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配網(wǎng)通信中的無線通信技術(shù)研究論文
摘要：近年來，我國的經(jīng)濟(jì)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(jì)進(jìn)步發(fā)展的步伐，所以在我國的供電建設(shè)過程中，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一直沒有得到很好的重視。與此同時(shí)，伴隨著我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，配電網(wǎng)絡(luò)通信中的無線通信技術(shù)研究逐步得到關(guān)注和重視�；谀壳靶蝿�，文章對配網(wǎng)通信中的無線通信技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：配電通信；無線通信技術(shù)；電力發(fā)展速度；供電建設(shè)；電力系統(tǒng)
經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高必然帶動(dòng)我國電力消費(fèi)用戶對實(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(shè)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，最后對無線寬帶技術(shù)之間進(jìn)行了綜合比較，對未來的發(fā)展展望進(jìn)行了完整總結(jié)。
1配網(wǎng)自動(dòng)化的信息
如果從配網(wǎng)的自動(dòng)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(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息、離線發(fā)送預(yù)留信息、用戶開發(fā)后期信息、電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和參數(shù)、實(shí)際的電網(wǎng)布局地理信息等。通過配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建以及管理系統(tǒng)的完整保留，從而可以達(dá)到對配電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行情況下的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)故障情況下的實(shí)時(shí)保護(hù)和控制，從而實(shí)現(xiàn)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(jì)費(fèi)以及電能數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度以及數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)等，所以，這些都是用電營銷的相關(guān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的內(nèi)容，配電網(wǎng)的調(diào)度有時(shí)也會(huì)作為其中一個(gè)重要的業(yè)務(wù)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(chǔ)上對整體進(jìn)行的合理化調(diào)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)化通信可通過專網(wǎng)或公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，專網(wǎng)顧名思義就是專用的網(wǎng)絡(luò)，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(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(xiàn)在的移動(dòng)、電信、聯(lián)通等，主要采用GPRS/CDMA技術(shù)。
2.1230MHz專用數(shù)傳電臺
在進(jìn)行230MHz專用數(shù)傳電臺研究之前，應(yīng)該明確數(shù)傳電臺之間相互獨(dú)立、各自分類的特點(diǎn)，也就是完全沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)信息管理，無線信號也完全無法實(shí)現(xiàn)同步利用，由此需要做到如下兩點(diǎn)：首先，需要通過對空閑時(shí)間的調(diào)整與合理增加，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)間隔的合理調(diào)整，但是這也同時(shí)會(huì)導(dǎo)致信道的實(shí)際應(yīng)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的整體的交換，在對輪詢周期進(jìn)行研究的過程中發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)際增長趨勢主要呈現(xiàn)的是線性提高，所以同時(shí)也會(huì)帶來個(gè)體監(jiān)控點(diǎn)組成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)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(yùn)行單位都在進(jìn)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(diǎn)。
2.2GPRS/CDMA20001×技術(shù)
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(shí)在近些年來開始漸漸被GPRS/CDMA20001×技術(shù)所取代，在整體的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(yīng)用和推廣也同樣存在著明顯的問題：首先，在進(jìn)行數(shù)傳過程中，具體是網(wǎng)絡(luò)時(shí)延保證不到位，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過程中的時(shí)延過大；其次，因?yàn)榕渚W(wǎng)通信過程中所有需要進(jìn)行控制的數(shù)據(jù)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(dǎo)致GPRS/CDMA20001×技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中受到來自配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)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(wù)于社會(huì)大眾，而專網(wǎng)為特定對象服務(wù)。但是，無論是專網(wǎng)還是公網(wǎng)都是以無線信號為基礎(chǔ)，所以也就無法徹底滿足配網(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)等存在問題。在自動(dòng)化的“三遙”中，遙測以及遙信是可以通過無線網(wǎng)絡(luò)來滿足的，但是遙控如果在對繼電保護(hù)有實(shí)際要求的基礎(chǔ)上，只能采用光纖等有線傳輸手段。
3寬帶無線技術(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的信息專網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，對于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)際安全性要求也相應(yīng)提高，實(shí)際的應(yīng)用可靠性也會(huì)同步受到來自無線設(shè)備運(yùn)行的影響，所以無線設(shè)備應(yīng)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(gè)方面：首先，專網(wǎng)的獨(dú)立運(yùn)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(xiàn)；其次，安全性體現(xiàn)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(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(luò)公司的SDH環(huán)網(wǎng)的應(yīng)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(qiáng)化。如果通過我國國內(nèi)的自主知識產(chǎn)權(quán)MCWLL技術(shù)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)所采用的所有計(jì)算方法都是相對于空口標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算安全較高的方法。
3.2BWA寬帶保證
如果以國內(nèi)的BWA技術(shù)為案例進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在單頻點(diǎn)占用達(dá)到6MHz情況下，能夠有效提供高速度數(shù)據(jù)處理通路，同時(shí)各個(gè)不同方面的寬帶還可以根據(jù)自身的實(shí)際需要進(jìn)行合理的調(diào)整，以此來達(dá)到實(shí)際的使用要求。在系統(tǒng)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(shù)據(jù)傳遞控制在合理的可應(yīng)用范圍內(nèi)，對于總吞吐量也可以進(jìn)行合理滿足。配電自動(dòng)化的過程中對于視頻的監(jiān)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同類無線寬帶技術(shù)之間的比較
對于國內(nèi)的主流BWA技術(shù)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(shù)控制體系，廣帶無線接入基于IEE801.13系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，其中以801.16E移動(dòng)的WIMAX已經(jīng)開始了商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)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(jìn)行自主創(chuàng)新的SCEM無線連接技術(shù)的寬帶應(yīng)用升級版本，同時(shí)也提出了CS-OMDwMA等多種無線連接入網(wǎng)方式，所以應(yīng)該從系統(tǒng)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(xiàn)真正的寬帶業(yè)務(wù)融合實(shí)現(xiàn)。
4.1技術(shù)比較
廣帶無線接入屬于一種固定類型的無線網(wǎng)絡(luò)接入形式，屬于一種傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用拓展，但是此兩類技術(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(xiàn)，多載波無線信息本地環(huán)路的實(shí)際空間控制和覆蓋范圍較大，所有的無線覆蓋都是用鏈路的實(shí)際預(yù)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(shù)，由此可以實(shí)現(xiàn)各路線路運(yùn)算和運(yùn)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(quán)技術(shù)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(shí)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整體的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋的全面開展。光帶無線接入屬于3G的重要標(biāo)準(zhǔn)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)指出了多載波無線信息的問題，正是因?yàn)闆]有收到來自國家相關(guān)法律法規(guī)的審定，不能進(jìn)一步為國家的標(biāo)準(zhǔn)化國內(nèi)應(yīng)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(yīng)用展望及總結(jié)
在近些年的配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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(luò)化建設(shè)的實(shí)際需要，同時(shí)無論是國內(nèi)還是國外，新型的無線接入技術(shù)的研究以及在配電網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用都會(huì)受到眾多關(guān)注。對于廣帶無線接入技術(shù)和多載波無線信息技術(shù)的市場動(dòng)向分析可以發(fā)現(xiàn)，兩類技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展在未來可以實(shí)現(xiàn)對電力行業(yè)未來應(yīng)用的有力支持。
6結(jié)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(shí)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(luò)建設(shè)中對于無線通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了社會(huì)的關(guān)注和支持，這也是實(shí)現(xiàn)效率提高、可靠性提高的重要手段，有助于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的最大化發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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