电力光纤到户试点工程建设方案.docx
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电力光纤到户试点工程建设方案
电力光纤到户试点工程
建设方案
目录
1.前言1
2.编制依据2
3.建设原则和目标3
3.1.建设原则3
3.2.建设目标3
4.关键技术4
4.1.关键技术4
4.1.1.光纤复合低压电缆4
4.1.2.EPON技术7
5.业务实现11
5.1.用电信息采集11
5.2.基础信息通信业务（“三网融合”业务）13
5.3.综合信息服务系统15
5.3.1.社区管理系统15
5.3.2.智能交互设备17
6.建设方案19
6.1.试点小区情况19
6.2.各楼型建设方案20
6.2.1.1、4、7、11号楼20
6.2.2.2、3号楼24
6.2.3.5、6、10号楼28
6.2.4.8号楼31
6.3.远程通道建设35
6.3.1.三网融合远程通道36
6.3.2.用电信息采集远程通道36
6.4.网管系统36
7.样板间37
8.配置清单37
1.前言
为建设可持续发展的和谐社会，党和政府已经把节能减排作为一项基本国策。
为保证我国能源战略的可持续发展，满足我们社会经济快速发展的用电需求，促进节能减排、发展低碳经济、提高服务水平，国家电网公司转变电网发展方式，确立了建设坚强智能电网的发展战略，并积极开展智能电网的研究和建设。
基于光纤复合低压电缆（OPLC）的电力光纤到户建设作为坚强智能电网的基础支撑平台，提为公司开展智能电网用电环节业务供了一个深入到用户的高速、实时、可靠的网络，是实现电网与用户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平的重要手段。
智能用电小区将集中体现智能用电技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动、友好开放的特征。
作为国家电网系统的试点单位，按照统一坚强智能电网工作重点项目实施方案，北京电力公司积极开展电力光纤到户试点工程，选取朝阳供电公司做为试点实施单位，利用电力光纤到户开展用电信息采集和三网融合业务。
国网信通公司在电力光纤到户方面开展了大量研发工作，取得了初步成果。
作为试点工程的技术支持单位，充分利用现有研究成果，配合北京电力公司在试点工程方案编制、系统设计、工程实施等环节提供有效技术支撑。
2.编制依据
《国家电网发展规划纲要-统一坚强智能电网发展规划纲要（2009-2020年）》
《国家电网公司“十二五”及中长期科技发展规划战略研究配电网技术专题报告（送审稿）》
《国家电网公司“十二五”及中长期科技发展规划战略研究用电服务技术专题报告（送审稿）》
《电力用户用电信息采集系统建设规划大纲》
《电力用户用电信息采集系统功能规范》系列规范
《电力用户用电信息采集系统建设研究报告》
《电力二次系统安全防护规定》（电监会5号令）
《国家电网公司信息化“SG186”工程安全防护总体方案（试行）》（国家电网信息〔2008〕316号）
《国家电网公司“十一五”营销现代化建设发展建设方案》
《国家电网公司关于加快电力营销现代化建设指导意见》
《国家电网公司“十一五”电力营销发展建设方案》
《国家电网公司营销技术支持系统功能规范》
3.建设原则和目标
3.1.建设原则
为了进一步加强示范效应，使试点工作全面体现坚强智能电网内涵，本次试点工程设计将遵循以下原则：
实用性：
试点工程的设计和建设以电力光纤到户的实际需求为根本出发点；
先进性：
综合采用先进的信息、通信技术和坚强智能电网先进理念，形成在国网公司系统范围内具有示范效果的试点应用；
前瞻性：
考虑三网融合业务、智能用电服务的发展需求和北京电力公司的用电信息采集、配网自动化业务的需求。
3.2.建设目标
本方案采用EPON技术和光纤复合低压缆实现中弘小区从10kV开闭站到用户家庭内部的网络平台搭建，基于该网络平台建设用电信息采集系统，实现语音和互联网业务，并提供开展低压配网自动化、95598互动等电力系统内部业务、智能家居业务的网络资源。
4.业务实现
4.1.用电信息采集
PFTTH方式下的用电信息采集以双向、宽带通信信息网络为基本特征，实现低压电力用户的“全覆盖、全采集、全费控”，把采集到的数据提交给主站，主站系统及时、完整、准确地将信息传输至营销业务信息系统，从而进一步通过信息交互总线为智能配电网其他系统提供基础数据，推进营销计量、抄表、收费模式标准化建设和公司信息化建设，为快速响应市场变化和客户需求，提高服务质量提供数据支持。
