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配網(wǎng)通信中的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)研究論文
摘要:近年來(lái),我國的經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高,但是電力發(fā)展速度卻不能很好地配合我國經(jīng)濟進(jìn)步發(fā)展的步伐,所以在我國的供電建設過(guò)程中,配電網(wǎng)絡(luò )的建設一直沒(méi)有得到很好的重視。與此同時(shí),伴隨著(zhù)我國市場(chǎng)經(jīng)濟發(fā)展水平的提高,配電網(wǎng)絡(luò )通信中的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)研究逐步得到關(guān)注和重視;谀壳靶蝿,文章對配網(wǎng)通信中的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:配電通信;無(wú)線(xiàn)通信技術(shù);電力發(fā)展速度;供電建設;電力系統
經(jīng)濟發(fā)展水平的提高必然帶動(dòng)我國電力消費用戶(hù)對實(shí)際的供電安全、可靠以及使用質(zhì)量提出更高的要求,與此同時(shí),很多對電能使用質(zhì)量要求較高的高精度生產(chǎn)企業(yè)也是推動(dòng)電力配電網(wǎng)絡(luò )建設速度提高的推動(dòng)力量。本文從配電網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化信息入手,綜合分析了目前我國的電力網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化通信技術(shù)的優(yōu)勢以及劣勢,最后對無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)之間進(jìn)行了綜合比較,對未來(lái)的發(fā)展展望進(jìn)行了完整總結。
1配網(wǎng)自動(dòng)化的信息
如果從配網(wǎng)的自動(dòng)化系統功能入手分析可以發(fā)現,其功能主要集中在對配網(wǎng)的各類(lèi)信息及參數的安全集成,其中包含了實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )信息、離線(xiàn)發(fā)送預留信息、用戶(hù)開(kāi)發(fā)后期信息、電網(wǎng)的內部結構數據和參數、實(shí)際的電網(wǎng)布局地理信息等。通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統可以實(shí)現完整的自動(dòng)化系統的構建以及管理系統的完整保留,從而可以達到對配電網(wǎng)絡(luò )正常運行情況下的實(shí)時(shí)監控以及網(wǎng)絡(luò )故障情況下的實(shí)時(shí)保護和控制,從而實(shí)現配電管理的進(jìn)一步優(yōu)化。所涵蓋的主要業(yè)務(wù)包括了電能實(shí)際的計費以及電能數據業(yè)務(wù)、配電網(wǎng)絡(luò )的調度以及數據類(lèi)業(yè)務(wù)等,所以,這些都是用電營(yíng)銷(xiāo)的相關(guān)數據業(yè)務(wù)領(lǐng)域的內容,配電網(wǎng)的調度有時(shí)也會(huì )作為其中一個(gè)重要的業(yè)務(wù)數據內容,此類(lèi)內容都是在配電系統信息數據處理的基礎上對整體進(jìn)行的合理化調整。
2電力配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的優(yōu)劣勢分析
配網(wǎng)自動(dòng)化通信可通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)或公網(wǎng)實(shí)現,專(zhuān)網(wǎng)顧名思義就是專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò ),熟知的有鐵路系統、公安系統以及軍事使用等專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò ),頻段主要是落在230MHz頻段、1.8G頻段,230MHz屬于國家留給電力的專(zhuān)用頻段,1.8G屬于公用頻段。公網(wǎng)從實(shí)際角度分析就屬于普通的電路交換網(wǎng)絡(luò ),也就是現在的移動(dòng)、電信、聯(lián)通等,主要采用GPRS/CDMA技術(shù)。
2.1230MHz專(zhuān)用數傳電臺
