華為配電自動(dòng)化解決方案

　　隨著智能電網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，作為直接影響供電質(zhì)量與可靠性的最后環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化的建設(shè)日益受到電力公司的重視。華為配電自動(dòng)化解決方案利用先進(jìn)的xPON、LTE等ICT技術(shù)，為智能電網(wǎng)時(shí)代的配電自動(dòng)化發(fā)展提供了新的思路。

　　業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

　　配電網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、拓?fù)鋸?fù)雜，是電能分配與電力需求反饋的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其供電可靠性、供電質(zhì)量等直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)活動(dòng)開(kāi)展及居民正常生活。當(dāng)前，配電自動(dòng)化發(fā)展普遍存在如下挑戰(zhàn)：

　　設(shè)備及線路老化，電網(wǎng)分布不合理，導(dǎo)致電能傳輸損耗大、供電質(zhì)量低;配電自動(dòng)化程度低、故障自愈能力弱，影響用電企業(yè)生產(chǎn)和居民日常生活;配電自動(dòng)化終端覆蓋面廣，場(chǎng)景復(fù)雜，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性及時(shí)延要求高;配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法監(jiān)控，人工定位故障困難，管理、運(yùn)維困難;

　　加強(qiáng)配電自動(dòng)化建設(shè)，提高供電可靠性，改善配網(wǎng)線損，提高供電能力，提升管理水平和降低運(yùn)行成本，是配電運(yùn)行管理的最終目標(biāo)。華為配電自動(dòng)化解決方案有效助力配網(wǎng)自動(dòng)化水平的提升。

　　方案描述

　　圖1. 配電自動(dòng)化方案簡(jiǎn)圖

　　華為配電自動(dòng)化解決方案按照縱向維度劃分為三大部分：電力終端層、通信層以及主站系統(tǒng)層。

　　電力終端層：華為聯(lián)合主要的配電自動(dòng)化二次設(shè)備廠商，為客戶(hù)提供DTU/TTU/FTU設(shè)備，同時(shí)提供覆蓋各種場(chǎng)景的視頻監(jiān)控解決方案。

　　通信層：華為提供了適應(yīng)多種場(chǎng)景、多種客戶(hù)需求的有線/無(wú)線的通信專(zhuān)網(wǎng)及公網(wǎng)方案，包括xPON、LTE、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)以及GPRS/3G通信模塊。

　　主站系統(tǒng)層：為電力公司提供整體的配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)ICT解決方案，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、路由器、交換機(jī)以及安全設(shè)備，承載配電SCADA、饋線自動(dòng)化、配網(wǎng)調(diào)度管理、地理信息系統(tǒng)等配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

　　基于xPON的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案

　　在具備光纖資源的城區(qū)如CBD、高新區(qū)，華為推薦采用基于xPON的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案，如下圖所示：

　　圖2. xPON配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案組網(wǎng)圖

　　基于xPON的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案由以下各部分組成：

　　OLT（OpTIcal Line Terminal）：光線路終端，負(fù)責(zé)ONU的接入?yún)R聚功能，部署于變電子站處;上行可以接入目前電力通信網(wǎng)已有的傳輸網(wǎng)中。

　　ODN（OpTIcal DistribuTIon Network）：ODN設(shè)備應(yīng)用在接入通信層，是OLT與ONU之間的通信光鏈路。

　　ONU（OpTIcal Network Unit）：光網(wǎng)絡(luò)單元，部署在開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)等場(chǎng)景，負(fù)責(zé)對(duì)FTU/RTU/TTU等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集。ONU上行可提供兩個(gè)EPON端口，某端口故障后能快速切換到備用端口上。華為業(yè)界首款針對(duì)電力專(zhuān)網(wǎng)推出的自然散熱式ONU設(shè)備SmartAX MA5621可應(yīng)用于電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程信息采集和傳輸，也可滿足視頻監(jiān)控等建設(shè)需求。

