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配網(wǎng)通信中的無線通信技術研究論文
摘要：近年來，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)濟進步發(fā)展的步伐，所以在我國的供電建設過程中，配電網(wǎng)絡的建設一直沒有得到很好的重視。與此同時，伴隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，配電網(wǎng)絡通信中的無線通信技術研究逐步得到關注和重視�；谀壳靶蝿�，文章對配網(wǎng)通信中的無線通信技術進行了探討。
關鍵詞：配電通信；無線通信技術；電力發(fā)展速度；供電建設；電力系統(tǒng)
經(jīng)濟發(fā)展水平的提高必然帶動我國電力消費用戶對實際的供電安全、可靠以及使用質(zhì)量提出更高的要求，與此同時，很多對電能使用質(zhì)量要求較高的高精度生產(chǎn)企業(yè)也是推動電力配電網(wǎng)絡建設速度提高的推動力量。本文從配電網(wǎng)絡的自動化信息入手，綜合分析了目前我國的電力網(wǎng)絡自動化通信技術的優(yōu)勢以及劣勢，最后對無線寬帶技術之間進行了綜合比較，對未來的發(fā)展展望進行了完整總結。
1配網(wǎng)自動化的信息
如果從配網(wǎng)的自動化系統(tǒng)功能入手分析可以發(fā)現(xiàn)，其功能主要集中在對配網(wǎng)的各類信息及參數(shù)的安全集成，其中包含了實時網(wǎng)絡信息、離線發(fā)送預留信息、用戶開發(fā)后期信息、電網(wǎng)的內(nèi)部結構數(shù)據(jù)和參數(shù)、實際的電網(wǎng)布局地理信息等。通過配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)完整的自動化系統(tǒng)的構建以及管理系統(tǒng)的完整保留，從而可以達到對配電網(wǎng)絡正常運行情況下的實時監(jiān)控以及網(wǎng)絡故障情況下的實時保護和控制，從而實現(xiàn)配電管理的進一步優(yōu)化。所涵蓋的主要業(yè)務包括了電能實際的計費以及電能數(shù)據(jù)業(yè)務、配電網(wǎng)絡的調(diào)度以及數(shù)據(jù)類業(yè)務等，所以，這些都是用電營銷的相關數(shù)據(jù)業(yè)務領域的內(nèi)容，配電網(wǎng)的調(diào)度有時也會作為其中一個重要的業(yè)務數(shù)據(jù)內(nèi)容，此類內(nèi)容都是在配電系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)處理的基礎上對整體進行的合理化調(diào)整。
2電力配網(wǎng)自動化通信技術的優(yōu)劣勢分析
配網(wǎng)自動化通信可通過專網(wǎng)或公網(wǎng)實現(xiàn)，專網(wǎng)顧名思義就是專用的網(wǎng)絡，熟知的有鐵路系統(tǒng)、公安系統(tǒng)以及軍事使用等專用網(wǎng)絡，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用頻段，1.8G屬于公用頻段。公網(wǎng)從實際角度分析就屬于普通的電路交換網(wǎng)絡，也就是現(xiàn)在的移動、電信、聯(lián)通等，主要采用GPRS/CDMA技術。
2.1230MHz專用數(shù)傳電臺
在進行230MHz專用數(shù)傳電臺研究之前，應該明確數(shù)傳電臺之間相互獨立、各自分類的特點，也就是完全沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡信息管理，無線信號也完全無法實現(xiàn)同步利用，由此需要做到如下兩點：首先，需要通過對空閑時間的調(diào)整與合理增加，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸保護間隔的合理調(diào)整，但是這也同時會導致信道的實際應用效率的降低或者是通信中的資源無效消耗的增加；其次，數(shù)據(jù)電臺的所有通信系統(tǒng)都是通過輪詢的手段來實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的整體的交換，在對輪詢周期進行研究的過程中發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控點的實際增長趨勢主要呈現(xiàn)的是線性提高，所以同時也會帶來個體監(jiān)控點組成數(shù)據(jù)的實時監(jiān)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，就目前來看，很多電網(wǎng)運行單位都在進行研究論證，分析專網(wǎng)是采用230MHz還是1.8G頻段，主要是帶寬、傳輸距離之間的側(cè)重點。
2.2GPRS/CDMA20001×技術
通過對230數(shù)傳電臺的研究可以發(fā)現(xiàn)，其存在的問題明顯，同時在近些年來開始漸漸被GPRS/CDMA20001×技術所取代，在整體的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡應用中的比例逐漸降低，GPRS/CDMA20001×網(wǎng)絡技術具有明顯的優(yōu)勢特點，其中包括了較高的成熟度、覆蓋網(wǎng)絡面積廣泛等。但是該技術的應用和推廣也同樣存在著明顯的問題：首先，在進行數(shù)傳過程中，具體是網(wǎng)絡時延保證不到位，導致經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過程中的時延過大；其次，因為配網(wǎng)通信過程中所有需要進行控制的數(shù)據(jù)信息對實際的通信工具的使用實時性要求較高，這也會導致GPRS/CDMA20001×技術在實際應用過程中受到來自配網(wǎng)自動化建設的限制。專網(wǎng)和公網(wǎng)兩者的主要區(qū)別在于公網(wǎng)服務于社會大眾，而專網(wǎng)為特定對象服務。但是，無論是專網(wǎng)還是公網(wǎng)都是以無線信號為基礎，所以也就無法徹底滿足配網(wǎng)自動化的使用需要，究其原因主要在于可靠性以及延時等存在問題。在自動化的“三遙”中，遙測以及遙信是可以通過無線網(wǎng)絡來滿足的，但是遙控如果在對繼電保護有實際要求的基礎上，只能采用光纖等有線傳輸手段。
