摘要:随着电力系统的迅猛发展,其安全运行和稳定性受到重视。了解电力系统运行状况、对电力系统各种运行参数进行测量、快速识别故障、实时处理和录波等初期故障及时解决,能减少不必要的经济损失,解除安全隐患。近些年由于无线网络的崛起,电力系统在线监测无线传输的技术也逐渐进入人们的视野。
关键词:电力系统;无线传输方式;在线监测
1无线通信技术概述
1.1无线通信技术
无线通信技术实际上是指允许移动设备与无线局域网相互连接的技术,无线通信技术采用的射频段通常为2.4GUHF或5GSHF。无线通信连接既可以设置密码,同时也能是开放式,但无线通信技术对连接范围存一定局限性。
1.2无线通信技术的整体特点
(1)无线通信技术具有广泛的覆盖特点,为人们的生活带来诸多便利与乐趣,与蓝牙技术相比,蓝牙信号仅仅能覆盖半径在15米左右的范围,然而无线通信技术则能覆盖300米左右,极大满足了用户需求。随着网络技术的发展,传统蓝牙技术已被无线通信技术取代,是人们学习、工作、生活的必备。
(2)此外,无线通信技术组装网络相对灵活,所需的硬件比传统有线网络少很多,安装人员在对无线通信技术安装时不需要占有太多物理空间。随着我国科技的不断发展,能支持无线通信技术的设备越来越多,无线通信技术不仅能满足不同用户间的网络接口,还能根据需求来改变,当网络用户有所增加时,应增加AP设备,确保无线通信技术的有效应用,总而言之,与传统有线相比,无线通信技术更具快捷灵活等特点。
(3)无线通信技术通常采用的频率段为ISM频段,这个频段表示能在全球范围内被使用,据此用户不用通过任何验证方式就可使用,这也为用户带来更具方便的使用体验
(4)无线通信技术与传统有线最大差别在于,无线通信不需要网线,这也是无线技术最明显的特点。与传统有线网络不同,无线通信技术不需要太多组装成本,且应用范围更大,就目前发展趋势来看,传统有线网络逐渐被无线通信技术取代,更具应用价值。
2.无线通信技术在电力通信中的应用
2.1WLAN技术的应用
WLAN技术历经多年的发展,至今已相当成熟,而且也得到了大批量的生产。目前,WLAN技术主要应用于一些无线局域网中,并作为了有线网络的延伸部分;对于一些特殊地点的宽带应用,虽然WLAN技术取得了非常广泛的应用,但其中同时也存在着诸多的安全隐患。首先,WLAN所依靠的事一种射频技术(RF),其数据的发送和接收都是通过空气这一媒介来完成;又由于在数据信号的传输过程中无线电波的使用,也使得系统面临着很容易遭受一些来外界攻击的风险,一些不法的电脑黑客也能够很轻易的盗取无线电波覆盖范围之内的数据信息,甚至直接进入那些未保护的企业局域网中,给企业带来巨大损失。
2.2WMN技术的应用
WMN技术目前还处于前期研究阶段,在其研究过程中专家们尝试了从多个方面并结合多项技术进行了全新的融合,但遗憾的是,目前还没有一个成熟的产品系列来支持WMN技术的大规模应用。但从应用前景来看,对于WMN这一新型技术而言,在无线宽带中不仅拥有着一广阔的应用空间,而且在一些其他的领域如数据结合、图像采集等还能够完成对目标进行科学的监控和数据采集工作。随着科学技术的不断发展以及其他系列技术的不断成熟,在后期也必定会实现与WMN技术的有效融合与互补,从而达成一种扬长避短、优势全面发挥的应用结果。
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2.3LMDS技术的应用
LMDS指的是一种本地多点分布业务系统,它属于一种能够提供一对多的固定宽带无线接入技术;一般情况该技术的工作频率均在20Ghz以上,其数据传输的实现也是依据毫米波来实现,能够在一定的范围区间内完成数字双语音、因特网、数据、视频等服务的供给,是一种应用效果非常好的宽带固定无线接入解决方案。在该技术的应用过程中,当外界条件最优时,其传输距离可达到甚至超过8公里,但平时由于受到特殊天气条件(如雨、雪等)的制约,其传输距离一般也就在1.5公里左右。该技术的主要工作机理为:借助相应的基站设备和扇区设备,成功的将ATM信息转化为射频信号,并将其发射出去,而后在其覆盖区域内的所有用户设备完成该信号的接收,并将其还原为ATM基带信号供用户使用。由此一来,彻底避免了为实现数据双向对称无线传输而向每一位用户专门进行线缆敷设的工作。
3.电力无线监测系统
3.1电站、变电站运行状态的监测
电站、变电站中一般都有部分已铺设的监控线路,加入无线网络后需要将现有的有线网络和无线网络相结合。而且变电站设备状态无线监测系统主要应用在各种均压环、屏蔽环、开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线路接头、变压器绕组等变电站重要设备上。这些设备中有许多全封闭的设备不能铺设有线的系统进行监测,所以此时无线监测的方式就能很好地发挥其优势。无线监测单元能集成传感器等功能原件安装在这些设备内部进行设备运行状况、温度等参数的测量,从而达到监测的目的。管理端是由监控中心及监测人员组成,这一层主要起数据的处理、设备运行状态实时显示及设备数据的调取等功能,并且能根据历史正常运行数据与实时监测数据进行对比,当监测到数据出现异常,则发出警报,并记录报警事件。通信层是由监测单元、中心节点及监控中心组成,这一层完成数据的初步处理,并根据设备中协议的规定将监测单元所收集的监测数据按照相应的优先级更加有效地传输到控制中心。通信层的中心节点由数据总线链接形成通讯网络,各个中心节点相互辅助使数据传输网络更加稳定。数据监测端由设置在电站中多个待监测设备附近的监测模块和中心节点组成,收集相应电力设备的工作状态信息,如温度、电压、电流等数据参数。
3.2电力塔上设备及线路运行状态的监测
铺设方式决定了输电线路是一个长达数千千米的线性区域。与高压变电站或电站有所不同,输电线路系统上无线监测的应用常常要与有线监测的方式相结合,或者需要特殊的组网方式才能保证整个监测系统数据传输的稳定性和有效性。
因输电线路传输距离很长,为了保证无线传输的可靠性,无线网络的铺设一般也会采用特殊的组网方式和网络拓扑方式,如采用AdHoc组网技术,使其网络中各个传输节点有自组织的功能,相邻的多个节点之间都可以进行相互的传输,如果其中一个节点出现故障,其余各传输节点间依然能越过故障节点进行信息的传输。在AdHoc技术上再对无线网络采用混合网的拓扑方式,更能提高整个输电线路在线监测系统对于节点失效的抵抗力,使信息能更有效地传输。
结束语
相关部门应采取行之有效的对策加以解决,对核心技术不断创新优化,加大对数据的安全管理、并加大对人才的培训力度,为无线通信技术的有效应用奠定重要基础,进一步保证电力系统运行的安全。
参考文献
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论文作者:张宇博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/30
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