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在光纤通信所达的站点中均配置了一台键桥光纤收发器(KB-3860)。光纤收发器提供标准RS232接若口语RTU相连。若个环网单元及配电室内的光纤收发器与就近的变电站内的光纤收发器组成环路。光纤收发器环路建立了环路站点内各FTU与高级配电自动化子站的双向通信，高级配电自动化子站通过1D号识别 FTU，采用IEC101规约进行通信。高级配电自动化子站与主站的通信采用IP方式，利用电力光通信主网实现。

在光纤通信中主要采用无源光网络Passive OpticalNetwork,PON)技术，其主要特征是光线路终端(Optical Network Unit,OLT)和光网络单元(Optical Distribution Network,ONU)之间的光分配网(OpticalDistribution Network,ODN)全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子设备，是一种点对多点的光纤通信专输和接入技术。因此PON网络可有效避免干扰对通信设备的影响，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。配用电通信网主要实现用户与调度端之间的双向信息传输，其通信层构架是典型的多点到一点的收敛型网络，具有网络节点数量大、地理分布广、工作环境差等特点，因此要求通信设备经济适用、网络运行可靠、维护方便、设备环境适应能力强，而PON技术正好符合这些要求。

PON系统下行采用TDM 广播方式，OLT 将全部下行信号广播出去，通过 ODU 分配到各 ONU，每个ONU 接收到所有信号，但只取出自己需要的信号。上行数据传输采用TDMA方式,每个ONU在一定时隙发送光信号(即突发发射)所有 ONU的突发光信号通过ODN汇合后进行异源光信号TDM复用合成，形成包括所有ONU信息的突发光信号。OLT 接收所有信号后根据协议进行处理。PON系统可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分路器。

8.1.1.2 电力载波通信技术

电力线载波(Power Line Carrier，PLC)，是电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊的通信方式。近年来，高压电力线载波技术从模拟化时代逐步进入数字化时代。随着数字信号处理技术及OFDM调制技术的发展，中低压电力载波通信技术得到了越来越广泛的应用。电力载波通信网络示意图如图8-2所示。

图 8-2 电力载波通信网络示意图

根据10kV配电网架的电气结构，结合电缆线路的走向，构建10kV电缆屏蔽层载波通信网络。在骨干层的35kV以上变电站内配置主载波设备。在接入层的10kV开关站、配电站与箱式变电站配置从载波设备。由主载波装置汇集通信范围内的所属从载波装置的信息，接入终端服务器，经SDH干通信网络入主站系统，实现双向数据通信。

在电力载波通信中，传统的低压电力线载波信道存在负载不断变化、噪声大、干扰强等对于通信而言极其不利的非理想特性，在500kHz以下电力线载波专用频段更是如此。由于这些非理想特性既是频率的函数又是时间的函数，因而，传统的简单、固定频点、窄带调制技术在性能上呈现出了一系列局限性，无法满足新一代电能信息采集及管理的要求。为解决传统的电力线载波在性能上的局限性，满足智能电网及AMI对新一代远程电能信息的采集和管理，以及对电力线载波通信在及时性、可靠性、安全性等方面的要求，OFDM技术由于其独特的性能，近年来被广泛应用于低压电力线载波通信，并正成为新一代低压电力线载波通信的主流技术。OFDM使用多个子载波在频域进行信息调制及接收处理，因而可以有效对付电力线载波信道中的频率选择性干扰、阻抗变化及衰落等非理想特性。也就是说，如果在个别子载波上出现干扰，阻抗很低或衰减很大，OFDM 符号中所携带的数据信息仍然可能被正确接收。所以，一个正确设计的OFDM系统具有对信道变化的自适应能力。OFDM系统的上述特性是OFDM 多载波调制技术与信道编码技术的综合体现。在经历频率选择性信道衰落及干扰后，受影响的子载波可能无法被解调。但由于OFDM符号所携带的数据信息是经过信道编码和交织的，所以出错的子载波上的数据通过信道解码可能被恢复。需要指出的是，交织能够使出错的数据比特或符号被打乱而均匀分布，从而通过解码被纠正。在OFDM中，除了传统的时域交织，还可以进行频域交织，从而使编码及交织更有效。

8.1.2无线通信技术

8.1.2.1 数字微波通信

数字微波通信是指利用微波携带数字信息通过电波空间，并进行再生中继的通信方式。与模拟微波、电力线载波相比，数字微波通信具有频带宽、通信容量大及抗干扰能力强等特点，目前是电力系统主要通信方式之一。

8.1.2.2卫星通信

卫星通信以空间轨道中运行的人造卫星作为中继站，以地球站作为终端站，实现两个或多个地球站之间的长距离区域性通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖区域大，灵活、可靠，不受地理环境条件限制等特点。目前，在电力系统中，卫星通信主要用于应急通信、边远地区电网调度自动化等。

