摘要：我国的经济建设在不断的推进中，科学技术不断进步，无线通信技术的应用范围也愈加广泛，对社会生产、人们日常生活产生了重要影响。无线通信技术不仅为人们提供了便捷性服务，同时也改善了人们的生活质量。智能电网作为电力企业重点发展的环节，与人们的日常生活有着直接关联。文章对无线通信技术在智能电网中的应用进行了探讨。
关键词：无线通信技术；智能电网；电力企业；电网系统
引言
电力行业的变电站一次设备由于大部分都在室外布置，受到自然环境和电磁应力的影响，常使瓷质破损，线夹断裂，螺丝锈蚀等。而这些设备由于经常处于带电状态和所处位置的特殊，正常情况下无法监视，例如：耦合电容器顶端引线处、出线线夹、瓷裙的裂纹等。而这些部位也恰恰是断线，接地等故障时常发生的直接根源。目前检查的手段有几种，利用设备停运转检修后近距离检查、利用望远镜或其它手段远距离观察等。但这些手段存在不能随时检查，运行中不能详尽观察，和无法拍照取证等缺点。那么就需要一种无线传输装置，既可以近距离接近这些带电高电压设备，详尽的观察，又无需担心距离过近对工作人员造成伤害。同时，将图像传输到方便人员观察的微机屏幕或PDA等设备进行存盘，使之成为一种方便，简捷的检查工具。就目前市场和技术均较为成熟的无线网络当属2.4GWi-Fi网络。它工作于2.4G无线网络频段，属于ISM频段，是全球范围内被广泛使用的超低辐射绿色环保频段；2.4G无线网络通信更通畅，多个通讯指令间不会相互干扰；带宽传速率最高可以达到300Mbps，因此它的传输速度很快；它的传输距离相对较远（空旷地带：300m有效传输距离，在加装信号放大装置和增益天线后，可以做到几公里或几十公里），且不受传输方的影响，支持双向通讯等。从以上特点可以看出，这一网络标准及所使用设备完全满足了变电站做无线图像传输的用途。
1无线通信技术概述
1.1无线通信技术概述
1.1IEEE802.11
IEEE802.11是一种开放性互联无线局域网标准的无线通信技术，也是目前无线通信技术中运用最广泛，各种特性最全面，更具有里程碑意义的一种。其标准由IEEE颁布，网络协议支持TCP/IP，并且结构并不复杂，逻辑相对简单，更容易实现信号交换与信号传输。IEEE802.11可实现一对多传输，可适用于变电站自动化系统网络端口的接入。然而其受传输速率低的影响，仍需不断开发创新提高。
1.2Bluetooth
Bluetooth在移动通信上占有举足轻重的地位，在无线通信技术中也是极为重要的一种。Bluetooth这种无线通信技术应用可以说非常之广泛，因为其可传输文字、图片、语音等多种数据，并且短距离内传输速率极快，故而被广泛应用于电子产品、汽车、医疗等多个领域。Bluetooth既可以一对一传输信号，又支持一对多传输，并且其抗干扰能力强，数据传输快，在变电站自动化应用上有很大优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，Bluetooth极为受设备和距离的影响，而变电站自动化覆盖面积广，这制约着Blue-tooth在变电站自动化的广泛应用。
1.3UWB
UWB是一种超宽带宽的无线通信技术。与一般无线通信技术不同的是，UWB不使用载波，独特之处是靠脉冲通信。在极短的时间内，发射能量脉冲序列，通过脉冲序列传递信号。由于脉冲和超宽带宽的关系，UWB传递的信号很少受到干扰，且信号不易丢失。并且，在短距离上UWB比Bluetooth传输数据更快。然而UWB遇到与Bluetooth同样的问题，如何减少设备的影响和加大距离的传输，是UWB应用于变电站自动化的关键。
2装置设计原则
