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PON技術:在配電通信網中挑大梁

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞: PON技術,配電通信網,華為,輸電網

      隨著國民經濟日益發展以及人們生活水平不斷提高,社會對供電質量的要求越來越高。在保障供電的前提下,電網企業需要不斷降低故障定位、隔離和恢復供電時間,縮短停電時間,提高供電質量。配電網接受輸電網或地區發電廠的電能,通過配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類客戶,與客戶關系最密切,直接影響電力供應的質量和可靠性。

      由于輸電網故障影響面積大,電網企業通常更為重視輸電網自動化建設。鑒于配電自動化建設滯后的實際,開展配電自動化建設,是國家電網公司解決“電網兩頭弱”問題的重點方向。在配電自動化建設中,通信是基礎。為此,國家電網公司在2011年確立了以無源光網絡(PON)為主選的系列技術、測試、施工標準,為配網通信大規模建設鋪平了道路,各地相繼展開配電自動化建設。

      之所以選擇PON技術,是因為PON的組網結構與配電一次網架的匹配度較高,一次網架往往有單射線形、樹形、環形等形式,而PON組網天然地適配了這幾種組網形式。PON的可靠性也非常高,任何一個光網絡單元(ONU)的故障都不會影響到周邊ONU,多點故障也不會造成“通信孤島”,尤其是PON的手拉手組網完美契合配電環形架構。

      發電、輸電、變電、調度等電力系統均建設在電網企業自有物業內部,有堅固圍墻、視頻監控等安防措施保障其不受外界非法入侵。但是隨著配電業務向戶外延伸,電力設備散布于室外、路邊,存在人為破壞、非法接入等安全隱患。黑客一旦通過某一節點入侵配電通信網絡,會使整個電網面臨嚴重安全威脅。

      當今工業生產網絡被黑客侵入的案例比比皆是、觸目驚心。

      2007年,攻擊者入侵加拿大的一個水利SCADA控制系統,通過安裝惡意軟件破壞了用于取水調度的控制計算機。

      2008年,攻擊者入侵波蘭某城市的地鐵系統,通過電視遙控器改變軌道扳道器,導致4節車廂脫軌。

      2010年,“網絡超級武器”Stuxnet病毒通過針對性地入侵ICS系統,嚴重威脅到伊朗布什爾核電站核反應堆的安全運營。

      設想:如果黑客想對配電通信網絡進行惡意破壞,可以打開環網柜或者柱上開關的通信機柜,將攻擊終端接入ONU的空閑端口,甚至直接將xTU設備拔掉,換成非法終端,達到攻擊整個通信網絡的目的。這種攻擊一旦形成,將是致命的。

      如何防范非法侵入,有效保障配電通信網絡的安全性?

      華為通過多年在通信領域的技術積累,并深刻了解客戶的需求,創新性地提出了PON設備物理級安全防攻擊方案:發現異常攻擊時,在物理層直接阻斷黑客的接入通道,從源頭上隔絕非法攻擊,并已經申請專利。該方案的推出為配電業務提供了非常有力的安全保障,目前已經在國網山東省電力公司推廣。

      截至2014年底,青島、煙臺、威海、東營、泰安、菏澤、濟寧等市已經進行了配電自動化建設。青島是最早開展配電自動化建設的試點城市。青島供電公司共有121座變電站,目前部署了華為光線路終端(OLT)的有107座變電站,安裝ONU約1300臺,共計1056條10千伏線路。通過采用華為配電通信及安全解決方案,在配電自動化改造后,供電質量、可靠性、安全性有了全面提高,產生了巨大的效益:電壓合格率由原先的99.5%提高到99.9%以上;配電網絡優化,配網線損率由7.5%降至5.3%以下;10千伏線路可在幾十秒內實現故障段自動隔離,10千伏客戶供電可靠率由99.96%提高到99.99%以上,平均少停電2.628小時/戶年以上;平均每年減少電量損失3341萬千瓦時。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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