3寬帶無線技術用于電力配網(wǎng)自動化的優(yōu)勢
3.1BWA的信息安全保證
由于BWA的信息專網(wǎng)建設的推進，對于網(wǎng)絡應用的實際安全性要求也相應提高，實際的應用可靠性也會同步受到來自無線設備運行的影響，所以無線設備應用本身的穩(wěn)定性要求較高。其中，安全性的主要體現(xiàn)來自于如下四個方面：首先，專網(wǎng)的獨立運行，這就使其擁有很好的外界干擾屏蔽功能，同時也是國家電力生產(chǎn)業(yè)務對網(wǎng)絡物流隔離要求的進一步體現(xiàn)；其次，安全性體現(xiàn)在基站站點，由于大部分的基站站點都擁有電力網(wǎng)絡服務系統(tǒng)的自由物業(yè)管理，所以管理規(guī)范性較高，安全性也有所保證；再次，安全性體現(xiàn)在有線傳輸?shù)倪^程中，對大部分的電力網(wǎng)絡公司的SDH環(huán)網(wǎng)的應用都較為穩(wěn)定，可靠性較高；最后，安全性體現(xiàn)在空口安全性方面的逐步強化。如果通過我國國內(nèi)的自主知識產(chǎn)權MCWLL技術進行分析可以發(fā)現(xiàn)，該技術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(nèi)的BWA技術為案例進行分析可以發(fā)現(xiàn)，在單頻點占用達到6MHz情況下，能夠有效提供高速度數(shù)據(jù)處理通路，同時各個不同方面的寬帶還可以根據(jù)自身的實際需要進行合理的調(diào)整，以此來達到實際的使用要求。在系統(tǒng)單個頻點5MHz左右情況下，從理論角度分析，可以同時支持接近300個用戶的使用需求，配電的實際采集終端也會將每次的實時數(shù)據(jù)傳遞控制在合理的可應用范圍內(nèi)，對于總吞吐量也可以進行合理滿足。配電自動化的過程中對于視頻的監(jiān)控會提出較高的要求。采取CIF格式（353×289像素），H.265編碼，以此來保障圖樣流暢16幀／秒，實際的寬帶占用約為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同類無線寬帶技術之間的比較
對于國內(nèi)的主流BWA技術有廣帶無線接入、多載波無線信息本地環(huán)路兩種不同技術控制體系，廣帶無線接入基于IEE801.13系統(tǒng)的標準，其中以801.16E移動的WIMAX已經(jīng)開始了商業(yè)化應用進程，多載波無線信息本地環(huán)路則是屬于到目前為止國內(nèi)進行自主創(chuàng)新的SCEM無線連接技術的寬帶應用升級版本，同時也提出了CS-OMDwMA等多種無線連接入網(wǎng)方式，所以應該從系統(tǒng)的實際容量角度分析、綜合考慮其實際的覆蓋范圍以及組網(wǎng)的選擇方式等不同影響因素，最終實現(xiàn)真正的寬帶業(yè)務融合實現(xiàn)。
4.1技術比較
廣帶無線接入屬于一種固定類型的無線網(wǎng)絡接入形式，屬于一種傳統(tǒng)組網(wǎng)技術的現(xiàn)代應用拓展，但是此兩類技術之間在體制方面存在較大的差異。從技術水平角度分析，兩者水平均衡。如果對此兩種技術進行綜合比對可以發(fā)現(xiàn)，多載波無線信息本地環(huán)路的實際空間控制和覆蓋范圍較大，所有的無線覆蓋都是用鏈路的實際預算來決定的，多載波無線信息本地環(huán)路主要采用的是智能化的天線連接技術，由此可以實現(xiàn)各路線路運算和運行的19DB數(shù)值的穩(wěn)定保持。
4.2政策比較
多載波無線信息歸屬于自主知識產(chǎn)權技術的一種，在近些年來已經(jīng)開始得到了國家和政府的大力支持。其中根據(jù)國家現(xiàn)行的實際規(guī)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，從而也可以進一步實現(xiàn)整體的區(qū)域網(wǎng)絡覆蓋的全面開展。光帶無線接入屬于3G的重要標準之一，其實際的核心化技術主要還是由國外把控，我國的國家工信部已經(jīng)指出了多載波無線信息的問題，正是因為沒有收到來自國家相關法律法規(guī)的審定，不能進一步為國家的標準化國內(nèi)應用提供有效參考，如果國內(nèi)目前的廣帶無線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)絡建設過程中，各類傳統(tǒng)的通信方式都已經(jīng)逐步顯示出其弊端，已經(jīng)很難更好地滿足配電網(wǎng)絡化建設的實際需要，同時無論是國內(nèi)還是國外，新型的無線接入技術的研究以及在配電網(wǎng)絡中的實際應用都會受到眾多關注。對于廣帶無線接入技術和多載波無線信息技術的市場動向分析可以發(fā)現(xiàn)，兩類技術的應用發(fā)展在未來可以實現(xiàn)對電力行業(yè)未來應用的有力支持。
6結語
綜上所述，在電力系統(tǒng)不斷深入發(fā)展的大背景下，用電用戶對于實際的電力系統(tǒng)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)絡建設中對于無線通信技術的應用已經(jīng)得到了社會的關注和支持，這也是實現(xiàn)效率提高、可靠性提高的重要手段，有助于實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益的最大化發(fā)展。
參考文獻
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