小区用电信息采集依托通信信息网络和光纤复合低压电缆，利用EPON技术组建光纤专网，采用“光纤到表”的方式，远程通信、本地通信全部采用光纤通信方式，实现对小区范围内居民用户的全覆盖、全采集、全费控，电能表在线监测和用户负荷、电量、计量状态等重要信息的实时采集。
１）采集终端
用电信息采集系统旨在采集所有电力用户的用电信息，电力用户包括各类大中小型专变用户、各类380/220V供电的工商业户和居民用户、公变考核计量点、分布式电源点、充电站/桩及储能装置，并要求覆盖率100%。
根据上述采集对象的分类特点，用电信息采集系统将以不同的技术模式，分别实现对各类采集对象用电信息采集和实时监控，达到对所有电力用户的采集的“全覆盖”，实现预付费管理的“全覆盖”。
每个10kV台区设置ONU抄收台区表，小区楼内采集ONU采集到的用户电表数据通过EPON网络上传至10kV台区的OLT，先由OLT下联的集中器进行规约转换后，再传送给10kV台区的OLT，最后上传至用电信息采集主站。
本方案主要实现采集居民用户及10kV台区表的用电信息。
下面针对采集对象描述其采集模式的主要技术特征。
低压单相、三相居民用户采集模式
居民和一般工商业用户选用ONU的方式进行电能表数据采集，在配电室点通过OLT汇聚处理后上传至用电信息采集系统主站。
图５-1 低压单相和三相居民用户采集方案
２）费控方式与电能表的选择
考虑到北京现有运行系统的需要，系统采用本地费控的方式，电能表均采用智能电能表。
单相一般工商业用户与居民用户选择单相本地费控智能电能表，具有RS485接口，集中放置，表箱内实施485通信，通过EPON设备汇聚。
３）采集量
采用全光纤宽带方式采集，扩展延伸了用电信息采集系统的采集功能，采集内容包括：
电能数据：
总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需求量等；
工况数据：
开关状态、计量设备工况信息；
电能质量越限统计数据：
电压、功率因数、谐波等越限统计数据；
事件记录数据：
电能表记录的事件记录数据；
其它数据：
预付费信息等。
支持每天96个点的采集频率。
另外，OUN设备可为用电稽查监控、台变、电能表箱、线路运行视频监控预留接口。
４）主站系统
用电信息采集主站为北京电力公司统一建设的集中式主站系统，将本项目范围所有电力用户纳入到该系统中。
与传统的“主站+集中器+采集器+电能表”或“主站+集中器+载波表”的采集方式有着明显的不同，本方案中采用了最新的“光纤到表”的采集方式，提供从主站系统至电能表的实时、稳定、可靠的通信信道。
4.2.基础信息通信业务（“三网融合”业务）
“三网融合”主要是指电信网、广播电视网和互联网融合发展，分为资源、网络、业务层面的合一。
借助EPON技术构建电力高速数据网络平台，PFTTH（电力光纤到户）可实现利用电力通道将电信网、有线电视网、互联网的统一整合，提供数据、语音、视频业务的相互融合。
OLT上行多个GE（光/电可选）接口，分别对接核心交换网、NGN平台，实现用户数据和语音汇接。
OLT的PON口下行，分光后到达用户室内的ONU。
电力光纤到户，是对国家“三网融合”战略的有效支撑，具备多业务融合功能的ONU有以太网口（FE）、有线电视、485接口和电话接口，其中，以太网接口通过网线连接计算机，有线电视接口通过同轴电缆连接机顶盒，电话接口连接固定电话机。
用户电话可以是普通的模拟话机。
语音业务需要在核心交换网中安装语音网关和网守。
语音网关是IP网络与电话网络的接口设备，提供语音压缩和寻址与呼叫功能。
语音网关是网络管理设备，负责用户注册、计费等管理功能。
数据、语音业务之间必须做到业务隔离，可以使用VLAN、QinQ等隔离不同的业务，通过QoS、DBA保障语音业务的带宽。
多网融合业务还可以在智能电网用户服务智能交互平台的基础上为用户提供智能用电小区的服务，通过家庭智能交互终端或交互机顶盒实现用户与电网之间的互动，实现物业、网络增值、医疗等一系列特色服务，体现出良好的交互性和智能化特色，实现家庭灵敏负荷的用电信息采集和控制，建立集紧急求助、燃气泄露、烟感、红外探测于一体的家庭安防系统。
5.建设方案
5.1.试点小区情况
北京中弘小区北区共有11栋楼宇，其中9号楼为会所，另外10栋楼共有居民4703户。
楼层为跃层结构，层高有4.75米和5.48米两种。
小区内共1个10kV开闭站，5个10kV配电室，每个10kV配电室有两台变压器。
10KV配电室到各楼平均距离500米，各10KV配电室到开闭所平均距离500米。
