摘要:电力无线专网是指分配专属的通信频段给电力公司,通过建设电力行业特有的无线网络来实现电力数据传输。文章将对无线专网技术在电力通信中的实际应用进行分析。
关键字:无线专网技术;电力通信网;应用
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,已成为电力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。
1电力无线专网
电力无线专网主要采用以正交频分复用(OFDMA)为多址方式的无线通信方式,其中主要包括McWILL技术、WiMAX技术、TD-LTE技术。McWILL(多载波无线信息本地环路)技术是由我国自主研发的技术,可提供较高的系统性能,已成功地投入商业化运营。McWILL的核心技术主要包括信道跟踪、CS-OFDMA、智能天线、増强零陷、动态信道分配预测等,它可满足用户的漫游、切换、移动等业务需求,可满足髙速移动条件下的语音、视频等多种业务需求。WiMAX(,全球微波互联接入)技术是基于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网技术,其覆盖范围可达55km,可根据具体情况和需求调整信道带宽,可降低电网间干扰。TD-LTE(分时长期演进)技术是由中国主导的第四代无线移动通信国际标准,同时得到了广泛国际认可。因此,从国家的支持力度出发,TD-LTE技术在电力通信技术方面的应用前景将远高于其他的无线通信制式。电力无线专网将拓宽无线通信在电力通信中的应用范围,逐步实现自动化用电信息采集、自动化配网、宽带视频传输等多种业务的智能化电网。
2无线专网技术在电力通信网中的应用
2.1无线专网技术对电力通信网的要求
(1)通信可靠性。电力系统的通信设备多数暴露在室外,有阳光、雨雪、冰雹、大风和雷电等自然条件的侵袭,同时还将受外界的干扰。因此,通信系统应当能适应苛刻的运行条件,在任何时候均能可靠地工作。
(2)线路故障时能正常通信。电力系统具有故障定位、自动隔离和恢复供电的能力,在线路故障或结构变化时终端和主站之间的通信不受影响。
(3)寻址量大。通信系统不仅要满足目前及未来数据传输的需要,还要考虑系统功能升级的要求。
(4)能进行双向通信。为实现DMS系统核心的故障区段隔离和恢复正常区域的功能,其通信系统必须具有双向通信能力的信道。
(5)操作与维护方便。
2.2无线专网技术在电力通信网中的应用
(1)发生灾难时起到应急作用
从当前的情况来看,无线专网技术是通信网络的最佳选择,一旦发生了突发性的灾难,或者出现光缆故障不能及时进行维修,无线专网技术就可以发挥作用,起到应急通信的作用。
(2)接入距离进一步延伸
城域网远距营业所等节点位置,由于距离较远,光缆的敷设费用往往比较高,利用无线专网技术可有有效解决由于光缆敷设而出现的高额费用问题,此外,利用这项技术还能有效解决供电所及变电站等节点网络覆盖问题。
(3)用户用电信息采集业务
在电力通信专网中构建无线专网体系能够实现对对所有的终端用户的用电信息进行采集和分析,可以及时、准确、可靠的掌握所有用户的用电信息,对整个电网起到实时安全监控、用电监控、负载管理等,实现用户用电信息自动抄表的目的。并且,随着无线专网技术的进一步发展延伸,能实时掌握用电情况,便于管理公民用电,针对用电高峰期可以进行调配管理;还可以实时监测居民用电情况,进而监测盗电的行为;还可以对用电情况进行预测,从而进行实时管理,防止用电超负荷所带来的影响;实现电网频率、电压和可靠性等电能质量数据在线实时自动采集与监测。
(4)配网自动化的实现
纵观当前我国的配网自动化现状,其中很多环节还比较薄弱,无线专网技术得到利用以后,各节点覆盖得到了实现,不仅线缆投资费用得到了有效节省,实现对配电网包括各个终端的监测、控制和故障快速定位及隔离,为广大用户提供了十分方便快捷的服务。
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(5)临时通行方案建设
在建设变电站期间,因为建设网络会受到线路施工条件、变电站机房环境等因素的影响,加上通信工程在建设过程中光缆不能按时投产问题经常会出现,所以,无线专网技术的利用可以实现对通信方案的有效组织,这样一来,在光缆线路投产之前就可以将工作完成。
(6)在小面积内实现覆盖
当前很多变电站均利用无线专网技术实现无线网络覆盖,类似这种业务流量不大的地方,利用无线专网技术来取代原来的综合布线系统,布线的费用得到了有效减少,与此同时还为广大用户提供了更加便捷、快速的接入方式。
(7)分布式电源监控系统
在分布式电源监控系统中利用无线专网技术实现了分布式监视和控制的自动化系统,完成了数据采集和处理、有功功率调节、电压无功功率控制、孤岛检测及与相关业务系统互联等功能。
(8)2.2.8电动汽车充电站/桩
利用无线专网技术,充电桩可以方便的被车联网平台系统读取信息,而无需经过充电站进行信息传输,加大信息传播节点。
(9)输配变电状态监测
利用无线专网技术可以实现输配变电设备及线路的温度、气象、现场环境等信息的实时监测。
(10)视频类监测
无线专网技术可以针对一些地形复杂、环境险峻的工程现场,人工采集信息会带来较大的危险或者高昂的人力物力成本,通过该项技术实现在地面控制站进行现场信息获取,完成图像的实时回传与信息准确传输。
(11)智能家居
例如利用无线专网技术可以实现自动三表(水表、电表、煤气表)抄送功能、安防报警功能、远程控制家电功能、远程监控家电使用情况、紧急求助功能等诸多可开发功能,可以根据家庭需要定制个性化的智能家居系统,为人们提供更加舒适便捷的生活环境。
(12)变电站环境监测
环境监测子系统主机安装在监控室,通过无线专网技术的应用,实时监测环境中存在的情况,如非法入室、电缆沟小动物入侵、电缆沟进水、烟雾密集等;当环境监测系统监测到有异样情况时,会进行及时展示在视频监控画面并报警。
无线专网技术在电力通信网中的应用有很多,以上是作者掌握的应用情况
2.2无线专网应用价值
(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)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分布式能源、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结语
无线专网在通信系统中应用,能够提高通信的效率,而且能够减少设备的能耗,在智能电网发展的基础上,采用无线专网,能够实现网络的全面覆盖,提供更加优质的供电服务。
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论文作者:马伯乐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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