华为电力PON_配用电自动化通信解决方案

中国正在大力发展智能电网（Smart Grid）建设，配电系统直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量，是建设坚强智能电网的重要组成部分。据统计，90%的停电故障发生在配网，70%的线路损耗发生在配网，通信系统中断将直接影响到配网智能化运行，因此，高质量的配网通信系统是智能配电网建设的基础，已逐渐成为国家和趋势所向。配网通信系统新需求

高可靠·高安全

智能配电通信网络结构复杂，终端节点数量多而分散，对网络可靠性、生存性要求较高，要求全天侯运行；配电网终端监控平台必须具有专一性，保证数据传输安全、防止电力传输中断和数据窃听。

强环境适应能力配电自动化终端通常安装在室外，工作环境恶劣，电磁干扰强烈，雷击影响严重。要求设备必须具有较强的抗干扰性和电磁兼容性，以及恶劣环境下长期工作等能力。组网灵活·便捷扩展

配电网具有网架结构变动频繁的特点，加上配用电通信系统规模不断扩大，因此终端通信必须能够快速适应网络结构变化，具备组网灵活，易扩展易接入的特点，并具有前沿性。

易部署·易运维配电通信网的建设应支持配置管理，性能管理，故障管理，安全管理，告警管理等功能。 特别是满足大量光缆线路安全可靠的运营管理需求，实现对配网通信设备、光缆资源的远程监控、维护和管理。华为公司在充分的实地调研，了解客户需求的基础上，结合自身多年的通信行业的积累，推出了基于PON （Passive Optical Network，无源光网络）的配电自动化通信解决方案。PON是全光纤媒介的无源光网络，主要由OLT（Optical Line Terminal， 光线路终端）、ODN（Optical Distribution Network ，光分配网络）、ONU （Optical Network Unit，光网络单元）构成。具有以下技术优势：

1） 大带宽 ：全光接入、双向大带宽，EPON（Ethernet PON）上下行1.25Gbit/s，GPON（Gigabit-capable

PON）上行1.25Gbit/s，下行2.5Gbit/s；

2）无源可靠 ：无源器件组网，避免电磁干扰和雷电影响，提高系统可靠性；

3）组网灵活 ：点到多点传输结构，终端并行接入，树形、环形组网能够灵活匹配电力配网不同网架；4）便捷维护 ：支持配置管理，性能管理，故障管理，安全管理，告警管理等功能。