楼宇电表分布：
楼内有两个竖井，分别每层设有电表箱。
从10kV开闭站至10kV配电室敷设普通光缆，10kV配电室至楼宇派接室敷设OPLC（本方案为了保障各类业务的可靠运行，每条OPLC都留有对应一条光缆做备份，防止因电缆损坏造成的光纤通信故障。
），楼宇派接室至用户接入点敷设4芯普通光缆。
在用户接入点处放置光缆分纤箱，4芯普通光缆入分纤箱后，出1芯接1:
32分光器分光后，在箱体内与入户2芯皮线光缆熔接（熔1芯）；再分出1芯成端后接用电信息采集ONU，从箱体内引出485线串联电能表；剩余2芯成端后留在停泊区备用。
入户采用2芯皮线光缆。
在10kV开闭站部署3架OLT设备，共含184个PON口，其中三网融合需要176个PON口，用电信息采集需要8个PON口。
开闭所内需要考虑OLT的工作温度、湿度等环境因素，为OLT设置独立机房。
入户ONU需要4703个，采集ONU需要217个。
用电信息采集不仅考虑了居民用户电表的采集，还根据楼内电气设计，对楼宇力表进行采集，实现了用电信息采集的全覆盖。
具体楼宇情况如下表：
楼号
层数
层高
每层户数
总户数
1#
14
5.48
1层28户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户
432
2#
13
4.75
1层33户，2-10层39户，11层37户，12层35户，13层33户
489
3#
13
4.75
1层33户，2-10层39户，11层37户，12层35户，13层33户
489
4#
14
5.48
1层30户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户。
434
5#
17
4.75
1层32户，2-14层33户，15层29户，16层25户，17层12户
527
6#
17
4.75
1层32户，2-14层33户，15层29户，16层25户，17层12户
527
7#
14
5.48
1层28户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户
432
8#
14
5.48
1层30户，2-11层32户，12层28户，13层24户，14层10户
412
10#
17
4.75
1层32户，2-14层33户，15层29户，16层25户，17层12户
527
11#
14
5.48
1层30户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户
434
5.2.各楼型建设方案
以下各楼型的配置均以一栋楼为单位。
5.2.1.1、4、7、11号楼
1）基本情况
四栋楼宇高14层，其中1、7号楼1层28户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户，共计432户。
4、11号楼1层30户，2-11层32户，12层30户，13层28户，14层26户，共计434户。
1号楼：
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
14
14
F2-F11层
16
16
F12
15
15
F13
14
14
F14
13
13
7号楼
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
15
15
F2-F11层
16
16
F12
15
15
F13
15
13
F14
13
13
4号楼
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
15
15
F2-F11层
16
16
F12
15
15
F13
13
15
F14
13
13
11号楼
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
16
12
F2-F11层
16
16
F12
15
15
F13
14
14
F14
13
13
2）配电结构
●在楼内地下一层设置一个低压配电间，通过各单元的强电竖井给各楼层供电。
每栋楼有两个强电竖井。
●楼宇派接室由小区10kV配电室低压侧引低压电缆进线。
●电表每层分2区集中，电表箱放置于强电间。
3）节点位置
a）光缆分配点
光缆分配点设在楼宇地下室的楼宇派接室，配置1个光缆交接箱（ODF机柜）。
b）用户接入点
由于强电井空间狭小，并且楼层户数相对较多，设备不能集中放置。
考虑到分光比和采集电表数的问题，故每两层设置一个用户接入点。
