雙環(huán)路自愈型以太網(wǎng)光端機(jī)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

1、雙環(huán)路自愈型以太網(wǎng)光端機(jī)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用雙環(huán)路自愈型以太網(wǎng)光端機(jī)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用廣州市天為電信科技有限公司近年來(lái)，為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，國(guó)家電力工業(yè)政策作了相應(yīng)調(diào)整，重點(diǎn)投資放在城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)和改造工程，為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展提供了條件。建立可靠的性能價(jià)格比適中的通信網(wǎng)，是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)工程的重要組成部分。在當(dāng)今各種通信模式中，光纖通信以其高速率、高可靠性、抗干擾、低功耗、工作穩(wěn)定、安裝操作方便、價(jià)格適中等諸多優(yōu)點(diǎn)，越

2、來(lái)越被人們所重視。此前不少項(xiàng)目采用光纖單環(huán)路通信獲得成功，為光纖通信在配電系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。但單環(huán)路光纖通信網(wǎng)中，隨著環(huán)路節(jié)點(diǎn)的增多，光纖環(huán)路可靠性將受到影響。雙環(huán)路光纖通信是提高光纖環(huán)路通信可靠性的重要途徑。而開(kāi)發(fā)具有自愈功能的光纖雙環(huán)路收發(fā)器，又是推廣應(yīng)用雙環(huán)路光纖通信的前提條件。1、雙環(huán)路光纖通信網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵配電環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)多，覆蓋面分散，但節(jié)點(diǎn)之間距離較短，一般從幾百米到幾千米，有利于采用一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖環(huán)路通信方

3、式。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，主站通過(guò)光纜及光纖收發(fā)器，依次連接各子站(節(jié)點(diǎn))，構(gòu)成光纖環(huán)路。光纖環(huán)路中允許鏈接節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，決定于傳送數(shù)據(jù)速率R和數(shù)據(jù)正確識(shí)別或檢測(cè)所允許的碼形畸變(前后沿時(shí)延差)的百分?jǐn)?shù)，以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)平均引起的碼形畸變。節(jié)點(diǎn)數(shù)N可由Δ(Rδ)近似估算出。若按R=9600bits，Δ=10%，δ=0.1μs計(jì)算，一般節(jié)點(diǎn)數(shù)N可達(dá)近100個(gè)，足以滿(mǎn)足工程實(shí)際的需求。正常情況下，簡(jiǎn)單的光纖單環(huán)路方式可靠性很高。但一旦某處出現(xiàn)故障(

4、光纜折斷、節(jié)點(diǎn)電源故障或其它問(wèn)題)，則整個(gè)光纖系統(tǒng)構(gòu)不成環(huán)，影響通信系統(tǒng)的可靠性。這自然使我們想到采用雙環(huán)路方式。但若用兩個(gè)光纖環(huán)路構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的雙環(huán)路光纖系統(tǒng)，則出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：a.若路由相同，即用同一根光纜的不同纖芯，仍然無(wú)法完全解決光纜折斷造成的問(wèn)題。如走不同路由，即用兩根光纜，將提高成本或造價(jià)。b.雙環(huán)路輸出信號(hào)的相互關(guān)系。在光纖環(huán)路中各子站均由兩路光纖收發(fā)信號(hào)，由于路徑不同，信號(hào)每經(jīng)過(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)中繼后，造成時(shí)延，使得兩路光纖的信號(hào)

5、到達(dá)同一個(gè)子站的時(shí)間不同，即兩個(gè)信號(hào)相位不同。如把這兩個(gè)信號(hào)簡(jiǎn)單疊加，則會(huì)造成誤碼，使接收混亂，終端無(wú)法識(shí)別?；谝陨戏治龅贸觯翰捎脙蓚€(gè)光纖環(huán)路信號(hào)(單環(huán))簡(jiǎn)單疊加的方式并不能解決實(shí)際問(wèn)題，唯有采用具有自動(dòng)切換(也稱(chēng)自愈)功能的雙環(huán)路光纖系統(tǒng)，才能確保配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。因此，具有自愈功能的雙環(huán)路光纖收發(fā)器，是實(shí)現(xiàn)雙環(huán)路光纖通信網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵。2、光纖雙環(huán)路收發(fā)器基本原理及功能特點(diǎn)2.1、光纖雙環(huán)路收發(fā)器基本原理及功能光纖雙環(huán)

6、路收發(fā)器由光纖收發(fā)器和自動(dòng)切換電路組成。其主要功能為：a.光信號(hào)的發(fā)送、接收、轉(zhuǎn)發(fā)功能；圖2雙環(huán)路光纖通信系統(tǒng)Fig.2Schemeoftwowayopticalfiberloopssystem3.1、正常工作情況來(lái)自主站的查詢(xún)命令信號(hào)TD從光纖收發(fā)器送入，由A和B兩個(gè)光纖環(huán)路向不同方向傳送；主站收到的信號(hào)RD1和RD2分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)光纖環(huán)路，其中RD1為專(zhuān)用接口送出的A環(huán)標(biāo)準(zhǔn)422輸出信號(hào)，而RD2為B環(huán)備用輸出信號(hào)。RD1和RD2盡管

7、到達(dá)時(shí)間或相位不同，但都應(yīng)包含各子站的應(yīng)答信息和主站送出的查詢(xún)命令。RD1和RD2分別占用主站兩個(gè)串行口，分別接收A環(huán)和B環(huán)的信息。各子站由于采用HD方式，故查詢(xún)及應(yīng)答信號(hào)均由RDTD端輸入輸出。3.2、故障分析a、子站Ⅱ、子站Ⅲ之間光纜故障(見(jiàn)圖3(a))：主站RD1只能收到子站Ⅰ、子站Ⅱ的響應(yīng)信號(hào)；RD2只能收到子站Ⅲ的響應(yīng)信號(hào)，這時(shí)由主站計(jì)算機(jī)分析判斷就能確定子站Ⅱ、子站Ⅲ之間光纜有故障。b、子站Ⅱ出現(xiàn)故障(見(jiàn)圖3(b))：主站R