摘要：随着我国经济的迅速发展，人们的用电需求急剧增加，在这样背景下电力自动化系统开始面临着越来越严峻的信息安全挑战。配电网是电力企业实现发电、输电以及配电的关键，它在电能的传输及使用过程中发挥着极为重要的作用。本文也正是以此为研究内容，研究了基于EPON的配网自动化通信系统及其安全机制，从配电网自动化的概述出发，分析了EPON的基本概念，探讨了基于EPON技术的配电网自动化通信系统，并总结了基于EPON的配电网自动化通信系统的安全机制，希望可以为相关人员的研究提供参考。
关键词：EPON；配电网自动化；通信系统；安全机制
一、引言
电能的出现改变了人们的生活和生产方式，推动了社会的进步和发展，但随着社会的进步和发展，人们的电能需求急剧增加，配电网的工作环境日渐恶劣。而随着计算机技术、通信技术、自动化技术等的发展，在配电网自动化建设的过程种也开始融入计算机技术、通信技术、自动化技术以及现代电子技术等等，通过在配电网自动化通信系统中集成电网结构、离线数据、用户数据、在线数据、地理图形等信息，可以形成完整的配电网自动化通信系统。尤其是近年来随着EPON技术的应用，配电网自动化水平得到了大幅度的提高，当然在这个过程中配电网自动化通信系统也得到了极大的发展。当然，合理的利用EPON技术还要建立科学的系统以及安全的机制，因此对基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制进行分析具有极为重要的意义。
二、配电网自动化的概述
1.配电网自动化的基本概念
电力系统主要包含发电、输电以及配电三个部分的内容，而配电网则是指电力系统直接向电力用户输送低压电能的网络。在《配电系统自动化规划设计导则》中，配电网自动化的定义如下：配电网自动化是说借助现代化的电子技术、计算机技术、网络技术以及通信技术将配电网中配电网络数据、在线数据、离线数据、用户数据、地理图形以及电网结构集为一体，形成完整的自动化系统，最终实现设备运行的监测、保护以及用电管理的现代化。
此外，配电网作为电力系统的最后一个环节，它包含继电保护、测量和计量仪表、馈线、断路器、自动装置以及各种开关等。通常来说，通过进行不同的电力元器件组合可以形成不同的配电网结构。
2.配电网自动化通信方式
实现配电网自动化通信是实现配电网自动化的关键内容之一，配电网自动化通信系统的合理性也在一定程度上决定着配电网的自动化程度。通常来说，配电网自动化通信的实现是借助通信手段将控制中心的控制命令准确传输到各远方终端单元，而远方终端单元的运营情况和数据信息则传输至控制中心。在这个过程中配电网自动化通信系统往往承担着监控、开关控制、命令发布等关键功能，因此我们可以说没有可靠的通信系统，则配电网自动化将无法实现。
三、EPON的基本概念
随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，信息网络与通信网络逐渐融合在同一网络平台之中，这十分有助于实现数据信息传输、电话、音视频会议及以及时通信等多种形式的应用服务。就目前来说，光纤通信可以分为无源网络和有源网络两种，而无源网络则又可分为EPON、WDM-PON、GPON以及APON/BPON等，这几种二级网络的差异主要体现在二层技术方面。
EPON技术可以实现以太网技术与PON技术的结合，因此其在应用的过程中十分适合宽带业务的接入。而正是由于其特点，EPON的技术的发展已经可以表征国际宽带接入网技术的发展。EPON技术在物理层采用了PON技术，在链路层采用了以太网技术，借助PON技术的拓扑结构实现以太网的接入。
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四、基于EPON技术的配电网自动化通信系统