4）三网融合和用电信息采集示意图
5）设备配置
a）光分路器
用电信息采集光分路器配置：
采用1级分光，使用集中部署在小区10kV开闭所的配置1:
32光分路器（多个楼宇共用）。
三网融合光分路器配置：
采用1级分光，一个竖井内两层配置一台1:
32分光器，一栋楼共计14个。
b）ONU终端
每栋楼配置14台用电信息采集ONU，其中1号竖井7台，2号竖井7台，各采集两层表箱。
4栋楼共计56台。
三网融合ONU，每户放置1台。
4栋楼共计1732台。
其中1号楼432台，7号楼432台，4号楼434台，11号楼434台。
c）PON口
用电信息采集业务占用14/32个PON口；
三网融合业务应用占用14个PON口。
6）线缆
10kV配电室至楼宇派接室敷设OPLC，其中三网融合需要14芯，用电信息采集14芯，考虑将来业务的开展，配置一根48芯光纤复合低压电缆，并备份一根同型号复合缆。
楼宇派接室至用户接入点敷设普通光缆，其中三网融合需要1芯，用电信息采集需要1芯，配置4芯普通光缆。
用户接入点至用户家庭敷设2芯皮线光缆。
7）一栋楼配置如下：
表6-2楼宇配置表
序号
设备
类型
单位
数量
备注
1
PON口
用电信息采集
个
14/32
三网融合
个
14
2
ONU
用电信息采集
台
14
三网融合
432或434
3
分光器
1:
32
14+（14/32）
其中14/32为用电信息采集部分
4
机柜（楼宇派接室）
台
1
含ODF架、机箱、跳纤、套管等设备
5
光缆分纤箱（用户接入点）
台
14
熔接盘、跳纤、套管等设备
6
48芯光纤复合低压电缆（OPLC）
根
2
10kV配电室到楼宇派接室
7
4芯普通光缆
根
14
光缆交接箱至用户接入点
8
2芯皮线光缆
根
432或434
接入点至户内
9
RS485线
根
14
串接电能表
光缆分纤箱，内置1:
32分光器（微型）、分光盒、熔接盘及相关附件（单芯熔接保护套管、裸线保护套管、线扎等）。
5.2.2.2、3号楼
1）基本情况
2、3号楼1层33户，2-10层39户，11层37户，12层35户，13层33户，共489户。
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
18
15
F2-F10层
20
19
F11
20
17
F12
20
15
F13
18
15
2）配电结构
●在楼内地下一层设置一个低压配电间，通过各单元的强电竖井给各楼层供电。
每栋楼有两个强电竖井。
（13层1号竖井给整层供电，2号竖井供电到12层。
）
●楼宇派接室由小区10kV配电室低压侧引低压电缆进线。
●电表每层分2区集中，电表箱放置于强电间。
3）节点位置
a）光缆分配点
光缆分配点设在楼宇地下室的楼宇派接室，配置1个光缆交接箱（ODF机柜）。
b）用户接入点
由于强电井空间狭小，并且楼层户数相对较多，设备不能集中放置。
考虑到分光比和采集电表数的问题，故每一层或两层设置一个用户接入点。
4）三网融合和用电信息采集示意图
5）设备配置
a）光分路器
用电信息采集光分路器配置：
采用1级分光，使用集中部署在小区10kV开闭所的配置1:
32光分路器（多个楼宇共用）。
三网融合光分路器配置：
采用1级分光，每三层配置两台1:
32分光器，一栋楼共计18个。
b）ONU终端
由于每层电表数量较多（>16）且2个ONU采集3层电表不易于管理，故每层配置一个采集ONU，用电信息采集配置26台ONU。
三网融合配置489台ONU，每户放置1台。
c）PON口
用电信息采集业务占用26/32个PON口；
三网融合业务应用占用18个PON口。
6）线缆
10kV配电室至楼宇派接室敷设OPLC，其中三网融合需要18芯，用电信息采集26芯，考虑光纤资源备份，配置一根48芯光纤复合低压电缆，并备份一根同型号复合缆。
楼宇派接室至用户接入点敷设普通光缆，其中每个接入点三网融合需要1芯，用电信息采集需要1芯，配置4芯普通光缆。
用户接入点至用户家庭敷设2芯皮线光缆。
7）一栋楼配置如下：
表6-3楼宇配置表
序号
设备
类型
单位
数量
备注
1
PON口
用电信息采集
个
26/32
三网融合
个
18
2
ONU
用电信息采集
台
26
三网融合
489
3
分光器1:
32
台
18+（26/32）
其中26/32为用电信息采集部分
4
机柜（楼宇派接室）
台
1
含ODF架、机箱、跳纤、套管等设备
5
光缆分纤箱
台
18
用户接入点，可放置分光器、ONU，含熔接盘、跳纤、束管等辅材
6
48芯光纤复合低压电缆（OPLC）
根
