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配电自动化解决方案
作者:管理员    发布于:2014-02-13 14:57:09    文字:【】【】【
摘要:随着智能电网时代的到来,作为直接影响供电质量与可靠性的最后环节,配电网自动化、智能化的建设日益受到电力公司的重视。华为配电自动化解决方案利用先进的xPON、LTE等ICT技术,为智能电网时代的配电自动化发展提供了新的思路。

业务挑战

配电网络覆盖面广、拓扑复杂,是电能分配与电力需求反馈的关键环节,其供电可靠性、供电质量等直接关系到经济活动开展及居民正常生活。当前,配电自动化发展普遍存在如下挑战:


  • 设备及线路老化,电网分布不合理,导致电能传输损耗大、供电质量低;
  • 配电自动化程度低、故障自愈能力弱,影响用电企业生产和居民日常生活;
  • 配电自动化终端覆盖面广,场景复杂,对通信网络可靠性及时延要求高;
  • 配电网设备运行状态无法监控,人工定位故障困难,管理、运维困难;


加强配电自动化建设,提高供电可靠性,改善配网线损,提高供电能力,提升管理水平和降低运行成本,是配电运行管理的最终目标。华为配电自动化解决方案有效助力配网自动化水平的提升。


方案描述

图1. 配电自动化方案简图


华为配电自动化解决方案按照纵向维度划分为三大部分:电力终端层、通信层以及主站系统层。

电力终端层:华为联合主要的配电自动化二次设备厂商,为客户提供DTU/TTU/FTU设备,同时提供覆盖各种场景的视频监控解决方案。

通信层:华为提供了适应多种场景、多种客户需求的有线/无线的通信专网及公网方案,包括xPON、LTE、工业以太网交换机以及GPRS/3G通信模块。

主站系统层:为电力公司提供整体的配电自动化主站系统ICT解决方案,包括服务器、存储、路由器、交换机以及安全设备,承载配电SCADA、馈线自动化、配网调度管理、地理信息系统等配网自动化业务系统。


基于xPON的配电自动化通信专网方案

在具备光纤资源的城区如CBD、高新区,华为推荐采用基于xPON的配电自动化通信专网方案,如下图所示:


图2. xPON配电自动化通信专网方案组网图

基于xPON的配电自动化通信专网方案由以下各部分组成:

OLT(Optical Line Terminal):光线路终端,负责ONU的接入汇聚功能,部署于变电子站处;上行可以接入目前电力通信网已有的传输网中。

ODN(Optical Distribution Network):ODN设备应用在接入通信层,是OLT与ONU之间的通信光链路。

ONU(Optical Network Unit):光网络单元,部署在开闭所、环网柜、柱上开关等场景,负责对FTU/RTU/TTU等监控数据的采集。ONU上行可提供两个EPON端口,某端口故障后能快速切换到备用端口上。华为业界首款针对电力专网推出的自然散热式ONU设备SmartAX MA5621可应用于电力系统的远程信息采集和传输,也可满足视频监控等建设需求。

U2000(网络管理系统):具备强大的网元层、网络层管理功能,支持免现场软调、远程验收、远程升级打补丁、远程故障定位等多种高效的管理维护方法。

xPON配电自动化通信专网具备以下特点:

支持主备倒换与独立双上行,高可靠地支撑起重要负荷区域的配电自动化业务;

支持防窃听、防MAC欺骗等多种安全特性,全面保障配电自动化业务安全;

通信带宽最高可达到2.5Gbps,传输距离可以达20km,加强了整个配电自动化对业务的承载能力。

基于LTE的配电自动化通信专网方案

在不具备光纤资源,光纤布线较为困难、施工难度和费用较高的成熟城区,华为推荐采用基于LTE的配电自动化通信专网方案,如下图所示:


图3. LTE配电自动化通信专网方案组网图


基于LTE的配电自动化通信专网方案主要由以下各部分组成:


紧凑核心网:是LTE系统核心网络设备,主要负责控制面的移动性管理,包括用户上下文和移动状态管理,分配用户临时身份标识;鉴权管理等。紧凑核心网可部署在供电公司,支持SGSN&MME、GGSN&S/P-GW、CG、DNS、HLR&HSS和PCRF等多个网元集成到一个机柜中,以提高核心网设备的集成度,减少机房占地。


分布式基站 eNodeB(RRU+BBU):负责无线信号的收发功能,实现光纤传输网络和CPE之间的通信。分布式基站可以选址在电力供电局或者变电站位置,供电局和变电站为电力公司物业,能保证传输和电源的供应。


无线通信终端CPE:通过FE或者串口与DTU/TTU/FTU连接。CPE主要在开闭所、环网柜等处就近部署。


M2000(网络管理系统):凭借统一的网络管理平台,能够屏蔽不同制式网络差异,紧跟网络演进步伐,具备未来网络管理能力。


LTE配电自动化通信专网具备以下特点:

在老旧城区组建无线专网,无需光纤敷设,后期扩容,直接加装CPE和更新数据,易建易维易扩;

QoS动态带宽分配机制满足电力行业多种业务不同的优先级需求,可根据优先级进行带宽分配,从而保证关键业务(如继电保护、遥控)等的有效执行;

双向鉴权、UTRAN加密、信令完整性保护等措施保障通信网路的安全可靠;

扁平化IP网络架构,网元节点少,时延低。


业务价值

华为配电自动化解决方案助力电力公司构建可靠、安全、高效的配电自动化业务ICT承载平台:


  • 提高配电自动化、智能化程度,减少停电次数及故障恢复时间;
  • 多场景灵活组网:提供xPON、LTE、工业交换机等多种组网方案,适应不同场景需求。
  • 高带宽低时延,满足多种配电自动化业务需求,保障传统“三遥”业务,同时满足视频监控等业务的大带宽需求。
  • 统一网管可视运维,实现故障设备的快速、精确定位。
  • 主站系统硬件平台的一站式解决方案,保障配电SCADA等主站软件的可靠、安全运行。
 
 
脚注信息
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