摘要：近几年，随着经济的发展，我国电力系统的发展越来越快。根据智能电网建设的核心任务和六大目标需要建设覆盖广阔接入灵活的终端接入网，仅仅依靠光纤接入网络已经难以满足不同地区、不同业务的通信需求，很多不易敷设光缆的地区和特殊的移动业务，光纤接入网络从建设成本和维护成本上来考虑不可行。而无线通信网络更适合分布较为分散的电力终端，尤其是满足移动业务终端的通信需求。因此本文介绍了基于1.8GLTE无线电力专网建设方案的研究，从技术、政策不同角度探索无线专网建设可行性；搭建配电自动化系统无线专网建设架构，并详细描述架构组成及各功能设备。
关键词：配电自动化；无线；专网传输
随着人民物质生活水平的提高，原有的配电系统供电能力和供电质量与人民日益增长的生活用电需求形成了不平衡的矛盾关系。为保障人民美好生活的电力需要，电力部门积极推动和发展配网自动化系统的建设，不断完善和提高供电可靠性和服务水平。由于我国配电自动化系统的建设起步较晚，配电网自动化的建设主要以老城区的旧配电系统升级改造和新建市区的配电网自动化系统新建为主。随着配电网自动化系统的深入推广，配电网通信技术应用方面，也已取得较为显著的成就。配电网通信技术目前采取的方式主要有光纤通信、无线专网及无线公网方式。其中，光纤通信方式已被广泛应用，但该方式无论是从建设周期还是成本方面考虑都存在大量的问题，采用光纤的方式已不能满足绿色城市区域和不同自动化业务的通信需求。特别是在房屋建筑比较密集和旅游经济区域，架设光纤通道需要花费大量的人力和物力，甚至有的地区不具备铺设光纤的条件。光纤铺设不仅投资成本较大，还不利于后期运行维护。同时，随着城区的扩建和发展，分布式新能源、智能充电桩等绿色城市服务应用设施的接入需求增多。传统的光纤通信方式不能灵活组网、扩容和扩展的弱点被无限放大，急需新的通信技术来满足配电自动化的发展需要。
1概述
1.1配电自动化系统中应用于电力无线专网现实意义
经济发展水平的不断提升，促进了科学技术的发展，在社会各界各个行业中涌现了越来越多的新型技术。作为一种新型的无线宽带技术，TD-LTE宽带系统能够对正交频分复用技术、多输入多输出技术等多种比较先进的无线通信技术进行应用，通过对这些比较先进的技术进行应用能够在很大程度上提升数据的吞吐率，从而有效提升电网覆盖的整体范围，不断扩大电信用户的在线规模。在配电自动化系统无线专网系统中，TD-LTE技术是一项十分重要的组成内容，其不仅能够使电网数据业务的整体速率得以有效提升，而且对于分双工模式的有效开展以及宽带资源的节约等有着十分重要的现实意义，对于配电网智能化业务的实现十分有利。在配电自动化系统中，电力通信数据传输效率的提升与扁平化组网模式有着十分重要的关系。TD-LTE技术的一个重要的应用形式就是扁平化组网模式，其主要功能实现是通过减少网元层次来进行的。从某种意义上来说，TD-LTE技术的不断完善，能够满足电力无线宽带对于专网技术的要求，对于智能化配电网络模式以及应急通信模式的协调，使智能电网持续性的发展要求得以满足等各个方面有着十分重要的现实意义。
1.2配电无线专网技术应用现状
无线专网技术具有免维护（少维护）、宜组网、宜扩张的优点，无线通信的通信速率、系统容量、覆盖范围及信息安全性能随着通信技术的发展，取得了提高，已成为配网自动化系统在特殊环境和新综合业务需求方面的重要技术保障，特别适用于不具备光纤通信的地区或作为光纤的替代通道的区域。从２００８年起，我国先后在广州、海口、深圳等地区开展无线专网的配电自动化系统建设。目前，广州地区共建成２９座无线专网基站、３３５３台无线终端，是我国目前电力无线专网应用最广的区域。无线专网技术在广州地区的配网自动化系统、计量自动化远程抄表、电动汽车充电桩远程操作等配电系统中得到了充分应用。
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2无线专网应用价值
2.1经济价值
与光纤相比无线专网采用了无线基站，可以有效的减少光纤铺设的占地面积，够有效减少光缆铺设费用；无线专网属于免维护或少维护，减少了后期运维工作量，能够节省运维资金的投入；无线专网实施较为方便、安装时间较短，能够有效减少人工成本。另外，无线专网相比无线公网，能够节省一大笔流量使用费和后期运维费用。