2

Empower Your Grid Potential. A Better WayHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.电力PON配电自动化通信解决方案在基于PON的配网通信系统中，OLT设备通常安装在110 kV/35 kV 变电站，通过MSTP/IP 网络接入到主站系统；ONU设备位于各配电站点，如开闭所、环网柜、柱上开关、配电房等， ONU提供FE接口、串口实现与xTU的物理连接，并通过PON口将电力终端数据上行到OLT。PON通信系统最终实现配电主站系统与电力终端的双向通信及电力终端之间的双向通信。配电自动化主站系统统一网管110 kV/35 kV 变电站ONUONUOLTOLTOLTOLTONUONUONUONUONUONUONUONUONU环形网架，供电可靠性高区域环形网架，供电可靠性次高区域树形网架，供电可靠性一般区域PON组网完美匹配不同网架结构，满足网络可靠性要求环形网架 ：匹配PON的手拉手环网结构。ONU通过双PON口上行至两个不同的PON板，形成完全隔离的两条保护通道，实现手拉手保护。主备两条链路可采用热备份和冷备份两种保护方式，热备份方式主备链路同时上传两组完全相同的数据，主站系统进行选收，实现倒换零时延，业务零中断，冷备份主备倒换时延小于50ms。手拉手组网有效缩短了系统故障时业务中断时间，避免引起误动而导致故障升级，达到了提高配网可靠性的目的。树形网架 ：匹配PON的树形网络架构，单ONU设备故障不影响其它ONU。3电力PON配用电自动化通信解决方案电力PON配电自动化通信解决方案高安全，端口实时监测，防范非法接入OLT统一网管集中器黑客通过ONU、集中器的FE接口进行非授权访问或攻击；ONU、集中器启用接口状态监控集中器功能，关闭空闲接口，接口down时设备主动关闭该接口，确认故障xTU闭锁接口正常工作状态接口类型后，非攻击情况下通过网管重新开启在用接口，在物理层面直接阻断黑客的接入通道。电力级专用ONU，满足户外恶劣环境工作要求·宽温域工作能力，短期- 40℃ ~ +85℃，长期- 40℃ ~ +70℃，可适应极端气候；·6 kV的高防雷能力，较2 kV强20 ~ 30倍，降低电力系统雷击故障率；·全铸铝密闭外壳、具备防尘、防腐蚀、强抗电磁干扰能力；·无风扇自然散热；·DC和AC两种供电模式，宽电压输入（DC：9V ~ 60V；AC：90V ~ 290V）。易运维，光纤网络和设备智能管控·华为iODN（intelligent Optical Distribution Network，智能光分配网络）方案可实现ODN光纤连接的自动录入和管理，光纤自动化查找及精确操作，大大提高了光纤网络的运维效率； ·华为eOTDR （embedded Optical Time Domain Reflectometer，嵌入式光时域反射仪）通过在OLT PON光模块中内置OTDR功能，配合线路保障系统iManager N2510可判断光纤的物理连接以及损耗情况，实现光纤故障检测定位，降低了光纤故障管理成本；·ONU批量离线预部署，1次进站，现场即插即用，批量远程验收；·流氓ONU智能隔离，降低了网络大面积故障的可能，进一步提高业务稳定性；·具备掉电信息上报（Dying Gasp）功能，实现秒级定位与上报，简化人工故障排除。4Empower Your Grid Potential. A Better WayHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.电力PON AMI与光纤入户通信解决方案智能用电是构建坚强智能电网的重要支柱和六大环节之一，通过智慧地掌控和支配电力，推动智慧小区、智能城市的发展，提升人们的生活品质，让生活更便捷、更低碳、更经济。AMI（Advanced Metering Infrastructure，高级计量架构）建设快速发展，通过智能终端、智能电表将用户之间、用户与电网公司之间形成即时连接的网络互动，整体性的提高电网的运行效率。通信网络是AMI系统的重要组成，PON技术能很好地承载用电侧信息双向互动和电力光纤入户通信业务。AMI网络中终端数量多，网络拓扑成点到多点树型分布，PON部署方式贴合电力线架构，PON网络双向大带宽，能够满足光纤入户多业务运营的带宽需求。电视网CATV互联网Internet电力控制& 网管中心抄表服务器OLTOLTFE集中器ONURS485ONT采集器弱电井地下室用户配电箱OPLCFE/GEPOTSWiFiCATVUSB用户电表在AMI通信网络中，ONU通常放置于楼道室内机柜、竖井、户外用电信息采集箱等靠近用户电表的位置。集中器汇聚了采集器采集的用电信息后，通过FE口连接至ONU；或者将电表通过RS485串口汇集到一根RS485总线上，连接到ONU的RS485串口。ONU通过ODN网络将用电信息再上传至OLT连入MSTP/IP网络，实现电表信息的回传。PON网络通常采用1:8/1:16等比分光器，做树形组网，与AMI网络拓扑结构天然一致，提高光纤利用效率。电力光纤到户依托光纤复合低压电缆（OPLC）将光纤随低压电力线敷设，实现电缆和光缆的同时入户。电力部门以其终端用户为基础，在提供智能化电力供应的同时，开展光纤上网、高清数字电视、IP电话等业务运营，增加创收，推进三网融合。家庭终端ONT（Optical Network Terminal，光网络终端）提供多种业务接口类型，实现语音、数据、视频等的综合接入。5电力PON配用电自动化通信解决方案EPON、GPON 共平台现在广泛应用的PON技术包含EPON和GPON两种主流技术，华为公司PON产品EPON、GPON共平台，并支持向10G EPON、10G GPON的平滑演进。成功故事

