闫晓鹏
【摘要】随着智能电网发展需求的提高,无线接入技术也不断运用到其中以满足其需求的实现。本文主要针无线接入技术在电力通信网中的应用,以此促进智能电网更好的运行。
【关键字】无线接入技术;电力通信网;应用
1.无线接人技术概述
无线接入技术是实现无线通信的关键,主要是通过无线介质将终端和网络节点进行连接,进而实现网络间的信息传递功能,通常情况下,无线接入技术的应用,需要遵循相关协议。借由无线接入技术的应用,可以转变传统的信息传递方式,提高信息传递的质量与效率,尤其是智能电网中无线接入技术的应用[1]。可以进一步提高智能电网的运行安全,其中3.5GHz固定宽带无线接入技术、LMDS技术、WLAN技术等不断得到完善和应用,进一步推动了无线接人技术的发展和进步,为智能电网的发展提供基础。
2.电力无线接入技术对比
目前电力通信网所采用的无线接入技术主要有无线专网和公网两种方式。
2.1 无线公网
无线公网即 GPRS/CDMA/3G 技术是利用公共的无线网络资源,无需单独组建专用网络,几乎没有前期的投入,不仅具有极大的覆盖范围,还有较为灵活的组网接入方式。但无线公网的缺点也较为明显,由于是公共网络,其无法提供大带宽的专用数据通信网络给电力系统也无法对所提供的通信网络的服务质量进行保证。此外,无线公网对配电网自动化、调控体化和智能电网的建设以及各种功能实现的支持也是极为有限的,而且其运营成本较高,难以满足电力通信网未来发展的需要[2]。
2.2 无线专网
无线专网又称为 WiMAX 全球微波互联接入技术。由于电力通信网具有种类繁多、数量庞大的数据采集点,这些数据采集点的单点数据传输速率并不高,还有一些数据采集点是
位于地下管沟中的。此外,电力通信网日常运行过程中会有较为频繁的变动和较多改造。这就要求电力通信网必须拥有较为广阔的网络覆盖范围、灵活的组网方式、便捷的接入条件、
稳定可靠的传输保证、配置友好方便的网络管理环境、较为简单的运行维护措施以及很强的扩展性和适应性。而 WiMAX无线接入技术具有便捷的网络管理和配置方式、灵活的组网形式、非常高的性价比;在安全性能方面,WiMAX技术支持内外网的物理隔离,具有很高的安全性;在可扩展性方面,WiMAX 技术也具有无线公网所难以比拟的优越性能。因此,基于 WiMAX 技术的无线接入网十分符合电力通信网各种应用功能的使用需求。
3无线接入技术在电力通信网中的应用
3.1无线接入技术对电力通信网的要求
(1)通信可靠性。电力系统的通信设备多数暴露在室外,有阳光、雨雪、冰雹、大风和雷电等自然条件的侵袭,同时还将受外界的干扰。因此,通信系统应当能适应苛刻的运行条件,在任何时候均能可靠地工作。
(2)线路故障时能正常通信。电力系统具有故障定位、自动隔离和恢复供电的能力,在线路故障或结构变化时终端和主站之间的通信不受影响。
(3)寻址量大。通信系统不仅要满足目前及未来数据传输的需要,还要考虑系统功能升级的要求。
(4)能进行双向通信。为实现DMS系统核心的故障区段隔离和恢复正常区域的功能,其通信系统必须具有双向通信能力的信道。
(5)操作与维护方便。
3.2无线接入技术在电力通信网中的应用
(1)发生灾难时起到应急作用
从当前的情况来看,无线接入技术是通信网络的最佳选择,一旦发生了突发性的灾难,或者出现光缆故障不能及时进行维修,无线接入技术就可以发挥作用,起到应急通信的作用。
(2)接入距离进一步延伸
城域网远距营业所等节点位置,由于距离较远,光缆的敷设费用往往比较高,利用无线接入技术可有有效解决由于光缆敷设而出现的高额费用问题,此外,利用这项技术还能有效解决供电所及变电站等节点网络覆盖问题。
(3)用户用电信息采集业务
