电力通信无线专用带宽网络的建设

电力通信无线专用带宽网络的建设

殷磊

国网重庆市电力公司南岸供电分公司重庆401336

摘要：随着市场经济的发展，电力用户对电力供应的安全性、可靠性和电能质量的需求不断增加，这对建设和实施电网智能化提出了严格的要求。为此，电力公司推出了低功耗的无线专用网络和基于移动无线电通信的无线专网应用，并开展各种通信协议的一致性测试，得出了电力无线专网的解决方案，以满足电力业务应用的需求。目前，我国电力配电通信网主要是基于光通信技术，以覆盖10kV及以下电压等级的线路、设备以及终端，但其建设难度大、成本高。相较于光通信技术，无线通信技术由于视距传输距离长以及带宽不会受到线路结构的约束，同时具有很强的传输能力以及自然灾害抗性。因此，分析和研究无线宽带技术在电力配电网络中的应用非常重要。本文通过对电力通信无线专用带宽网络的建设进行研究和分析，探讨了无线通信技术的内容和相关概念以及提出了如何建设电力通信无线专用带宽网络的方案，为未来的无线通信技术在电力行业中的应用与发展提供一些建议和参考。

关键词：电力通信；无线专用带宽网络；建设

在实际的电力应用中，电力业务终端呈现出规模大、范围广、业务分布离散等特点。为更好推进智能配电网的建设，以解决低压集抄、营配一体化等问题，本文首先探讨了无线通信技术的内容，分析了当前的无线通信技术和电力通信无线专用带宽网络组网方案，并对电力通信无线专用带宽网络的建设提出相应的解决方案。

1.无线通信技术

根据传输距离的距离，无线通信技术可分为以下四种技术：基于IEEE802.15的WPAN；基于IEEE802.11的WLAN；基于IEEE802.16的WMAN；基于IEEE802.20的WWAN。GSM，GPRS，3G等是长途无线接入技术的代表。主要的移动无线接入技术是WPAN、WLAN、TD-LTE和WWAN。根据带宽的种类不同，无线接入可分为宽带接入和窄带接入。窄带无线接入技术是第一代和第二代蜂窝移动通信代表；宽带无线接入技术主要是TD-LTE、3G和LMDS三种主要的接入方式。目前，主流无线通信技术仍然由四种技术主导，分别是3G、WiFi、WLAN和TD-LTE。未来的无线技术的发展趋势将基于OFDM+MIMO以及TD-LTE系统采用自适应调制编码（AMC）技术，根据不同的通信选择选择不同的调制和编码形式。在低阶调制编码的情况下，通信通道具有很强的抗干扰能力，但传输利用率低。当通信通道条件良好时，可以选择高阶调制编码以提高传输利用率。在网络结构方面，核心网络被划分为用于管理UE移动性的唯一核心网络和LTE中的处理指令，并且可以通过所有IP向终端提供各种服务。在无线接入侧，原始NodeB和RNC被增强型NodeB或eNodeB取代，这有助于减少整体系统延迟并改善用户体验。LTE的频谱配置则更为灵活，支持1.5MHz/3MHz/5MHz/10MHz/20MHz带宽，可根据不同的频段资源灵活调整。TD-LTE上行链路采用OFDMA模式，下行链路采用SC-FDMA模式，可以实现高频谱利用率和带宽的可扩展性，并且还增强了多点故障阻抗。TD-LTE的天线采用波束成形以太网MIMO技术，以波束的形式传输信号，减少传输过程中信号的衰减，从而提高传输的功率和信号质量，增加信号的覆盖范围[1]。

2.电力通信无线专用带宽网络的建设方案

通过对电力无线专用网的可用频段研究，将它用来访问流量较少的试验区，如配电网自动化和计量自动化。目前，只能使用单频组网方式，管理服务和生产服务不可避免地由同一个无线网络承载，因此采取相应的安全措施实现电力系统的二次安全隔离。TD-LTE无线数据专用网络用作无线传输网络，TD-LTE基站通过有线专用网络的光纤链路接入专用网络聚合节点，并与核心机房互连。核心层构成了核心通信室内的系统，主要执行数据传输，系统访问控制，移动性管理，设备维护管理等功能。载波层完全用于连接电力通信网络的现有MSTP传输网络中的核心层和接入层设备。无线接入层选择站点或区域作为导频，配置一组基于TD-LTE的无线基站设备，并分配三个扇区，为每个扇区配置8个天线通信通道，实现了复制和视频监控等数据传输。无线接入层中的每个基站使用GE接口，通过承载网络高速接入变电站MSTP设备，并通过承载网络与核心层互连。

在无线传感器网络的通信过程期间，传输的数据量较高并且消耗的网络资源很大。此外，由于无线传感器网络具有媒体共享性质，并且节点会在通信期间影响感测区域中的其他剩余节点。因此，如果节点在无线传感器网络通信过程中成功地与通信通道聚合，则整个通信通道会被占用用于数据传输，这使得通信通道分配不合理。因此，通过有效带宽可以改善路由协议，提高无线网络的性能，实现资源的最优配置[2]。

3.结论

综上，本文对电力通信无线专用带宽网络的建设进行研究和分析，阐述了无线通信技术的内容和相关概念以及提出了如何建设电力通信无线专用带宽网络的方案。通过对无线通信技术的结构以及传输能力进行研究，得到通过有效带宽能够提高无线通信的性能，同时表明无线宽带技术在电力配电网络中的重要性。为推动智能电网建设不断深化，建设更好的电网智能电网以及电力通信技术的发展提供一些参考和建议[3]。

参考文献：

[1]赖业宁,王春新,仝维,王霄雁.电力无线通信专网关键技术及主要问题研究[J].电力信息与通信技术,2014,12(12):10-14.

[2]梁松.无线通信技术在电力通信中的应用分析[J].数字通信世界,2018(05):161-162.

[3]罗芳.TD-LTE技术在电力无线通信系统中的应用分析[J].中国新通信,2018,20(06):90-91.

[4]李达,过烽.电力通信网建设中无线专网技术的具体应用[J].无线互联科技,2017(18):3-4.