LTE技术在智能配电网中的应用研究论文_尉向峰

(国电南瑞科技股份有限公司 211106)

摘要:随着社会经济不断发展,我国电力事业发展迅速,带动我国电网系统规模和运行能力进一步扩张和提高的同时,相应提高了对于电网运行安全性和稳定性的标准要求。受多方面因素影响,我国配电网结构建设发展相对缓慢,尤其在配网运行监测方面,缺乏科学、有效的技术支持,较容易发生停限电和区域负载不平衡等问题,影响电力系统的正常运行。LTE即以3G技术为基础的一种移动通信系统,将其应用于智能配电网建设,可有效提高配网运行稳定性和可靠性。笔者即从智能配电网建设发展入手,就LTE技术在其中的实际应用,发表几点看法,以供相关单位参考。

关键词:LTE技术;智能配电网;应用;研究

配电网作为现代电网系统的重要组成,其承载着面向用户和连接主网的重要职责,是电网与用户间的重要纽带,也是维持电网系统安全、稳定运行的重要保障。近几年,我国电力事业发展迅速,尤其在智能电网建设方面,投入了大量的物力和人力,并在科学技术方面进行了更新。对于智能配电网来说,LTE技术的应用有效提高了其信息采集、处理、分析以及决策的工作效率,从而提高了系统对于故障的反应速率,降低了配网故障对于电网运行的不良影响。因此,从智能配电网相关通信业务需求入手,针对LTE技术的应用和通信系统架构形式进行分析和探讨,具有重要的现实意义。

一、智能配电网相关通信业务需求分析

社会经济的飞速发展,极大地促进了我国电力事业的良性发展,对于配电网来说,随着停电管理系统、自动化配电工作管理系统、以及故障报修服务系统等系统的应用和发展,其主站与子站和相关配电终端间的传输数据越来越庞大,相应提高了对于系统数据传输性能的标准要求。

(一)降低系统运行成本

随着电力系统不断发展,配电网系统结构和功能愈发复杂,其对于系统数据传输效率提出了更高的要求。如配电网配置的通信网络结构过于复杂,就会直接增加系统的管理成本。并且,复杂化通信网络结构背景下,系统发生故障时,较难对故障位置进行精准定位。

(二)满足智能配电网相关业务隔离服务需求

与传统配电网相比,智能配电网的提升是全方面的,涉及配电网运行、监测、故障维护、状态预测以及智能业务运营管理等各个方面内容,并且这些功能和业务的实现,与接入网相关数据传输和处理工作,有着直接且紧密的联系,如何实现科学的分级隔离服务,是现代智能配电网建设发展需要考虑的重要问题。LTE技术的引入,即可有效满足智能配电网在业务隔离服务方面的实际需求,从而加速配电网的智能化建设速度,增强配电网的运行性能和生命力。

(三)提高数据传输稳定性和可靠性

由于智能配电网的结构和功能更加复杂,其对于系统数据传输可靠性也有着更高的要求。因此,配电网接入层对应的通信系统必须达到系统提出的安全稳定要求,进而满足不同业务所需的数据传输服务。

二、LTE技术简介

对于传统配电网而言,其接入层通信技术主要有通信电缆、数据电台、以及电力线载波等,但其普遍存在可靠性差、数据传输不及时、以及系统维护困难等问题,无法满足现代配电网智能化发展的实际需求。同时,以Zigbee、WiFi、3C技术为基础的无线通信技术,也存在着部署成本高昂、系统稳定性差等缺点。

LTE即长期演进计划,全称为Long Term Evolution,是新一代无线通信技术标准的代表,具有高数据传输效率、分组传输、低时延等特性,同时具备扁平化的网络架构,在现代配电网智能化建设过程中,有着广阔的应用前景,对于智能配电网综合性能的提高,具有重要的意义。

三、LTE技术支撑下配电网接入层通信系统架构分析

智能配电网建设和发展是一个系统、复杂的过程,综合其系统数据服务需求和业务需求,其LTE技术支撑下配电网接入层通信系统架构,如下图所示。系统整体为分层分布体系架构,具体由业务系统和宽带无线接入系统两部分内容组成。

图一 LTE技术支撑下配电网接入层通信系统架构

(一)宽带无线接入系统分析

这部分系统主要是以LTE技术为支撑,针对配电网相关综合电网数据以及其自身的宽带业务数据,提供数据传输支持。从系统运行的角度分析,客观要求这部分系统具有高宽带传输保障机制,同时对于数据传输实时性,也有着较高的标准要求。LTE系统结构扁平化特征较为突出,与传统配电网相比,其网络组网架构更加简单,在实际运行过程中,可有效降低数据传输过程中的传输时延,提高数据传输效率。同时,在OFDM等新型物理层技术的支持下,其系统传输带宽也会相对较高。

(二)业务系统分析

LTE技术支撑下的配电网通信平台对应的业务系统,其承载的数据通信业务主要分为两类,一类是宽带业务传输,另一类则是综合电网数据传输。前者具体包括视频会话业务、双向语音业务、以及视频监控业务;后者主要以配网自动化业务为主,具体包括负荷调控、集抄业务等。

虽然LTE技术具有诸多的技能优势,适合在智能配电网建设中应用,但就目前的技术应用现状而言,其尚不具备相应完善的技术应用体系,还需针对各项功能进行优化,综合性提高系统的适用性和可操作性,以更好地满足智能配电网的运行需求。具体措施包括完善无线资源管理机制、载波聚合机制、物理层信号检测机制等。

结语:

综上所述,LTE技术作为新一代无线通信技术标准的代表,其在数据传输效率、数据传输可靠性、低时延等方面,有着传统技术无法比拟的优势。以LTE技术为支撑,构建接入层通信系统结构,可以更好地满足智能配电网的建设发展需求,提高智能配电网综合性能。

参考文献:

[1]吴玮,龚宇,杜洁等.LTE技术在智能配电网中的应用研究[J].电力系统通信,2012(04).

[2]杨肖波.LTE技术在智能配电网中的应用研究[J].科技创新导报,2013(24).

[3]毕凌飞,岑威.浅谈智能配电网中无线通信技术的应用[J].数字通信世界,2016(01).

[4]宇文骊敏,李海东.TD-LTE技术在电力通信网中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(10).

[5]何馨.TD-LTE技术在智能配电网中的应用[J].中国新通信,2016(04).

论文作者:尉向峰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/8

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