8.1.2.3 移动宽带通信

移动通信历经了基于模拟调制技术的第一代移动通信，以数字蜂窝通信为核心的窄带第二代移动通信，以及面向多媒体宽带通信的第三代移动通信，目前正在向更高带宽、更大容量、更优性能的第四代移动通信系统演进。在移动宽带通信中，主要有GPRS、TD-SCDMA、WiMAX、CDMA2000和 WCDMA等技术体制。

(1)GPRS技术。GPRS 是在现有GSM 网络上开通的一种新型分组数据传输技术。GPRS作为一组无线分组交换技术，提供端到端的、广域的IP连接，支持在用户与网络接入点之间的数据传输点对点、多点对多点两种承载业务。可充分利用现有的GSM网络，使运营商在GSM业务范围内开展更多的移动分组数据业务，具有持续性、实时性的特点，适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据传输。而配电网中各种设备的数量巨大，布局分散，但传输的数据却不大，因此GPRS技术是非常适用于高级配电自动化系统的一种通信方式。

GPRS是按GSM标准定义的封包交换协议，可以实现高速互联网接入服务。 GPRS 在传递速率功能方面有突出的技术优势。GPRS 无线传输数据具有以下优势:

1)传输速率高。GPRS 通信的速率理论值可达到171.2kbit/s，比配电自动化系统常用的载波、电台通信速率高很多。

2)GPRS 通信是基于 TCP/IP 协议的，有利于构建统一的网络软总线平台，简化了高级配电自动化的网络结构。

3)GPRS 终端与主站网络可以建立网络连接，实现“永远在线”，有利于高级配电自动化大容量的数据传输。

4)GPRS按流量计费，计费方式合理。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间地保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道并不计费。

5)覆盖较好。比较很多无线数据网络(集群，双向传呼，CDPD，CDMA)而言，其网络覆盖是比较好的。

(2)WiMAX技术。WiMAX 采用正交频分复用 OFDM/OFDWA 和智能天线(MIMO)技术，每个频带的带宽为20MHz，可实现74.51Mbit/s的最大传输速率，数据传输距离最远可达50km，提供面向互联网的高速连接。

WiMAX 技术具有一些独特的优点:

1)覆盖范围大。理论上，WiMAX可以达到50km的无线信号传输距离，而根据相关仿真结果，对于密集城区内的移动终端，WiMAX基站覆盖范围约为1~3km。考虑到配电网通信系统采用固定终端，可以使用户外接天线，WiMAX基站可以达到比较理想的覆盖范围。这样，WiMAX技术就为电力部门以较低代价、较快速度建立自己的数据城域网提供了条件。

2)传输速度快。WiMAX能够提供高速的无线宽带接入，还能够提供一定的移动通信能力，这是电力线载波通信和传统无线通信不具备的巨大优势。WiMAX的带宽不仅完全满足高级配电自动化系统的要求，而且还具备提供视频、语音传输等增值服务的条件。

3)可靠性高、实时性好。通过WiMAX技术，电力部门可以建立完全由自己掌握的专用数据通信网，加之WiMAX技术本身在传输技术、组网技术方面的优势，可以达到非常高的可靠性。实时性方面，WiMAX技术可能与光纤通信有一定差距，但相对于GPRS技术，传输时延小很多；同时，通过 QoS 机制，WiMAX可以为高等级用户提供高优先级、高速率及低时延的服务。

4)成本低、易维护。随着WiMAX 射频芯片的批量生产，芯片价格将不断降低，困扰远程抄表的终端成本问题有望得到解决。同时，WiMAX 基站的价格随着正式商用也将降低到合理的水平，而且一个城市不需要布设太多的基站就能够完成覆盖。与能够提供的服务相比，WiMAX系统的成本是具有优势的。维护性方面，由于通信系统独立于电力线，且基站数量较少，维护工作的难度和强度不会太高。

(3)TD-SCDMA。这是我国拥有自主知识产权，并被国际接受和认可的无线通信国际标准。TD-SCDMA系统采用直接序列TDMAICDMA多址、时分双工方式。其码片速率为 1.28Mchip/s，每个载波占用带宽小于1.6MHz。

(4)CDMA2000。它是窄带CDMA方式IS-95 标准向第三代演进的技术体制方案，信道基本带宽为125MHz内最高数据速率为2Mbit/s以上，步行环境时为384Mchip/s，高速移动时为144kbit/s 以上。

(5)WCDMA。系统采用直接序列CDMA多址、频分双工方式。其码片速率为3.84Mchip/s，每个载波占用带宽小于5MHz。