在進(jìn)行230MHz專(zhuān)用數傳電臺研究之前,應該明確數傳電臺之間相互獨立、各自分類(lèi)的特點(diǎn),也就是完全沒(méi)有統一的網(wǎng)絡(luò )信息管理,無(wú)線(xiàn)信號也完全無(wú)法實(shí)現同步利用,由此需要做到如下兩點(diǎn):首先,需要通過(guò)對空閑時(shí)間的調整與合理增加,來(lái)實(shí)現數據傳輸保護間隔的合理調整,但是這也同時(shí)會(huì )導致信道的實(shí)際應用效率的降低或者是通信中的資源無(wú)效消耗的增加;其次,數據電臺的所有通信系統都是通過(guò)輪詢(xún)的手段來(lái)實(shí)現數據之間的整體的交換,在對輪詢(xún)周期進(jìn)行研究的過(guò)程中發(fā)現,監控點(diǎn)的實(shí)際增長(cháng)趨勢主要呈現的是線(xiàn)性提高,所以同時(shí)也會(huì )帶來(lái)個(gè)體監控點(diǎn)組成數據的實(shí)時(shí)監控能力下降。另外,1.8G頻段作為公用頻段,使用條件也較為成熟,就目前來(lái)看,很多電網(wǎng)運行單位都在進(jìn)行研究論證,分析專(zhuān)網(wǎng)是采用230MHz還是1.8G頻段,主要是帶寬、傳輸距離之間的側重點(diǎn)。
2.2GPRS/CDMA20001×技術(shù)
通過(guò)對230數傳電臺的研究可以發(fā)現,其存在的問(wèn)題明顯,同時(shí)在近些年來(lái)開(kāi)始漸漸被GPRS/CDMA20001×技術(shù)所取代,在整體的電力系統網(wǎng)絡(luò )應用中的比例逐漸降低,GPRS/CDMA20001×網(wǎng)絡(luò )技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢特點(diǎn),其中包括了較高的成熟度、覆蓋網(wǎng)絡(luò )面積廣泛等。但是該技術(shù)的應用和推廣也同樣存在著(zhù)明顯的問(wèn)題:首先,在進(jìn)行數傳過(guò)程中,具體是網(wǎng)絡(luò )時(shí)延保證不到位,導致經(jīng)常出現數據傳輸過(guò)程中的時(shí)延過(guò)大;其次,因為配網(wǎng)通信過(guò)程中所有需要進(jìn)行控制的數據信息對實(shí)際的通信工具的使用實(shí)時(shí)性要求較高,這也會(huì )導致GPRS/CDMA20001×技術(shù)在實(shí)際應用過(guò)程中受到來(lái)自配網(wǎng)自動(dòng)化建設的限制。專(zhuān)網(wǎng)和公網(wǎng)兩者的主要區別在于公網(wǎng)服務(wù)于社會(huì )大眾,而專(zhuān)網(wǎng)為特定對象服務(wù)。但是,無(wú)論是專(zhuān)網(wǎng)還是公網(wǎng)都是以無(wú)線(xiàn)信號為基礎,所以也就無(wú)法徹底滿(mǎn)足配網(wǎng)自動(dòng)化的使用需要,究其原因主要在于可靠性以及延時(shí)等存在問(wèn)題。在自動(dòng)化的“三遙”中,遙測以及遙信是可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)滿(mǎn)足的,但是遙控如果在對繼電保護有實(shí)際要求的基礎上,只能采用光纖等有線(xiàn)傳輸手段。
3寬帶無(wú)線(xiàn)技術(shù)用于電力配網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)勢
3.1BWA的信息安全保證
由于BWA的信息專(zhuān)網(wǎng)建設的推進(jìn),對于網(wǎng)絡(luò )應用的實(shí)際安全性要求也相應提高,實(shí)際的應用可靠性也會(huì )同步受到來(lái)自無(wú)線(xiàn)設備運行的影響,所以無(wú)線(xiàn)設備應用本身的穩定性要求較高。其中,安全性的主要體現來(lái)自于如下四個(gè)方面:首先,專(zhuān)網(wǎng)的獨立運行,這就使其擁有很好的外界干擾屏蔽功能,同時(shí)也是國家電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )物流隔離要求的進(jìn)一步體現;其次,安全性體現在基站站點(diǎn),由于大部分的基站站點(diǎn)都擁有電力網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統的自由物業(yè)管理,所以管理規范性較高,安全性也有所保證;再次,安全性體現在有線(xiàn)傳輸的過(guò)程中,對大部分的電力網(wǎng)絡(luò )公司的SDH環(huán)網(wǎng)的應用都較為穩定,可靠性較高;最后,安全性體現在空口安全性方面的逐步強化。如果通過(guò)我國國內的自主知識產(chǎn)權MCWLL技術(shù)進(jìn)行分析可以發(fā)現,該技術(shù)所采用的所有計算方法都是相對于空口標準計算安全較高的方法。
3.2BWA寬帶保證
