摘要：通过对电力通信系统应用现状分析和LTE-A关键技术介绍，从移动办公、远程抄表、变电站监控信息实时传输、线路巡检、应急通信指挥五个方面阐述LTE-A移动通信技术在电力系统的应用。
关键词：LTE-A；电力通信系统；智能
引言
近年来国家电网公司高度关注智能电网发展规划工作，注重各种新技术的研究创新和集成应用，电网建设正面临着巨大的机遇和挑战，这无疑对电力系统的信息化、自动化和精益化水平提出了更高的要求。将LTE-A移动通信技术引入电力通信系统的建设，提升电力企业信息化管理能力，有助于提高电力企业的效率、效能和效益，实现通信网络优化管理。
1.电力通信系统应用现状
电力通信系统是保障电网稳定运行的重要组成部分。电网正常运行需要借助于安全有效的通信手段，将电网控制中心的命令准确地传送到远方终端，并将远方设备运行情况的相关数据信息收集并传送至控制中心。目前在电力系统中常用的通信方式有现场总线、电话专线、光纤通信、电力线数字载波、无线扩频等。这些通信方式普遍采用的是自建专用信道的形式，存在工程投资大，维护工作繁重的问题。随着通信技术的不断发展，利用移动通信技术实现电力系统中的数据信令传输，将是电力系统自动化的重要发展方向，也是建设智能电网的关键。
2.LTE-A移动通信技术的介绍
在3GPP中LTE无线接入技术的规范工作开展的同时，无线接入网络（RAN）和核心网络（CN）的系统架构被重新修订，包括两个网络部分之间的功能分割。这项工作被称为系统架构演进（SAE），结果形成了一个扁平的无线结构（E-UTRAN），以及一个全新的核心网架构（EPC）。与以往蜂窝系统所采用的电路交换模式不同，LTE仅支持分组交换业务，它旨在用户终端（UE）和分组数据网络之间建立无缝的移动IP连接。
E-UTRAN是LTE的无线接入网络，采用只有单一网元节点类型——eNodeB的扁平化架构，EPC是演进型的分组网络，主要包括MME移动性管理实体和S-GW服务网关，还有其他网元节点HSS、PDN、PCRF。eNodeB通过S1接口连接到EPC，一个eNodeB可以连接到多个MME/S-GW，eNodeB之间是采用X2接口连接，主要用于支持激活模式的移动性。与传统3G网络比较，LTE的网络结更加简单扁平，降低组网成本，增加组网灵活性，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
3.LTE-A移动通信技术在电力通信系统中的应用
3.1OA移动办公
OA移动办公是指通过无线网络连接PC和移动终端实现无线办公的方式，通过两种终端的互联，将公文系统、邮件系统、协同办公系统中的内容进行转发并互相备份，摆脱有线办公的束缚，在远程操作可以实时查阅公文、批复公文、邮件回复、信息回复、发布流程等。
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3.2 远程抄表
手工抄表的方式无法解决抄取数据的准确性和实时性存在误差的问题，并且浪费大量的人力、财力和物力。随着移动通信的发展，移动通信技术已经广泛运用在智能抄表系统中。目前常用的是2G移动通信GSM、CDMA、GPRS网络提供服务，LTE-A移动通信技术与2G移动通信技术相比，是建立一个能获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接入架构，可实现更高速率传输、更高范围覆盖，采用VPDN专用虚拟数据网的传输方式还可以实现更安全的连接，利用嵌有无线模块的远程抄表终端采集电表数据，以无线方式传送到电力数据中心，由数据中心对上传的数据进行统一的储存、分析和处理，大大节省了时间和人力。
3.3变电站监控信息的实时传输
电力企业中各个变电站距离分散，并且在变电站中有大量的变压器监测设备和检测终端，用于向调度控制中心和通信网络控制中心传送各种信息，如通信机房温度和湿度、变电站设备性能监测、光纤性能告警等信息。越来越多的变电站和机房采用无人值守的方式，因此为提高安全性和可靠性，系统对传输通道的可达性和带宽提出了更高的要求。采用固定宽带与移动LTE-A通信技术相结合的方式，可实时准确传送各种监控信息，满足电力网络利用移动通信技术进行实时监测的要求。
3.4线路巡检
输电线路巡检工是电力企业日常工作的重点，为了保证输电线路的稳定安全运行、提高线路巡检效率、同时为管理人员提供有效的监督依据，目前已经有采用机器人作为载具，以摄像机为图像采集设备进行巡线的案例，通过条码扫描技术、RFID射频识别技术等，利用PC或手机将文字、图片、视频等巡检现场情况传送给运维检修中心，保证现场数据的实时和有效性。由于机器人采集数据的传输对网络带宽和安全性有要求，只有使用LTE-A网络才能保证良好的业务质量。
3.5应急通信指挥
由于电网自身运行的特点和自然灾害的影响，电力系统会发生一些突发状况，提高应急抢险能力十分必要。给应急抢险队伍配备LTE-A无线终端将现场的实时音频、视频传送回应急指挥中心，将抢修现场情况与电网运行情况、设备运行系统资料、客服中心的报修系统、事故抢修决策预案等系统互联，以保证各部分信息迅速流通、互动，使远端指挥人员实时了解电网的现场状况，作出正确判断和指挥，提高现场的指挥调度能力，缩短抢险时间，提高应急能力，减少灾害造成的影响。
4.结语
结合电力通信系统的特点，将现代移动通信技术合理有效的加以运用，将会更好的促进电力行业的发展，有助于建设坚强的智能电网。
参考文献：
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[3]曾召华. LTE基础原理与关键技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010：5-121.
论文作者:孙颖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
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