前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的智能電網網絡技術論文2篇，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
第一篇
1PON技術概述
無源光網絡PON（PassiveOpticalNetwork）主要由OLT光線路終端、ONU光網絡單元、ODN分光器三部分構成[2]。PON技術主要包括APON、EPON、GPON三種技術。APON是ATMPON的簡稱。利用ATM的集中和統計復用特性，提供從窄帶到寬帶等各種業務，不僅支持可變速率業務，也支持時延要求較小的業務，具有支持多業務多比特率的能力。對稱速率為155.52Mb/s，非對稱速率為下行622.08Mb/s，上行155.52Mb/s，傳輸距離最大20km，支持的光分路比在32~64之間。APON技術存在利用ATM信元造成的傳輸效率較低、帶寬受限、系統相對復雜、價格較貴、需要進行協議之間的轉換等缺點。以太網無源光網絡EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork）是一種新型的無源光纖接入網技術，采用點到多點結構進行組網。EPON系統在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入。因此，EPON系統融合了PON技術和以太網技術的優點：低成本、高帶寬、擴展性強、靈活快速的服務重組、與現有以太網的兼容性等。目前，EPON技術已非常成熟，能夠滿足絕大多數的應用需求，現主要應用于電力公司用電信息采集系統和配電自動化業務系統，EPON系統傳輸速率、可靠性均能很好地滿足配用電業務要求，在已開展的配用電試點工程中取得較好的應用效果。相比于EPON技術，GPON（Gigabit-capablePassiveOpticalNetwork）具有高帶寬、全業務接入、封裝簡單、OAM能力強等特點，而且其非對稱特性更能適應寬帶數據業務市場。但GPON系統技術復雜度、組網成本均高于EPON，在我國電力系統內應用很少，在配電環境中其適用性還有待驗證。
2智能配用電通信網絡的解決方案
綜上所述，APON、EPON和GPON各有其優、缺點。但是對于智能配用電通信網而言，EPON技術無疑是相對比較成熟可靠的。若干OLT節點以光纖相連構成核心主干環網，采用環狀結構極大提高了核心網絡的可靠性，當環上某一條鏈路斷開時，能迅速啟用備份鏈路以恢復環網上各個節點之間的通信通路，保證業務不間斷。接入層網絡結構與核心層網絡采用的以太網方式相同，只是終端設備的接口不一樣，若干個開關站分布在變電站附近，主要負責生產管理數據和監控數據的接入，各開關站根據實際地理位置及光源的衰減情況，配置相應的分光器，每個開關站配置1臺ONU設備，2個千兆EPON光口上行，4個FE接口下行，滿足開關站最多3個終端接入的實際需求。為了使分站到開關站之間的通信更加穩定，采用手拉手主備模式，配置2個激光收發單元LU和RU，通過網絡中不同的光纖路由，分別構成系統的2個通信方向，一個為工作方向，另一個為保護方向。組成這樣的網絡后，可靠性大大提高，不僅能抵抗單節點失效和多節點失效，還能抵抗光纖斷路。
3實例應用
