华为配电自动化解决方案

　　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。