　　U2000（網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)）：具備強(qiáng)大的網(wǎng)元層、網(wǎng)絡(luò)層管理功能，支持免現(xiàn)場(chǎng)軟調(diào)、遠(yuǎn)程驗(yàn)收、遠(yuǎn)程升級(jí)打補(bǔ)丁、遠(yuǎn)程故障定位等多種高效的管理維護(hù)方法。

　　xPON配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)具備以下特點(diǎn)：

　　支持主備倒換與獨(dú)立雙上行，高可靠地支撐起重要負(fù)荷區(qū)域的配電自動(dòng)化業(yè)務(wù);

　　支持防竊聽(tīng)、防MAC欺騙等多種安全特性，全面保障配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)安全;

　　通信帶寬最高可達(dá)到2.5Gbps，傳輸距離可以達(dá)20km，加強(qiáng)了整個(gè)配電自動(dòng)化對(duì)業(yè)務(wù)的承載能力。

　　基于LTE的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案

　　在不具備光纖資源，光纖布線較為困難、施工難度和費(fèi)用較高的成熟城區(qū)，華為推薦采用基于LTE的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案，如下圖所示：

　　圖3. LTE配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案組網(wǎng)圖

　　基于LTE的配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)方案主要由以下各部分組成：

　　緊湊核心網(wǎng)：是LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主要負(fù)責(zé)控制面的移動(dòng)性管理，包括用戶(hù)上下文和移動(dòng)狀態(tài)管理，分配用戶(hù)臨時(shí)身份標(biāo)識(shí);鑒權(quán)管理等。緊湊核心網(wǎng)可部署在供電公司，支持SGSN&MME、GGSN&S/P-GW、CG、DNS、HLR&HSS和PCRF等多個(gè)網(wǎng)元集成到一個(gè)機(jī)柜中，以提高核心網(wǎng)設(shè)備的集成度，減少機(jī)房占地。

　　分布式基站 eNodeB（RRU+BBU）：負(fù)責(zé)無(wú)線信號(hào)的收發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)和CPE之間的通信。分布式基站可以選址在電力供電局或者變電站位置，供電局和變電站為電力公司物業(yè)，能保證傳輸和電源的供應(yīng)。

　　無(wú)線通信終端CPE：通過(guò)FE或者串口與DTU/TTU/FTU連接。CPE主要在開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜等處就近部署。

　　M2000（網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)）：憑借統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，能夠屏蔽不同制式網(wǎng)絡(luò)差異，緊跟網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)步伐，具備未來(lái)網(wǎng)絡(luò)管理能力。

　　LTE配電自動(dòng)化通信專(zhuān)網(wǎng)具備以下特點(diǎn)：

　　在老舊城區(qū)組建無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)，無(wú)需光纖敷設(shè)，后期擴(kuò)容，直接加裝CPE和更新數(shù)據(jù)，易建易維易擴(kuò);

　　QoS動(dòng)態(tài)帶寬分配機(jī)制滿足電力行業(yè)多種業(yè)務(wù)不同的優(yōu)先級(jí)需求，可根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行帶寬分配，從而保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)（如繼電保護(hù)、遙控）等的有效執(zhí)行;

　　雙向鑒權(quán)、UTRAN加密、信令完整性保護(hù)等措施保障通信網(wǎng)路的安全可靠;

　　扁平化IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)少，時(shí)延低。

　　業(yè)務(wù)價(jià)值

　　華為配電自動(dòng)化解決方案助力電力公司構(gòu)建可靠、安全、高效的配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)ICT承載平臺(tái)：

　　提高配電自動(dòng)化、智能化程度，減少停電次數(shù)及故障恢復(fù)時(shí)間;多場(chǎng)景靈活組網(wǎng)：提供xPON、LTE、工業(yè)交換機(jī)等多種組網(wǎng)方案，適應(yīng)不同場(chǎng)景需求。高帶寬低時(shí)延，滿足多種配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)需求，保障傳統(tǒng)“三遙”業(yè)務(wù)，同時(shí)滿足視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的大帶寬需求。統(tǒng)一網(wǎng)管可視運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備的快速、精確定位。主站系統(tǒng)硬件平臺(tái)的一站式解決方案，保障配電SCADA等主站軟件的可靠、安全運(yùn)行。