山西省電力公司在2010年啟動EPON工程，考慮首先應用于用電采集系統，其設計方案如下。山西省縣級城市以上用電用戶用電信息采用PLC通信模式接入無源光網絡通信系統，光纜利用城市10kV線路建設，ONU單元放置在臺表側，采取分光器節約纖芯資源接入相鄰變電站OLT設備，各地區調度中心到各變電站已經具備了SDH光傳輸網和綜合數據網的條件。本方案采用雙OLT雙PON端口，主備或分擔模式建設EPON網，并采用100M/VPN網絡方式接入變電站綜合數據網路由器，在綜合數據網中采用專用VPN方式，高可靠性隔離防護方式運行，以保證營銷采集信息的交互性、時效性、安全性，結合山西省電力綜合數據網現有運行模式實現省—地、地—縣、縣—開閉站（營業所）的一體化管理方式。在省中心設置EPON管理中心和數據庫，在各地市分公司設置二級管理中心和本市備份數據庫，用于省市兩級管理中心對轄區范圍內的EPON設備系統進行監控和管理?？紤]到該光通信平臺將承載的配網自動化、用電信息采集等不同種類業務系統，因此應具備將所承載業務系統劃分在不同邏輯環境的設備技術系統。在具體實施過程中需考慮以下問題。
a）根據配電網網架結構的實際情況，EPON通信網可以采用單輻射、手拉手、環形、星型等網絡接線方式；ONU終端設備全部選用雙PON口設備，為全網最終形成手拉手及多聯絡自愈保護環結構預留空間。
b）具備有效的安全隔離措施：如端口隔離與限速，MAC綁定，終端綁定，OLT集成安全部署等。
c）統一網絡管理功能。包括用戶、業務和資源的統一管理，實現EPON網絡的拓撲管理、性能監控、告警管理和故障檢測等強大功能。
d）分光器的具體串接方式應根據現場實際光纜情況來設計，不能統一按照一個標準來盲目的施工。如原先可能設計為串接12個1：2分光器，但根據光纜情況，只能串接8個，或者需要改為1：3的分光器。
e）工程實施中光纜的架設問題。一是利用原有管道敷設光纜難度大，存在管道空間已滿等問題。二是主干線桿塔到臺變的最后幾十米采用何種方式敷設光纜，如采用三通接頭盒可能造成盤留光纜過多，影響市容市貌等問題。應根據實際情況選擇光纜架設方式，實在無法進行光纜敷設的區域，可考慮結合無線方式組網。
f）業務流量的估算問題。對于配用電通信網今后所承載的所有業務應進行流量估算，保證EPON設備的容量配置滿足業務需求，可擴展對未來智能用電服務業務的開展，如智能小區等。必要時還要考慮地區骨干通信網的升級擴容。
4結束語
通過EPON技術實現智能配用電通信網，把開關站的各類防盜、監控、監測等信息通過光纖傳回中心站，從而提高了這些信息的安全性和穩定性，同時徹底解決了傳統方式中有源光Modem易受斷電的影響，以及開關站同時存在光纖和GPRS的設備重復投資的問題，從而實現較好的社會效益和經濟效益。
作者：郝曉偉 郭麗 單位：國網山西省電力公司信息通信公司 國網山西省電力公司
第二篇
1對等網技術分析
傳統的數據存儲方式大多采用C/S的模式，該模式以服務器為數據的存儲和處理的主體，客戶機為數據采集與顯示的主體，分工合作，完成數據處理的各個環節。但是，隨著數據處理技術的進一步深入，C/S結構在面對海量數據和異數據時顯出了處理能力的不足。因此，采用P2P模式來解決分布式數據存儲與處理問題成為一種新的選擇。P2P模式稱為對等網絡，是一種動態的、分布式和自組織的覆蓋網絡。它支持各種設備以平等的方式加入或退出網絡，而網絡的參與者可以充當網絡的一個客戶端，從網絡中獲取資源，也可以充當服務器的角色，作為一個存儲實體，為網絡中的其它節點提供資源服務。這樣就保證了在網絡中，任何一個節點都有可能承擔相應的存儲與計算任務，當加入到網絡中的節點越多時，每一個節點為該網絡所提供的資源和服務能力也相應加強，服務質量也相應提高，從而避免了C/S結構所存在的單點（服務器）瓶頸問題，大大增加了存儲的總量，提高了存儲效率。對等網絡P2P也是一種新的通信機制，網絡中的各個主體之間進行直接地通信，可以有效地提高資源共享和互換、資源搜索和定位的速度，從而為網絡數據的協同計算提供可靠的基礎。對等網絡具有資源非中心化、可擴展性強、健壯性強、負載均衡、動態性高、性價比高等優點。但是，對等網絡也具有一些不可避免的缺陷，主要有數據保密性較差、文件管理分散、網絡節點獨立性強、相互協調較難，同時計算資源消耗多，需要結合實際的應用對對等網絡進行有效地管理和配置，以提高系統的運行效率。
2基于對等網技術的智能電網數據存儲模式分析