如果以國內的BWA技術(shù)為案例進(jìn)行分析可以發(fā)現,在單頻點(diǎn)占用達到6MHz情況下,能夠有效提供高速度數據處理通路,同時(shí)各個(gè)不同方面的寬帶還可以根據自身的實(shí)際需要進(jìn)行合理的調整,以此來(lái)達到實(shí)際的使用要求。在系統單個(gè)頻點(diǎn)5MHz左右情況下,從理論角度分析,可以同時(shí)支持接近300個(gè)用戶(hù)的使用需求,配電的實(shí)際采集終端也會(huì )將每次的實(shí)時(shí)數據傳遞控制在合理的可應用范圍內,對于總吞吐量也可以進(jìn)行合理滿(mǎn)足。配電自動(dòng)化的過(guò)程中對于視頻的監控會(huì )提出較高的要求。采取CIF格式(353×289像素),H.265編碼,以此來(lái)保障圖樣流暢16幀/秒,實(shí)際的寬帶占用約為513kbps;如果采用DI格式的分辨率(730×577),組需要占用帶寬約為2~2.3Mkbps,因此,對于單基站的最大化支持可以控制在16路CIF格式視頻或者是視頻6路的ID格式視頻。
4同類(lèi)無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)之間的比較
對于國內的主流BWA技術(shù)有廣帶無(wú)線(xiàn)接入、多載波無(wú)線(xiàn)信息本地環(huán)路兩種不同技術(shù)控制體系,廣帶無(wú)線(xiàn)接入基于IEE801.13系統的標準,其中以801.16E移動(dòng)的WIMAX已經(jīng)開(kāi)始了商業(yè)化應用進(jìn)程,多載波無(wú)線(xiàn)信息本地環(huán)路則是屬于到目前為止國內進(jìn)行自主創(chuàng )新的SCEM無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)的寬帶應用升級版本,同時(shí)也提出了CS-OMDwMA等多種無(wú)線(xiàn)連接入網(wǎng)方式,所以應該從系統的實(shí)際容量角度分析、綜合考慮其實(shí)際的覆蓋范圍以及組網(wǎng)的選擇方式等不同影響因素,最終實(shí)現真正的寬帶業(yè)務(wù)融合實(shí)現。
4.1技術(shù)比較
廣帶無(wú)線(xiàn)接入屬于一種固定類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入形式,屬于一種傳統組網(wǎng)技術(shù)的現代應用拓展,但是此兩類(lèi)技術(shù)之間在體制方面存在較大的差異。從技術(shù)水平角度分析,兩者水平均衡。如果對此兩種技術(shù)進(jìn)行綜合比對可以發(fā)現,多載波無(wú)線(xiàn)信息本地環(huán)路的實(shí)際空間控制和覆蓋范圍較大,所有的無(wú)線(xiàn)覆蓋都是用鏈路的實(shí)際預算來(lái)決定的,多載波無(wú)線(xiàn)信息本地環(huán)路主要采用的是智能化的天線(xiàn)連接技術(shù),由此可以實(shí)現各路線(xiàn)路運算和運行的19DB數值的穩定保持。
4.2政策比較
多載波無(wú)線(xiàn)信息歸屬于自主知識產(chǎn)權技術(shù)的一種,在近些年來(lái)已經(jīng)開(kāi)始得到了國家和政府的大力支持。其中根據國家現行的實(shí)際規劃使用頻率分析所提供的產(chǎn)品以及城市使用的常備工作頻率都集中在1786~1086MHz和3301MHz,從而也可以進(jìn)一步實(shí)現整體的區域網(wǎng)絡(luò )覆蓋的全面開(kāi)展。光帶無(wú)線(xiàn)接入屬于3G的重要標準之一,其實(shí)際的核心化技術(shù)主要還是由國外把控,我國的國家工信部已經(jīng)指出了多載波無(wú)線(xiàn)信息的問(wèn)題,正是因為沒(méi)有收到來(lái)自國家相關(guān)法律法規的審定,不能進(jìn)一步為國家的標準化國內應用提供有效參考,如果國內目前的廣帶無(wú)線(xiàn)接入使用存在分配使用困難,那么政策對比就顯得尤為重要。
5應用展望及總結
在近些年的配電網(wǎng)絡(luò )建設過(guò)程中,各類(lèi)傳統的通信方式都已經(jīng)逐步顯示出其弊端,已經(jīng)很難更好地滿(mǎn)足配電網(wǎng)絡(luò )化建設的實(shí)際需要,同時(shí)無(wú)論是國內還是國外,新型的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的研究以及在配電網(wǎng)絡(luò )中的實(shí)際應用都會(huì )受到眾多關(guān)注。對于廣帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和多載波無(wú)線(xiàn)信息技術(shù)的市場(chǎng)動(dòng)向分析可以發(fā)現,兩類(lèi)技術(shù)的應用發(fā)展在未來(lái)可以實(shí)現對電力行業(yè)未來(lái)應用的有力支持。
6結語(yǔ)
綜上所述,在電力系統不斷深入發(fā)展的大背景下,用電用戶(hù)對于實(shí)際的電力系統供電能力以及供電可靠性都提出了更高的要求,在配電網(wǎng)絡(luò )建設中對于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應用已經(jīng)得到了社會(huì )的關(guān)注和支持,這也是實(shí)現效率提高、可靠性提高的重要手段,有助于實(shí)現經(jīng)濟和社會(huì )效益的最大化發(fā)展。
參考文獻
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