装置必须小型化，重量轻，方便操作人员安装在绝缘杆顶部。同时，对图像要求清晰度高，抗干扰能力强。信号穿透能力强，整个变电站无盲区。电池容量大，体积小。可以在正常情况下完成连续2个小时的巡视过程。无线设备功率和频段要符合国家无线电管理委员会相关规定。无线视频服务器的选择上定位在使用成本、网络架设成本相对较低的采用WIFI技术的设备上。主要考虑到后期的网络架设，可以使用功率符合国家标准的100MW设备，并且组网上使用桥接模式，可以任意的扩充和延伸网络覆盖面积。同时，它具有支持MPEG-4影像压缩，支持ASF格式，并且可以通过MediaPlay进行观看，支持64/128位WEP加密，可以对图像亮度、对比度和色彩的调节，支持24位真彩的色彩精度，内嵌Linux操作系统，支持E-mail警报等功能。具有用户接入认证功能，支持基于WEB浏览器的管理，支持远程管理等多种管理方式等诸多优点。在无线AP设备的选择上，定位在2.4G～2.4835GHz频段的设备上。因为这个频段属于S频段，也叫ISM（industrysciencemedical)即工业科学医疗频段，属于工业自由辐射频段，采用扩频技术，特别是直接序列扩频调制方法具有抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力，隐蔽性、保密性强，不干扰同频的系统等性能特点，具有很高的可用性。支持多种的组网方式，Ad-hoc、WDS、Bridge等。所传送图像质量更好，安全性能较强，支持多种加密方式。并且不会干扰普通的电视接收。电池容量上，选择3300mAh的聚合物电池组，体积也较小，便于集成。微机在安装了管理软件后，可将巡视画面进行录制保存，方便浏览并存档。
3无线通信技术在变电站的应用
随着互联网技术的快速发展，变站点日常业务内容发生了质的改变，要求变电设备信息采集、周围环境视频监控、现场检修与协同调试、移动巡检、分布式在线监测、应急通信对于通信覆盖提出的要求与日俱增。为此，变电站必须使用综合自动化无线组网方案以满足上述业务开展需求。具体方案内容如下：通讯线路采用光纤传输并接入到已有光纤网络，在智能控制、信息采集、应急通信环节中采用无线通信技术，并提供多个无线接入设备，促使变电站工作者能够随时访问变电站网络中的各个组成部分。目前无线通信接入技术包括通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService，GPRS）/码分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA）、ZigBee技术（IEEE802.15.4标准）、WiFi技术（IEEE802.11X标准），基于变电站的特殊性要求（安全性、可靠性），WiFi技术无疑为最佳方案。鉴于变电站电磁辐射强，所以选取的网络为无线网格网络，利用点对点的网状拓扑结构进行组网运行。在频率选用上，目前包括2.4GHz和5.8GHz两种，由于前者为国内的通用频率，使用过程中势必会受到多种设备的干扰，所以将5.8GHz作为无限频率，以最大程度上提高变电站无线通信技术的抗干扰能力。
结语
目前，无线通信技术应用于变电站自动化仍存在着许多的问题和缺陷，需要很多技术或实际措施进行补救。然而随着无线通信技术的发展，在安全与信号传递等方面将进一步改进和完善。而无线通信技术应用于变电站自动化的优势是非常大的，并且随着技术的发展会进一步扩大。因此，可以预见未来无线通信技术必会全面的应用于变电站自动化。
参考文献:
[1]王正万.基于WSN的几种短距离无线通信技术应用分析[J].数字技术与应用，2014，10（02）：23-24.
[2]汪黔疆.无线通信技术在配电自动化系统中的应用前景分析[J].数字通信世界，2014，14（07）：1-4.
[3]马跃军，翟伟杰，翟文博，等.浅析短距离无线通信在变电站中的应用与发展趋势[J].电子世界，2016，25（15）：64-65.
论文作者:孙俊伟,解希群,郑江勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签：变电站论文; 通信技术论文; 频段论文; 设备论文; 信号论文; 技术论文; 网络论文; 《防护工程》2018年第1期论文;