束语
        随着配网自动化的需求不断变化，对安全和维护都提出来新的挑战，作为接入配电网的承载网络，PON光纤网络也要不断完善，手拉手保护作为一变PON网络的保护方式，在安全性，可维护性方面效果明显，极大降低了运维成本。手拉手技术在提升配网系统的自动化程度的同时，也要拓展保障不同类型的供电场景，后续可以考虑在用电信息采集等场景使用该技术。基于此，在实际应用的过程中，应不断拓宽使用场景，继而为整个电力事业的安全提供可靠保证。
        参考文献：
        [1]陈涛.探讨基于EPON的电力配电通信网技术[J].电子世界，2019（16）：194-195.
        [2]何天玲.EPON手拉手保护在配电通信骨干网的接入方案探讨[J].电力信息与通信技术，2017，15（07）：70-74.
        [3]沈超，徐俊，刘佳诞.EPON手拉手保护在配电通信网的应用及优化[J].江苏电机工程，2015，34（03）：41-45.