关键词:智能配电网;无线通信技术;LTE
智能电网在建设过程中引进电力通信技术对未来发展提供良好的保障作用,在一定程度上能够促进智能电网的发展,电力通信技术与智能电网技术形成相辅相成的关系。在不断实现电力通信技术创新和变革的同时能够促使智能电网的建设和发展。所以在应用时应当明确电力无线通信技术的实际作用以及在运用过程中存在的问题,在详细分析的基础上,推动智能电网技术实现可持续发展。
1 无线通信技术在智能电网中的应用概述
1.1 智能电网
目前,在不断发展的电力通信技术,以及日益提高的社会需求的作用下,电网智能化程度直接决定了电力企业的服务与收益水平,因此,电网智能化改造对现代电力企业而言是势在必行的。为适应社会要求,实现电力企业的科学发展,必须充分的认识电力通信技术对智能电网发展的重要意义,并在实际建设中提升电力通信技术的应用程度,切实提高电网的智能化水平。
简而言之,智能电网就是使用先进的测量与传感技术,通过决策控制系统,以多元化的控制方式保障电网的安全可靠、经济高效,使电力企业顺利进行智能化升级,提升服务水平。而电力通信技术的高速、集成以及通信的双向性,对整个电力控制系统而言及其重要,尤其是为特殊通信方面的高效运行提供有效保障。因此,电网智能化,是现代经济背景下提升电力企业专业服务水平的有效途径。
1.2 无线通信技术
无线通信(Wireless Communication)是信息交互方式基于电磁波信号传播的一种通信技术。与现有有线通信技术相比,无线通信技术没有光纤等线路要求,对环境适应性高,同时精简了通信模块体积,提高了通信运行效率。接下来我们对无线通信技术的特点加以阐述。
首先,无线通信的建设难度和成本低,利用无线通信技术,能够避免地面施工与电缆架设,只需要安装信号发射器及接收器,便可实现信号传输,降低施工难度和建设成本。其次,无线通信施工周期短和适应性强。有线通信工程需进行沟槽与电缆施工,工程量相对较多,因此施工周期较长。而无线通信技术工程量相对较少、施工周期短,并且受到环境干扰程度低,适应性强。最后是无线通信技术扩展性好,可以根据不同地理状况、经济发展情况,有效调配电力资源,加速地区快速发展。随着无线通信新技术开发和现有技术的成熟,无线通信技术在智能配电网自动化领域中的应用空间巨大。
1.3 智能配电网运用无线通信技术的必要性
功能多元化是电力通信平台的显著特点,为迎合这一特性,在电网智能化建设的进程中,为确保信息传输的及时性、保密性与安全性,采用现代化的电力通信技术无疑是最为有效的选择,是电力网络安全高效运行的重要保障。而且,随着电力产业的快速发展,智能电网的重要作用越加凸显,通信技术成为可电网智能化建设的根本所在,只有不断的提高电力通信技术的使用水平,才能完善电网的智能化建设。因此,在电力企业智能电网建设的过程中加强无线通信技术的有效应用是十分必要的。
二、无线通信技术在智能配电网中的的应用
目前,我国智能电网自动化可运用的无线通信技术很多,下面我们具体阐述3G、WLAN、WiMAX 以及LTE 等无线通信代表性技术特点,以及这些技术在智能电网中的应用情况加以分析。
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2.1 3G 技术
3G(3rd-Generation,第三代移动通信技术)是一种高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G 技术和设备开发均较为成熟,在我国已得到大规模的生产应用。3G 通信系统的主要特征是静止状态下支持2 Mbps 传输速率,可提供高速数据业务。因此3G通信数据可满足我国220、500KV 变电站至调度以及地调至省调间的生产业务数据传输要求,为智能配电网的自动化应用提供了有效支撑。
2.2 WLAN 技术
WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网),是指利用射频技术代替传统的双绞铜线,连接各服务主机和终端设备,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。WLAN 的标准不同,可利用的无线电广播频段也不相同,因此其支持的最大速度也不相同。现在,WLAN 技术和产品开发相对成熟,Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)是当前应用最为广泛的WLAN标准。常采用的2.4GHz 波段,最高理论带宽为11 Mb/s,可以满足我国配电网络数据传输的要求。WLAN技术具有自动调整带宽的能力,这有利于数据信号的稳定、高效传输。但WLAN 技术利用的是无线电波传输数据信号,易受环境干扰、黑客攻击盗取数据甚至是进入配电网的内部局域网,因此WLAN 技术数据信息传输的安全性有待提高,在实际应用过程中需做好相应的技术改进和防范措施。
2.3 WiMAX 技术
与3G 技术和WLAN 技术相比,WiMAX(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access,全球微波互联接入)是一项新兴的高速宽带无线互联网接入的先进技术,其数据传输速率为75 Mbps,有效数据传输半径可达50km,可以实现大范围内的数据覆盖,因此其被看作未来移动技术的发展方向。WiMAX 的先进性在于采用了正交频分复用/ 交频分多址、MIMO(MultipleInput Multiple Output,多输入多输出)等多项先进技术,这些技术代表着未来通信技术发展方向。WiMAX 技术还具有QoS(Quality of Service,服务质量)保障、有效传输范围广、应用形式多样等优点。因为技术的先进性,WiMAX 技术的标准化制定较晚,存在频率复用性低、利用率不高的问题。现在WiMAX 技术在通信、交通等领域中初步应用,这些应用也为构建智能配电网提供参考和支持。利用WiMax 无线城域网和大范围信号覆盖的特点,可以建立电力的WiMax 通信专网,连接变电站与覆盖范围内的配电站数据传输网络。
2.4 LTE 技术
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是3G 技术的演进,主要解决了3G 技术的空中接口问题。目前,LTE 技术已大规模商业应用,随着LTE 技术不断成熟,其在智能配电网自动化开发利用方面潜力很大。智能配电网中配电主站与终端的通信系统数据流量不同。配电主站作为数据分析处理中心,需要接收和处理众多配电终端上传的大量数据,其对数据传输带宽要求较高。而配电终端只需上传数据到配电主站,再接受主站的指令,其对带宽要求较低。这种不对称的信息流模式下,如果配电主站与配电终端的通信系统均采用大带宽通信技术,存在着功能闲置和增加运行成本的问题;如果配电主站与配电终端的通信系统均采用小带宽通信技术,存在着不能满足配电主站的大量数据传输要求的问题。因此根据这种不对称的通信需求,TLE 系统结构在智能配电网的应用前景越加广阔。
三、结语
智能配电网是整个电力系统的重要组成单元,是优化电力资源配置的有效举措。随着无线通信技术的应用,完善和优化了传统通信技术的不足,这便于构建智能配电网自动化系统,对于保障智能配电网工作的稳定性、高效性、安全性等方面意义重大。
参考文献:
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[3]张锦鸿.关于无线通信技术在智能配电网中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(10).
论文作者:顾炜曦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/6/5
标签:通信技术论文; 智能论文; 电网论文; 技术论文; 电力论文; 数据传输论文; 配电网论文; 《基层建设》2018年第8期论文;