摘要：配电自动化通信系统作为连接配电主站、子站和终端的桥梁,是配电自动化成功实施的关键环节。稳定可靠的通信系统担负着配电终端快速上传配网设备运行状态信息和配电主站可靠下达控制指令的任务。因此,对不同类型的配网通信技术进行对比分析,选取最佳通信模式,是配电网自动化系统建设的技术保障。本文首先分析了配电自动化系统中应用TD-LTE电力无线专网现实意义，然后分析了电力无线专网系统的关键性问题，最后分析了配电自动化系统无线专网组网架构。
关键词：无线；专网；技术；配电
一、配电自动化系统中应用TD-LTE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。
二、电力无线专网系统的关键性问题
与不同的应用功能相结合,可以将电网业务分成市场营销类、食品类以及控制类等多种类别。通常来讲,电力通信专网模式主要能够在市场营销业务、控制类以及保护类等业务中比较适用,对于每一种具体性的业务都具备多样化的特征。
在整个电力无线网络中,人们对于信息传输的安全性问题十分关注,而在实际配电自动化系统运行的过程中,能够对电力无线网络的安全性产生影响的原因十分之多,包括电控制信号是通过非法途径传输、电力信息数据泄露等。为了能够使配电自动化系统对于电力无线网络的安全性得以有效保障,建立并健全无线专网建设机制具有十分重要的现实意义,从而使配电自动化系统运行过程中无线专网存在的安全性问题得以切实解决,避免发生安全风险。
从TD-LTE技术的构成及其安全性角度上来说,在其内部拥有着比较完善的安全架构,在安全防护的流程方面,其是比较科学、合理的。在配电自动化系统的无线专网建设过程中,对TD-LTE技术进行应用,能够在很大程度上抵抗一系列的非法性访问,防止出现恶意的网络攻击等问题,使数据的安全性得以保障,并能够切实保证电力信号传输的有效性。
在整个TD-LTE网络体系中,一个关键性的组成就是扁平化结构。在配网自动化系统无线专网建设的过程中应用扁平化网络结构,能够简化网络的有效性,使信令传递的效率得以切实提升,而且其还能够在很大程度上使配网相关业务整体运营的效率得以有效提升,使配电自动化系统无线专网建设的各项要求得以满足,尽可能地降低电力数据信息出现延迟性等问题的概率。
在配电自动化系统中应用TD-LTE网络结构模式,具有十分重要的现实意义。具体来说,TD-LTE技术的科学、有效应用,对于电力无线专网而言,能够使其时间消耗得以有效降低,对于配网数据信息传递的实时性而言是非常有益的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于配网的终端来说,能够使信息数据的上传得以实现,在信息上传到无线终端之后,再应用核心网处理、基站解调等有关模块,同样对于信息的实时性传输而言十分有利。在传输配网数据的过程中,能够使用户时延的有效性得以控制,对于配电自动化系统无线专网建设及其运行的多方面要求得以有效满足。
三、配电自动化系统无线专网组网架构
核心网和接入网两大部分共同构成了一个完整的TD-LTE系统,其中核心网按照承担的通信功能不同,又可以被细分为移动管理实体、服务网关等多个设备,核心网的主要功能在于对信令加以控制,并且处理好传输中的数据和信息,接入网主要负责提供终端和核心网两者之间的无线链路,起到将核心网与最终用户相连接的作用。如果扁平架构的接入网出现了网元层次减少的情况,那么数据传递的时间可能会延长,这顺势就满足了电力无线专网对低时延的需求。
通信终端主要采用以太网口的形式实现和配用电业务终端两者之间建立连接的关系,主要功能是把来自于业务终端的数据传送到基站,其中会经过空中接口协议的逐层处理,最终会将这些数据一并交给业务终端。在通信终端的内部需要放置全球用户识别卡,其英文简称可缩写为USIM,这张卡中存储着用户的根密钥以及号码等等重要信息,建议将射频远端单元安装在环境较为开阔的地方,这样有助于TD-LTE电力无线专网基站有更广阔的覆盖区域,基带处理单元通常被安置于操作机房的内部,向其接通直流电源,可以采用以太网口与实现与MSTP两个设备之间的数据来回传输,基站主要负责对于在空口的数据传输加以控制,并将信道资源分配给各路终端。核心网主要负责管理核会话以及终端移动等功能。终端和基站两者之间借助Uu接口实现通信,其中两个基站之间主要是依靠X2接口实现传输,基站借助于传输网的S1接口和核心网建立连接。多个设备共同组成了核心网,其中各个设备之间主要通过S11、S6a、S5等标准接口实现数据的传输。
为了考虑到各种不同类型的业务,应该采用不同的宽带去适应不同频段的基站需求,类似于在配网的自动化业务当中,它的业务流向主要可以分为“三遥”、“二遥”、“一遥”。对于每一个110kV变电站而言,大约有100~200个10kV的节点设备,每一个节点的设备对宽带的需求各不相同,大致为l~5kbit/s,所以在该业务中,需要为每一个变电站在覆盖范围内大约提供1Mbit/s左右的通信带宽,多以在进行计量的自动化业务过程中,鉴于该项业务涉及到对负荷以及配变的监测,所以对于每个110kV的变电站而言,需要配备大概在600~1000个计量自动化节点,每一个节点的传输周期大概为15min,所以在进行该项业务中,应该对每个节点大约分配3Mbit/s左右的带宽。但是就目前而言,这些业务也只被基本的运用于监测等环节,伴随着计量自动化业务在未来的不断发展,对通信安全性会出台更加严格的要求。
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论文作者:刘斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：专网论文; 终端论文; 自动化系统论文; 业务论文; 电力论文; 基站论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第13期论文;