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云南电力光纤到户技术方案和分析
【摘 要】 本文介绍了云南电力光纤到户试点项目的技术方案,在缆线层同时实施了电力复合低压电缆（OPLC）和普通光缆不同类型光缆的到表到户覆盖,在网络层实施了电力应用和互联网应用物理隔离的接入通信网络,在业务层开展了传统配电自动化、低压集抄业务、互联网业务和用户互动的智能用电服务.
【关键词】 电力光纤到户 OPLC 智能用电
一、电力光纤到户项目背景
电力光纤到户是智能电网的标志性技术之一.智能电网信息通信网的建设,特别是电力光纤到户工程的实施,不仅为物联网技术的深化应用提供通信网络保障,也将为电信网、广播电视网和互联网的“三网融合”提供有力的支持.2016年国家发改委、能源局、联合发文《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》发改能源[2016]392 号,要进电力光纤到户工程,完善能源互联网信息通信系统,推进电力通信网等能源互联网信息通信设施建设.
为响应政府号召,云南电网公司在玉溪地区开展了电力光纤到户示范工程,从技术、工程实施等方面验证拓展通信业务可行性.试点工程在满足计量自动化、配网自动化及智能用电业务需求的基础上,利用富余资源开展宽带到户的普遍服务.示范工程选址于玉溪市红塔区2013-2014 年度保障性住房#2 地块,位于玉溪市火车站西面约300 米,主要由110kV 泰山变供电,小区名为万和苑,共有5 栋高层建筑,本次项目选择其中3 栋保障性住房共398 户实施了电力光纤到户试点建设,规模虽然较小,但具备所有网络运营关键元素.
二、电力光纤到户项目技术方案
云溪电力光纤到户项目网络总体架构分为业务层、网络层、缆线层,如图1 所示.
根据《中国南方电网电力监控系统安全防护技术规范》,将来计量自动化系统设置在安全I 区,并且云南电科院开发的电力宝既有用电计量与控制信息,又有互联网交互信息,其内部实现也进行了信息物理,采用两个隔离的以太网接口连接通信通道.所以本工程接入通信将实施物理隔离的双接入网络设计,在配电室中配置两套OLT 设备,一套采用GPON 技术,用于互联网业务、用户智能用电互动信息接入,另一套采用EPON 技术,用于计量自动化系统的用电信息采集、远程抄表业务接入.云溪电力光纤到户试点工程网络连接方案如图2 所示.
为了体现光纤到户实施方案的多样性及可对比性,试点工程分别在T1、T2、T3 栋这3 栋楼宇采用不同的光缆敷设及光分配网络,如图3 所示.
1）T1 栋采用一级分光,分光器集中部署在小区配电室,网络结构与运营商FTTH 组网方式一致,配线光缆采用大芯数普通光缆,每户2 芯,含GPON 设备总投资194393 元,平均每户投资1495.3 元；
2）T2 栋也采用一级分光,分光器部署在楼层强电间光缆分纤箱中,配线光缆采用小芯数普通光缆,按分光器数量配置,含GPON 设备总投资192975 元,平均每户投资1484.4 元；
3）T3 栋也采用一级分光,分光器部署在楼层强电间光缆分纤箱中,光分配网络由馈线光缆、配线光缆、入户光缆组成,馈线光缆分别采用36 芯及24 芯OPLC,配线光缆采用12 芯OPLC,入户光缆采用2 芯皮线光缆,含GPON 设备总投资286820 元,平均每户投资2206.3 元,该方案相对于前两种方案平均每户投资偏高的原因是OPLC 产业链短、采购量少,其次OPLC 是光电复合缆,包含了配电电缆的成本（配电电缆98046 元,每户754.2 元）.
三、示范工程实现成果
目前示范工程已经建设完毕,达到了预期目的,主要完成了以下内容：
1）完成了配电自动化的监测、采集、控制功能：项目结合10kV 配网光缆、220V 到户光缆实现了传统配电自动化“二遥”终端、计量自动化配变监测、低压集抄终端接入功能,各业务终端采用光通信通道接入了玉溪供电局配电自动化主站和云南电科院计量自动化主站；
2）实施了电力复合低压电缆（OPLC）和普通光缆到表到户覆盖：项目同时采用电信普通光缆和电力OPLC 光缆实施光纤到户建设,验证了OPLC 技术在敷设、运维、修理各环节的可行性；
3）开展了智能用电服务：项目结合云南电科院开发并部署的电力上网宝完成了智能用电、智慧家庭部署,电力上网宝利用光通信的高带宽能实现更快的数据采集和用户互动控制功能,对单户和台区实现实时功率监测和能耗管理；
4）具备宽带接入能力：项目建设了具有简单用户认证、计费功能的互联网宽带接入平台,同时,完成了光纤入户及户内光猫的安装,具备互联网宽带接入的能力,实现了基本的运营功能.在此基础上可开展VoIP 电话、点播视频、网络电视等应用.
5）实现了对配电通信网的资源监测、管理功能：结合电力光纤到户示范工程,开发了配电通信网资源管理系统及配电通信网综合网管系统,实现了对玉溪市配电通信网光缆、沟、管、孔资源的管理,以及配电通信网工业以太网交换机和xPON 设备的管理.
四、示范工程总结分析
玉溪示范工程通过电力光纤到户接入网络,开展了电表集抄、配网自动化、宽带业务及智慧家庭的试点,试点的业务从常规的无线公网通信方式改为光纤通信方式,可靠性达到99%,带宽支持百兆,时延小于50ms,并且通信通道全程可实现监测管理.由于实现了大带宽光纤通信,用户电表集抄频率得以提高,为智能用电精细化服务提供更多的数据支撑,通过提供电力宝用户控制终端可以与智慧家庭相结合,实现配网自动化同时能支持调控到户,这些都能在电改的大背景下为用户提供更精细化的服务.本项目同时还提供了每户100M 互联网接入的宽带服务的能力.
试点工程实施了三栋楼用户都通过电力通信网接入互联网,相当于运营商驻地网工程100% 业务渗透率设备安装100% 配置,单户成本与运营商30% 业务渗透率相当,即电力光纤到户比运营商FTTH 建设成本高很多,原因主要是运营商采购量大,采购的设备、光缆、施工单价低,电网小规模建设不具备竞争优势.只有大规模建设,降低建设单价,同时提供电网智能增值服务,提高网络增值价值收益,才具有推广价值.
技术方案论文范文结:
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