随着电能用户的迅速增加，电网开始呈辐射状向扩散，同样的，配电网自动化建设中所应用的通信网络也随着分支箱、环网柜、开闭所等的多回路出线而开始分段分叉。辐射状通信网络的末端信息点随着配电网终端TTU的分散而分散，同时其主干和分支却没有相应的备份通信通道。针对上述分析我们可以看出，辐射状通信方式的配电网进行通信系统设计其难点在于分段、分叉多，TTU分散；尤其是在未来阶段还需要从智能电网的角度出发进行配电网自动化部署，因此如何提高宽带，保障通信的可靠也是配电网自动化通信系统建设的重点。就目前来说，在进行配电网自动化通信系统建设的过程中最常用的技术为EPON技术，EPON技术可以从信息点分布出发，根据不同的PON端口进行所有区域内信息点的覆盖。这个覆盖的过程根据信息点的不同而不同，通常来说，主要有三种模式，即集中分光模式、两级分光模式以及串联多级分光模式。
由于配电网在电力系统的末端，因此配电网自动化通信系统在配电网运行的过程中发挥着至关重要的作用，其不仅要负责实现电网通信，还要保障配电网业务的可靠性、安全性和通用性。而EPON技术恰好可以满足上述要求，EPON作为一种新型的光纤接入网技术，在OLT、ONU之间只需光纤、分光路器等光无源器件，而不需要进行电源的配备以及机房的租用，因此可以大幅度降低人工成本和设备维护成本。就目前来说，EPON技术基于其自身优势已经成为配电网自动化通信系统建设的关键。
而从自动化的角度来说，基于EPON的配电网自动化通信系统是目前的最佳通信系统。在具有配电主站、配电子站以及配电终端的配电网自动化通信系统中，主站和子站之间可以实现有源光网络的通信；而配电终端则是配电网自动化通信系统的基础，可以实现柱上开关、配电变压器、环网开关以及集抄系统等的现场信息采集和监控。EPON技术凭借其优势为上述功能的实现提供了良好的解决方案，因此可以说基于EPON的配电网自动化通信系统是符合配电网自动化通信系统建设的系统。
五、基于EPON的配电网自动化通信系统的安全机制
1.基于EPON的配电网自动化通信系统安全问题
在实现配电网自动化通信系统建设的过程中要想保障通信的安全就必须要强化其安全机制。基于EPON的配电网自动化通信系统同其它配电网自动化通信系统一样，在运行的过程中必然会存在一定的隐患。就目前来说，现阶段基于EPON的配电网自动化通信系统安全隐患主要体现在接入安全隐患、隔离安全隐患、深度安全和安全管理隐患、窃听隐患、非法接入隐患、假冒隐患以及拒绝服务隐患等方面。因此现阶段急需采取高效、可靠的加密技术和认证手段来保障配电网自动化通信系统的安全。
2.安全机制设计原则及实现
在进行安全机制设计之前首先要明确其设计原则，笔者认为，该设计原则应包含四个方面的内容：一是要满足配电网自动化通信的高效性、实时性需求；二是要符合信息产业部在EPON技术方面的要求；三是应能实现ONU和OLT设备间的双向认证；四是在ONU和OLT设备之间应能实现数据的保密传输，禁止非法传输。在遵循上述原则的基础之上，配电网自动化通信系统安全机制的实现不仅仅是需要进行ONU身份验证，还需要进行OLT身份验证，只有合法的ONU、OLT设备才能接入到配电网自动化通信系统中来，这将在极大程度上保障配电网自动化通信系统的安全。
六、结束语
总而言之，随着社会的进步和发展人们对电能的依赖程度逐渐增加，配电网自动化及其通信系统建设的重要程度日渐增加。电力系统中的配电网自动化通信系统的安全运行与否直接关系到整个电力系统的安全。因此在未来阶段电力企业应增加对基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制的重视程度，从而使配电网，甚至是整个电力系统得以更好的运行。
参考文献：
[1]孙中伟,马亚宁,王一蓉,等.基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制[J].电力系统自动化,2010,08:72-75.
[2]徐光福,张春合,严伟,等.基于EPON通信的智能配电网馈线差动保护[M].电力系统自动化,2014,02:91-96.
[3]殷志锋,周雅,张元敏.基于EPON的电力自动化信息传送平台[J].电力系统保护与控制,2014,02:111-115.
论文作者:童啸霄
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
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