2.2社会效益
无线专网具有较高的安全性，属于配电网专用网络，不容易受到外网病毒攻击。采用无线专网能够全面覆盖城市所有区域的配电网自动化系统建设和业务需求，解决光纤方式存在的死角。对全面实现配网自动化覆盖面积１００％，提高重要保障，具有较高的社会价值。同时，通过无线专网技术能够实现配电自动化系统与布式能源、电动汽车充电桩等新业务系统的互通互联，对我国智能配电与用电起到良好的助推作用。
3无线电力专网应用于配电自动化系统可行性分析
3.1技术可行性
目前在电力系统配用电接入网中应用的无线专网通信技术主要包括规模日渐扩大的4G宽带LTE技术和与其竞争的230M无线电台、Mobitex、Wimax和McWiLL等技术。1.8GTD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution,时分长期演进）系统是工作频率为1785-1805MHz的TD-LTE系统。TD-LTE系统是LTE系统的时分模式。LTE是3GPP制定的下一代无线通信标准，运营商一般将LTE作为第四代移动通信系统4G。中国政府在公网频率以外划定1447-1467MHz和1785-1805MHz两个20MHz频段用于建立政府和重要行业的TD-LTE专网建设，即1.4GTD-LTE系统和1.8GTD-LTE系统。系统特征指标未：1）宏基站支持在线终端9600个；2）宏基站下行峰值吞吐量300Mbps，上行峰值吞吐量150Mbps；3）终端下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50Mbps；4）天线间耦合干扰小，易于多天线增强传输和覆盖。宏基站城区覆盖可达10-20平方公里，郊区覆盖可达70-120平方公里。230MHzTD-LTE系统是由中国普天公司独家推出的LTE系统，其针对电力223MHz-235MHz频段1MHz离散频点的特点，对LTE协议栈进行了适应性修改和简化，因此与1.8GTD-LTE系统在终端、测试和系统上都不兼容。由于工作频带只有1MHz，230TD-LTE系统对宽带业务的支持比较弱。
3.2政策可行性
目前，国家无线电管理委员会在关于电力负荷监控系统频率使用的批复中明确指出，230MHz频段的40个离散频点，共电力企业使用作为为遥测、遥控、数据传输等业务使用的频段，信道间隔25kHz，属于窄带专用频段；宽带专网频段主要有1.4G和1.8G频段，具体：工业和信息化部《关于1447-1467兆赫兹（MHz）频段宽带数字集群专网系统频率使用事宜的通知（59号文）》提出1447-1467MHz中20MHz规划用于政务网、公共安全、应急通信等政府专网，采用TDD方式宽带数字集群系统；工业和信息化部《关于重新发布1785-1805MHz频段无线接入系统频率使用事宜的通知（65号文）》提出1785-1805MHz中20MHz规划用于交通（城市轨道交通等）、电力、石油等行业与用通信网和公众通信网。
结语
总而言之，在配网自动化系统中对TD-LTE电力无线专网技术进行应用，对于提高数据传输的安全性而言有着十分重要的作用，而且还能够在很大程度上使电力信号传输的有效性得以切实保证。作为配电自动化系统的重要组成部分，通信网络上行能够传送各配电终端所需要采集的各种信息，下行传递调控中心的操作命令，其中这些指令主要是向各配电终端发送的，综上而言，对于无线通信网络而言，其更适合分布在较为分散的电力终端，这样才能更加合乎移动业务对于终端通信的需求。
参考文献
[1]刘瑾，王丽珠，章辉，等.基于FDD-LTE230的电力无线专网研究[J].电工技术，2015（2）：47-51.
[2]颜小峰.智能电网无线技术应用及管理[J].科技创新与应用，2013（29）：164，165.
论文作者:汲玥彤,林楠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：专网论文; 自动化系统论文; 系统论文; 终端论文; 技术论文; 电力论文; 频段论文; 《电力设备》2018年第31期论文;