华为公司连续多年稳居PON接入市场领先地位，拥有丰富的项目经验，强大的专业交付及合作伙伴队伍，在国家电网、南方电网的多个省市部署了PON网络，应用于配网自动化、AMI、电力光纤入户等场景。青岛配电自动化北京智能用电小区

青岛供电局针对负荷重要、电网结构稳定的CBD及住宅区进行了配电自动化改造，共包含19个变电站104条10 kV线路。采用EPON接入解决方案，首次实现了手拉手双上行保护（热备份），保障了供电可靠性，实现了配电自动化。·线损由7.5%降至5.3%以下·供电可靠性由99.96%提高到99.99%以上·平均少停电2.628小时/户年以上北京电力采用华为EPON设备在中弘小区同时实现智能电表用电信息互动与光纤到户，使小区4703户用户享受智能化用电的同时体验光纤宽带带来的高品质业务。·实现电表信息智能集中抄表，及用户互动功能·在FTTH网络上，为用户提供宽带、语音、IPTV业务·通过与运营商合作，收取管道费用，实现开源增收6

Empower Your Grid Potential. A Better Way

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

华为PON接入产品介绍

MA5680TMA5683TMA5608T统一平台OLT（宽×深×高） 尺寸490mm×275.8mm×447.2mm 10U高、16业务槽位3000~10000 3.2Tbit/s1920 Gbit/s长期：-5 ℃ ~ + 45 ℃短期：-25 ℃～+ 55 ℃󰀃128*10G EPON󰀃128*10G GPON442mm×283.2mm×263mm 6U高、6业务槽位500~5000 2Tbit/s1920Gbit/s-40 ℃ ~ + 65 ℃󰀃48*10G EPON󰀃48*10G GPON󰀃96*EPON󰀃96*GPON󰀃288*GEDC: -48V ；-38.4V~-72V442mm×233.5mm×88mm 2U高、2业务槽位＜2000 720Gbit/s256Gbit/s-40 ℃ ~ + 65 ℃󰀃16*10G EPON󰀃16*10G GPON󰀃32*EPON󰀃32*GPON󰀃96*GEDC:-48VAC:220V/110V业务槽位覆盖用户数背板总线交换容量主控板交换容量温度范围接入容量󰀃256*EPON󰀃256*GPON󰀃768*GE电源范围接口类型DC：-48V ；-38.4V~-72V󰀃上行接口：10GE光，GE光/电 󰀃业务接口：EPON，GPON，10G EPON，10G GPON，P2P FE，P2P GE󰀃二层/三层线速转发 󰀃支持Static route/RIP/OSPF/MPLS支持特性󰀃BITS/Sync Ethernet/1588v2/1588 ACR/STM-1/E1/1PPS+ToD等时钟同步方式 󰀃最大支持1:256分光比 󰀃最大支持60km逻辑距离 MA5621 ( DC )MA5621 ( AC )MA5621A电力专用ONU（宽×深×高） 尺寸235mm×180mm×44.4mm 2*SFP（可插拔）；EPON或GPON或GE自适应4*GE/FE自适应网口; 4* RS232/485 长期：-40 ℃ ~ + 70 ℃短期：-40 ℃～＋85 ℃铸铝外壳，电力工业级设计， 6 kV防雷能力 (交流电源口,网口)<1.5 Kg5%～95%，非凝结 无风扇自然散热 DC: 9V~60VAC: 90V~290V235mm×180mm×44.4mm 1*EPON/GPON4*串口（凤凰端子）+4FE -40 ℃ ~ + 55 ℃钣金外壳，满足电力要求， 6 kV防雷能力(电源口）/ 4 kV防雷 <1.5 Kg5%～95%，非凝结 无风扇自然散热 AC: 90V~290V网络侧接口业务侧接口温度范围防护能力重量环境湿度散热方式电源范围7

2015