智能電網是一個具備分布式特征的實時系統。各種電網控制設備、運行設備以及監測設備之間的組成結構、工作原理以及信息差異很大。因此，用來對智能電網各種設施、線路、用電設備等各個環節進行數據采集和數據存儲的節點類型也形式各樣，而每個節點都需要具備數據的實時采集、實時存儲和實時計算的功能。從技術上來講，P2P對等網絡具有兩種結構類型：一種是結構化對等網絡；另一種是非結構化對等網絡。非結構化對等網絡由于結構松散，沒有任何層次化結構或集中式控制點，網絡中的任何節點都不受控制，缺乏有效的、可擴展性的查找機制，因此系統存在網絡通信負擔較大，可擴展性也較差的缺點，不適合智能電網的數據處理和存儲。結構化對等網絡具有嚴格的拓撲結構，信息的存放需要放置在一個指定的位置，從而使數據的存儲和查詢具有高效和精確的特點。
在結構化對等網絡中，數據對象以自身的關鍵字為基礎，以分布式哈希表(DHT)的形式來決定所存放的具體位置。每個貯存節點都需要維護包含鄰居節點的節點標識和IP地址相對應的路由表。數據的查詢請求以逐步的方式在路由表的各個鄰居節點上進行轉發，每一次轉發后都力求進一步靠近所需查詢數據的關鍵字，這樣就能夠保證在有限步內定位到存儲目的關鍵字的節點，從而實現數據的查詢。智能電網具有完整的信息架構和基礎設施體系，為了力求對電力資產、電力客戶和電力運行的持續監控，所以在基于對等網絡的智能電網數據監測系統中采用設置少量中央服務器的工作方式，在這種工作方式中，每個節點保存智能電網各部分所采集來的數據及其路由信息，而在中央服務器中，除了保存少量的查詢比較頻繁的數據之外，還要設置一個所管轄區域的節點路由信息表，表內詳細地記錄著節點的路由及對節點中存儲內容的索引，從而起到及時分析查詢請求，及時按照請求查找數據內容的目的。
在每個中央服務器所轄區域內，節點的加入與查詢主要采用Chord協議算法來完成。如圖2所示，Chord協議采用一維的環形拓撲結構來實現分布式的數據查找，可以在給定一個關鍵字的基礎上有效地把該關鍵字利用關鍵字映射對[K，V]映射至網絡的某個節點上，從而實現在P2P網絡中快速查找數據的目的。Chord中每個關鍵字和節點都擁有一個m比特的標識符，關鍵字的標識符K由確定的哈希函數對關鍵字本身進行計算得到，而節點的標識符通過該哈希函數對節點的IP地址進行計算而得到，從而形成相應的映射對。所有的節點按照節點標識符在取2n的模之后，沿順時針的方向排列成一個Chord環，環上的每一個節點采用m位二進制表示，序號為0～2n－1。以m=6為例，Chord的映射規則是關鍵字K被分配到數值上等于或順時針最接近的那個節點上，這個節點被稱為K的后繼節點，用successor(K)來表示。
Chord的每個節點還需要維護一張最多m項的路由表fingertable，使節點呈ID間隔排列，從而達到提高查詢效率，加快查詢速度的目的。利用Chord協議所構建的對等網絡，由于采用的是哈希函數和雜湊法來解決節點的分布問題，所以有利用各節點以同等的概率分擔系統的負荷，從而實現系統負載平衡的目的；同時Chord協議也有利于系統以純分布的形式工作，使節點間完全平等地進行通信，提高了系統的魯棒性；而Chord的自動調整路由表機制可有利地解決系統節點的加入和退出問題，因此使系統具有良好的可擴展性，非常適合用來構建智能電網對等網絡數據存儲與查詢模式。
3結論
智能電網是未來電力系統的重要發展方向。一個成熟的智能電網要具備對電網中各種資源實現有效管理的能力。本文在充分研究對等網絡技術的基礎上，提出了利用對等網構建智能電網新型數據存儲及查詢的技術思路，論述了網絡的基本結構設計及協議分析，從而形成了負載平衡性好、魯棒性好、可擴展性強的新型對等網絡數據存儲與查詢模式，對解決智能電網中海量數據的處理具有良好的指導意義。
作者：葉云龍 常青 單位：河北北方學院 河北建筑工程學院
