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無(wú)線(xiàn)通信的電力通信技術(shù)研究論文
隨著(zhù)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國的電力信息通信網(wǎng)建設也有了跨越式的改善，形成了以光纖通信為主導的電力骨干通信網(wǎng)，和以載波、微波等多種通信方式并存的配電、用電通信網(wǎng)結構。按照傳輸媒介的不同，電力通信網(wǎng)技術(shù)主要可以分為：有線(xiàn)通信和無(wú)線(xiàn)通信兩種。
電力系統有線(xiàn)通信技術(shù)
一般包括音頻電纜通信、電力線(xiàn)載波通信、光纖通信。其中光纖通信由于其通信容量大、中繼距離長(cháng)、保密性好和適應能力強等突出優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應用于電力系統的有線(xiàn)通信環(huán)節中。電力系統無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有包括微波通信、租用通信運營(yíng)商的公網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信、電力自行建設的無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)網(wǎng)以及其他適合電力系統的組網(wǎng)技術(shù)方案�；跓o(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的電力通信網(wǎng)電力系統無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)分為兩種模式：電力無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)和電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)�；跓o(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的電力通信網(wǎng)技術(shù)分類(lèi)如圖1所示。電力無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)是指電力公司通過(guò)租用公共電信運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)設備及無(wú)線(xiàn)通信信道來(lái)實(shí)現電力數據傳輸。電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)是指分配專(zhuān)屬的通信頻段（例如：230MHz、1.8GHz等）給電力公司，通過(guò)建設電力行業(yè)特有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現電力數據傳輸。
面向4G的電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)
電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)主要采用以正交頻分復用（OFDMA）為多址方式的無(wú)線(xiàn)通信方式，其中主要包括McWILL技術(shù)、WiMAX技術(shù)、TD－LTE技術(shù)。McWILL（Multi－CarrierWirelessInformationLocalLoop，多載波無(wú)線(xiàn)信息本地環(huán)路）技術(shù)是由我國自主研發(fā)的技術(shù)，可提供較高的系統性能，已成功地投入商業(yè)化運營(yíng)。McWILL的核心技術(shù)主要包括信道跟蹤、CS－OFDMA、智能天線(xiàn)、増強零陷、動(dòng)態(tài)信道分配預測等，它可滿(mǎn)足用戶(hù)的漫游、切換、移動(dòng)等業(yè)務(wù)需求，可滿(mǎn)足髙速移動(dòng)條件下的語(yǔ)音、視頻等多種業(yè)務(wù)需求。WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互聯(lián)接入）技術(shù)是基于IEEE802.16標準的寬帶無(wú)線(xiàn)接入城域網(wǎng)技術(shù)，其覆蓋范圍可達55km，可根據具體情況和需求調整信道帶寬，可降低電網(wǎng)間干擾。TD－LTE（TimeDivisionLongTermEvolution，分時(shí)長(cháng)期演進(jìn)）技術(shù)是由中國主導的第四代無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信國際標準，同時(shí)得到了廣泛國際認可。因此，從國家的支持力度出發(fā)，TD－LTE技術(shù)在電力通信技術(shù)方面的應用前景將遠高于其他的無(wú)線(xiàn)通信制式。電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)將拓寬無(wú)線(xiàn)通信在電力通信中的應用范圍，逐步實(shí)現自動(dòng)化用電信息采集、自動(dòng)化配網(wǎng)、寬帶視頻傳輸等多種業(yè)務(wù)的智能化電網(wǎng)。以上無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)對比如表1所示。新型寬帶無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)已在各大電力公司進(jìn)行試點(diǎn)建設。由北京信威公司研制開(kāi)發(fā)的McWILL系統已在北京、遼寧、寧夏電力公司進(jìn)行示范性應用。由華為公司在WiMAX技術(shù)基礎上提出的1.8GHz系統在浙江和遼寧電力公司進(jìn)行了試驗性應用。南方電網(wǎng)公司先后在廣州、�？�、瓊海、遵義、深圳等供電局相繼開(kāi)展1.8GHz頻段TD－LTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的試點(diǎn)建設。并且南方電網(wǎng)公司在廣東、廣西、云南、貴州和海南五�。▍^），進(jìn)行了TD－LTE230MHz頻段的40個(gè)25KHz頻點(diǎn)電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)建設。以上實(shí)踐性研究都證明了我國智能電網(wǎng)中電力無(wú)線(xiàn)寬帶專(zhuān)網(wǎng)的穩步發(fā)展和不斷創(chuàng )新�；赥D－LTE電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)在電力通信中應用基于TD－LTE技術(shù)的無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)，可以充分保證配電網(wǎng)中各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，并且可以保障電力通信的可靠性，特別是在架設電網(wǎng)設備比較集中的地區。電力通信系統中TD－LTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)用的配電通信網(wǎng)接入網(wǎng)架構如圖2所示。采用TD－LTE技術(shù)作為電網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，其優(yōu)勢如下：一、其自主制定的標準和國家的大力扶持是TD－LTE技術(shù)在電力系統發(fā)展的基石；二、帶寬得到了大幅度的提升，TD－LTE技術(shù)下行使用OFDMA，最高達到100Mbits/s，上行使用SC－FDMA，最大速率到50Mbits/s，與數據通信速率最高可達171.2Kbit/s的GPRS網(wǎng)絡(luò )相比是數量級的提升；三、由于其靈活高速的特點(diǎn)，可以快速定位電力網(wǎng)絡(luò )故障和自愈；四、經(jīng)濟效益高，通過(guò)組建TD－LTE電力無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)網(wǎng)，每年可節省專(zhuān)網(wǎng)光纜施工費、施工賠償費、公網(wǎng)通信資源租金等通信需求開(kāi)支。
結語(yǔ)
本文在介紹了無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在電力信息通信方面的應用的基礎上，充分解析了基于無(wú)線(xiàn)寬帶通信的電力專(zhuān)網(wǎng)。在電力通信接入網(wǎng)中應用4G技術(shù)中的TD－LTE技術(shù)，能夠充分拓寬電力應用業(yè)務(wù)，有助于更加自動(dòng)化和人性化的電力服務(wù)發(fā)展，全面推進(jìn)了電網(wǎng)通信智能化進(jìn)程。
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