雙環(huán)路自愈型以太網(wǎng)光端機在智能電網(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，為滿足市場需求，國家電力工業(yè)政策作了相應(yīng)調(diào)整，重點投資放在城市電網(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。建立可靠的性能價格比適中的通信網(wǎng)，是配電網(wǎng)自動化系統(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、價格適中等諸多優(yōu)點，越

2、來越被人們所重視。此前不少項目采用光纖單環(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。但單環(huán)路光纖通信網(wǎng)中，隨著環(huán)路節(jié)點的增多，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)點多，覆蓋面分散，但節(jié)點之間距離較短，一般從幾百米到幾千米，有利于采用一點對多點的光纖環(huán)路通信方

3、式。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，主站通過光纜及光纖收發(fā)器，依次連接各子站(節(jié)點)，構(gòu)成光纖環(huán)路。光纖環(huán)路中允許鏈接節(jié)點的數(shù)量，決定于傳送數(shù)據(jù)速率R和數(shù)據(jù)正確識別或檢測所允許的碼形畸變(前后沿時延差)的百分?jǐn)?shù)，以及每個節(jié)點平均引起的碼形畸變。節(jié)點數(shù)N可由Δ(Rδ)近似估算出。若按R=9600bits，Δ=10%，δ=0.1μs計算，一般節(jié)點數(shù)N可達近100個，足以滿足工程實際的需求。正常情況下，簡單的光纖單環(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)點電源故障或其它問題)，則整個光纖系統(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。但若用兩個光纖環(huán)路構(gòu)成一個簡單的雙環(huán)路光纖系統(tǒng)，則出現(xiàn)兩個問題：a.若路由相同，即用同一根光纜的不同纖芯，仍然無法完全解決光纜折斷造成的問題。如走不同路由，即用兩根光纜，將提高成本或造價。b.雙環(huán)路輸出信號的相互關(guān)系。在光纖環(huán)路中各子站均由兩路光纖收發(fā)信號，由于路徑不同，信號每經(jīng)過一個節(jié)點中繼后，造成時延，使得兩路光纖的信號

5、到達同一個子站的時間不同，即兩個信號相位不同。如把這兩個信號簡單疊加，則會造成誤碼，使接收混亂，終端無法識別?；谝陨戏治龅贸觯翰捎脙蓚€光纖環(huán)路信號(單環(huán))簡單疊加的方式并不能解決實際問題，唯有采用具有自動切換(也稱自愈)功能的雙環(huán)路光纖系統(tǒng)，才能確保配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的安全可靠運行。因此，具有自愈功能的雙環(huán)路光纖收發(fā)器，是實現(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)器和自動切換電路組成。其主要功能為：a.光信號的發(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、正常工作情況來自主站的查詢命令信號TD從光纖收發(fā)器送入，由A和B兩個光纖環(huán)路向不同方向傳送；主站收到的信號RD1和RD2分別來自兩個光纖環(huán)路，其中RD1為專用接口送出的A環(huán)標(biāo)準(zhǔn)422輸出信號，而RD2為B環(huán)備用輸出信號。RD1和RD2盡管

7、到達時間或相位不同，但都應(yīng)包含各子站的應(yīng)答信息和主站送出的查詢命令。RD1和RD2分別占用主站兩個串行口，分別接收A環(huán)和B環(huán)的信息。各子站由于采用HD方式，故查詢及應(yīng)答信號均由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(見圖3(a))：主站RD1只能收到子站Ⅰ、子站Ⅱ的響應(yīng)信號；RD2只能收到子站Ⅲ的響應(yīng)信號，這時由主站計算機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(見圖3(b))：主站R