2
10kV配电室到楼宇派接室，长度需勘测
7
普通光缆
4芯
根
18
光缆交接箱至用户接入点
8
皮线光缆
根
489
接入点至户内
9
RS485线
根
26
串接电能表
5.2.3.5、6、10号楼
1）基本情况
5、6、10楼1层32户，2-14层33户，15层29户，16层25户，17层12户，共527户。
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
17
15
F2-F14层
17
16
F15
15
14
F16
13
12
F17
5
7
2）配电结构
●在楼内地下一层设置一个低压配电间，通过各单元的强电竖井给各楼层供电。
每栋楼有两个强电竖井。
●楼宇派接室由小区10kV配电室低压侧引低压电缆进线。
●电表每层分2区集中，电表箱放置于强电间。
3）节点位置
a）光缆分配点
光缆分配点设在楼宇地下室的楼宇派接室，配置1个光缆交接箱（ODF机柜）。
b）用户接入点
由于强电井空间狭小，并且楼层户数相对较多，设备不能集中放置。
考虑到分光比和采集电表数的问题，故每一层或两层设置一个用户接入点。
4）三网融合和用电信息采集示意图
5）设备配置
a）光分路器
用电信息采集光分路器配置：
采用1级分光，使用集中部署在小区10kV开闭所的配置1:
32光分路器（多个楼宇共用）。
三网融合光分路器配置：
采用1级分光，1号竖井每三层配置两台1:
32分光器，2号竖井每两层配置一台1:
32分光器，一栋楼共计20个。
b）ONU终端
由于每层电表数量较多（>16）且2个ONU采集3层电表不易于管理，故每层配置一个采集ONU，用电信息采集配置25台ONU。
三网融合配置527台ONU，每户放置1台。
c）PON口
用电信息采集业务占用25/32个PON口；
三网融合业务应用占用20个PON口。
6）线缆
10kV配电室至楼宇派接室敷设OPLC，其中三网融合需要20芯，用电信息采集25芯，考虑光纤资源备份，配置一根48芯光纤复合低压电缆，并备份一根同型号复合缆。
楼宇派接室至用户接入点敷设普通光缆，其中每个接入点三网融合需要1芯，用电信息采集需要1芯，配置4芯普通光缆。
用户接入点至用户家庭敷设2芯皮线光缆。
7）一栋楼配置如下：
表6-4楼宇配置表
序号
设备
类型
单位
数量
备注
1
PON口
用电信息采集
个
25/32
三网融合
个
20
2
ONU
用电信息采集
台
25
三网融合
527
3
分光器1:
32
台
20+（25/32）
其中25/32为用电信息采集部分
4
机柜（楼宇派接室）
台
1
含ODF架、机箱、跳纤、套管等设备
5
光缆分纤箱
台
20
用户接入点，可放置分光器、ONU，含熔接盘、跳纤、束管等辅材
6
48芯光纤复合低压电缆（OPLC）
根
2
10kV配电室到楼宇派接室，长度需勘测
7
4芯普通光缆
根
20
光缆交接箱至用户接入点
8
皮线光缆
根
527
接入点至户内
9
RS485线
根
25
串接电能表
5.2.4.8号楼
1）基本情况
8号楼1层30户，2-11层32户，12层28户，13层24户，14层10户。
楼层数
1号竖井表箱户数
2号竖井表箱户数
F1层
17
13
F2-F11层
16
16
F12
14
14
F13
12
12
F14
5
5
2）配电结构
●在楼内地下一层设置一个低压配电间，通过各单元的强电竖井给各楼层供电。
每栋楼有两个强电竖井。
（13层和14层1号竖井给整层供电，2号竖井供电到12层。
）
●楼宇派接室由小区10kV配电室低压侧引低压电缆进线。
●电表每层分2区集中，电表箱放置于强电间。
3）节点位置
a）光缆分配点
光缆分配点设在楼宇地下室的楼宇派接室，配置1个光缆交接箱（ODF机柜）。
b）用户接入点
由于强电井空间狭小，并且楼层户数相对较多，设备不能集中放置。
考虑到分光比和采集电表数的问题，故每两层设置一个用户接入点。
4）设备配置
5）设备配置
a）光分路器
用电信息采集光分路器配置：
采用1级分光，使用集中部署在小区10kV开闭所的配置1:
32光分路器（多个楼宇共用）。
三网融合光分路器配置：
采用1级分光，每两层配置一台1:
32分光器，一栋楼共计14个。
b）ONU终端
用电信息采集配置14台ONU，和分光器放置在一起。
三网融合配置412台ONU，每户放置1台。
c）PON口
用电信息采集业务占用14/32个PON口；
三网融合业务应用占
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