[发明专利]一种基于EPON技术的配电网自动化通信系统

说明书

本发明公开了一种基于EPON技术的配电网自动化通信系统，该配电网自动化通信系统采用2层组网模式，多台交换机同时开启快速环网保护协议；局端主站和变电站共配置至少6台交换机，构成环形光纤以太网，变电站及其下辖配电终端采用EPON通信系统；在局端主站设置至少一个密匙服务器。与现有的配电自动化通信方案相比，本发明统符合配电网自动化对通信系统的要求，在实现低成本、高速宽带和可靠的光纤数字通信系统方面具有突出的优势，系统的可扩展性消除了配电自动化部署中存在的诸多障碍。

技术领域

本发明涉及一种基于EPON技术的配电网自动化通信系统，属于配电网自动化技术领域。

背景技术

配电网自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网的在线数据和离线数据、用户数据、电网结构和地理图形信息进行集成，构成完整的自动化系统。要实现配电网自动化，通信是一个关键环节。

经过近年来的快速发展，电力行业已逐步形成一个以光纤通信为主的庞大核心主干通信网络。以太网无源光网络(EPON)技术结合了以太网和无源光网络2种技术的优点，EPON应用成效显著,成为主要通信方式之一。

事实上,大规模配电网EPON的设计具有较大灵活性,不同组网方案对通信质量、通信效益以及运行维护管理都有较大影响。但目前配电自动化工程应用中EPON规模都较小,80％小于300台光网络单元(ONU),大型配电网EPON的应用设计和运行验证还很欠缺。

发明内容

本发明结合EPON的技术特点以及配电网自动化对通信系统的要求，提供一种基于EPON技术的配电网自动化通信系统，并对其安全问题展开分析，在此基础上提出相应的解决方案。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于EPON技术的配电网自动化通信系统，该配电网自动化通信系统采用2层组网模式，多台交换机同时开启快速环网保护协议；局端主站和变电站共配置至少6台交换机，构成环形光纤以太网，变电站及其下辖配电终端采用EPON通信系统；在局端主站设置至少一个密匙服务器。

作为本发明的进一步改进，所述EPON通信系统在物理层采用PON技术，在链路层采用以太网协议，应用PON的拓扑结构实现以太网的接入。

作为本发明的进一步改进，所述EPON通信系统是由光线路终端OLT、光分配网络ODN和用户侧光网络单元ONU组成的单纤双向系统。

作为本发明的进一步改进，

所述EPON通信系统组成树形、星形、环形和/或总线型的拓扑形式。

作为本发明的进一步改进，

该配电网自动化通信系统的工作流程为：

步骤S1，第j个OLT或第i个ONU被配置到配电网自动化通信系统之前，向密钥服务器离线登记注册；

步骤S2，OLT与ONU之间根据MPCP执行自动注册流程，OLT将获得ONU的MAC地址，并赋予ONU以LLID；

步骤S3，OLT和ONU为共享密钥的通信实体，利用询问一应答机制，OLT和ONU分别验证对方的合法性。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，OLT和/或ONU通过离线登记注册之后，OLT获得与密钥服务器共享的密钥k_j，ONU获得由密钥服务器颁发的密钥k_i。

作为本发明的进一步改进，

所述密钥服务器将ONU的MAC地址及相应的密钥k_i绑定并存储。