在电力通信专网中构建无线专网体系能够实现对对所有的终端用户的用电信息进行采集和分析,可以及时、准确、可靠的掌握所有用户的用电信息,对整个电网起到实时安全监控、用电监控、负载管理等,实现用户用电信息自动抄表的目的。并且,随着无线接入技术的进一步发展延伸,能实时掌握用电情况,便于管理公民用电,针对用电高峰期可以进行调配管理;还可以实时监测居民用电情况,进而监测盗电的行为;还可以对用电情况进行预测,从而进行实时管理,防止用电超负荷所带来的影响;实现电网频率、电压和可靠性等电能质量数据在线实时自动采集与监测[3]。
(4)配网自动化的实现
纵观当前我国的配网自动化现状,其中很多环节还比较薄弱,无线接入技术得到利用以后,各节点覆盖得到了实现,不仅线缆投资费用得到了有效节省,实现对配电网包括各个终端的监测、控制和故障快速定位及隔离,为广大用户提供了十分方便快捷的服务[4]。
(5)临时通行方案建设
在建设变电站期间,因为建设网络会受到线路施工条件、变电站机房环境等因素的影响,加上通信工程在建设过程中光缆不能按时投产问题经常会出现,所以,无线接入技术的利用可以实现对通信方案的有效组织,这样一来,在光缆线路投产之前就可以将工作完成。
(6)在小面积内实现覆盖
当前很多变电站均利用无线接入技术实现无线网络覆盖,类似这种业务流量不大的地方,利用无线接入技术来取代原来的综合布线系统,布线的费用得到了有效减少,与此同时还为广大用户提供了更加便捷、快速的接入方式。
(7)分布式电源监控系统
在分布式电源监控系统中利用无线接入技术实现了分布式监视和控制的自动化系统,完成了数据采集和处理、有功功率调节、电压无功功率控制、孤岛检测及与相关业务系统互联等功能。
(8)电动汽车充电站/桩
利用无线接入技术,充电桩可以方便的被车联网平台系统读取信息,而无需经过充电站进行信息传输,加大信息传播节点。
(9)输配变电状态监测
利用无线接入技术可以实现输配变电设备及线路的温度、气象、现场环境等信息的实时监测。
(10)视频类监测
无线接入技术可以针对一些地形复杂、环境险峻的工程现场,人工采集信息会带来较大的危险或者高昂的人力物力成本,通过该项技术实现在地面控制站进行现场信息获取,完成图像的实时回传与信息准确传输。
(11)智能家居
例如利用无线接入技术可以实现自动三表(水表、电表、煤气表)抄送功能、安防报警功能、远程控制家电功能、远程监控家电使用情况、紧急求助功能等诸多可开发功能,可以根据家庭需要定制个性化的智能家居系统,为人们提供更加舒适便捷的生活环境[5]。
(12)变电站环境监测
环境监测子系统主机安装在监控室,通过无线接入技术的应用,实时监测环境中存在的情况,如非法入室、电缆沟小动物入侵、电缆沟进水、烟雾密集等;当环境监测系统监测到有异样情况时,会进行及时展示在视频监控画面并报警。
4.结束语
但结合实际情况来讲,我国电力无线接入技术的使用还处于不完善状态,还需要进一步提高,在这方面上可以借鉴西方发达国家的经验和做法,但应结合我国电力无线接入实际应用情况,有针对性、有目的地借鉴,进而大大提高我国电力无线接入技术应用水平和网络安全运作效率。
参考文献:
[1]顾焕之,李新华,徐步尘,孙卫军.超距无线光网组网技术在电力系统中的应用研究[J].科技视界,2015,02:328-330.
[2]吴博科,芮小峰,钱瑛,等.无线接入技术在电力通信网中的应用[J].中国新通信,2016,18(9):50-53.
[3]郭志华,薛晓慧,厉娜,万江飞,陈平,林喜,景钦锋.配用电无线通信专网在复杂地理环境下的应用研究[J].电信科学,2015,05:171-178.
[4]吴琳,郭兆成,张大巍.无线专网通信在大连配电自动化中的应用[J].电力系统通信,2012,01:107-111
[5]朱敏,吴红.配电自动化系统无线专网建设方案研究[J].电子世界,2017,82(2)145-147.