電力無線通信的技術(shù)要點(diǎn)分析

【摘要】我國是電能消耗量的大國之一，每年投入生產(chǎn)或民用的電能量龐大，這就對電能資源調(diào)度與控制提出了嚴(yán)格的要求。為了適應(yīng)新電力行業(yè)發(fā)展模式的標(biāo)準(zhǔn)，各地供電單位開始采用高科技輔助電力系統(tǒng)調(diào)度，以維持電能的可持續(xù)供應(yīng)。無線通信技術(shù)是電力自動化控制的核心支撐，將其用于電力系統(tǒng)有助于作業(yè)性能的提升。本次分析了我國電力行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，闡述了無線通信技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，對電力通信方案改革提出了相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】電力通信無線網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)對策

通信科技是人們傳遞信息的主要科技形式，其利用數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換不同的信息內(nèi)容，再按照特定形式將信息傳遞給接受者。電力無線通信是當(dāng)前科技研究的重要課題，借助電力行業(yè)可以看出無線通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

一、電力工程改造的現(xiàn)狀

電力行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)不可缺少的組成部分，其不僅關(guān)系著社會電能的供應(yīng)與傳輸水平，也影響著一個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從實(shí)際操作情況看，電力工程改造正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，諸多因素對系統(tǒng)功能造成了不利干擾，這就需要供電部門采取有效的管理對策。最近幾年，全國各地均增加了電網(wǎng)改造工程的投資額度，如表1，旨在加快電網(wǎng)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

電力系統(tǒng)是從事發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等多項(xiàng)操作的主控平臺，借助系統(tǒng)調(diào)度方案可實(shí)現(xiàn)電能資源的高效利用。從表1可知，“十二五”計(jì)劃（2011-2015年）中，我國大部分省區(qū)對電網(wǎng)改造均投入了大筆資金，這不僅說明了國家對地方電網(wǎng)改造工程的重視，也標(biāo)志著舊電網(wǎng)改造已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1]。其中，無線通信網(wǎng)是電力行業(yè)改造的一個關(guān)鍵點(diǎn)，這對于電網(wǎng)調(diào)度、電能供輸、設(shè)備控制等均是十分主要的內(nèi)容。

二、電力無線通信的優(yōu)勢

近年來，電網(wǎng)的無線網(wǎng)控制技術(shù)日趨成熟，顯著降低了電網(wǎng)的故障率，維護(hù)了電力系統(tǒng)內(nèi)外部裝置的持久應(yīng)用，這些都為電網(wǎng)循環(huán)利用提供了有利的條件，提升了資源的實(shí)用性。無線信號不僅傳輸距離遠(yuǎn)，且整體信號的狀態(tài)相對穩(wěn)定，推動了電力設(shè)備工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。電力無線通信具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，具體包括：

1、周期短。用數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑恍枰茉O(shè)適當(dāng)高度的天線，工程周期只需要幾天或者幾周就可以。相比之下，無線的方式可以迅速組建起通信鏈路，工程周期大大縮短。另外，對于電力傳輸作業(yè)中遇到的故障問題，無線網(wǎng)也可快速地反饋給控制中心，保證了電力信號調(diào)控流程的規(guī)范性，維持了電能傳輸作業(yè)的有序進(jìn)行。

2、抗干擾。有線通訊遇到山地、湖泊、林區(qū)等環(huán)境，將對有線網(wǎng)絡(luò)的布線工程有著極強(qiáng)的制約力。而用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將不受這些限制，用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性[2]。具體來說，無線通信網(wǎng)幾乎不受空間、時間、地域等因素的干擾，整體的傳輸效率較高。

3、可擴(kuò)展。傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的故障率較高，常常因?yàn)橄到y(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線的方式，需要重新的布線，施工比較麻煩。采用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，只需將新增設(shè)備與無線數(shù)傳電臺相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了，這種通信模式的可擴(kuò)展性較好，且可以跟隨著電網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用要求，不斷地調(diào)整作業(yè)模式。

三、電力無線通信的技術(shù)要點(diǎn)分析

新時期我國電力系統(tǒng)功能有了很大的改善，在原有供應(yīng)電能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化改造，擴(kuò)大了系統(tǒng)供配電的作業(yè)范圍。與此同時，用戶對電網(wǎng)運(yùn)行也提出了更高的要求，電力系統(tǒng)作業(yè)評判的標(biāo)準(zhǔn)也有所改變。無線通信科技應(yīng)用于電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度，不僅是行業(yè)科技的創(chuàng)新要求，也是對舊電網(wǎng)優(yōu)化改造的必然趨勢。從已經(jīng)改建成功的電力工程來看，無線通信在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行階段也著實(shí)發(fā)揮了多方面的作用。電力無線通信是基于計(jì)算機(jī)控制平臺的新模式，其技術(shù)要點(diǎn)：

1、數(shù)據(jù)采集。電力行業(yè)是市場經(jīng)濟(jì)不可缺少的一部分，其在推動社會供配電傳輸中發(fā)揮了重要的作用，也是未來城市及農(nóng)村地區(qū)改造的重點(diǎn)項(xiàng)目。在這種應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)只承擔(dān)數(shù)據(jù)的采集跟處理工作，而不直接參與控制[3]。它對生產(chǎn)過程各種工藝變量進(jìn)行巡回檢測、處理、記錄及變量的超限報警，同時對這些變量進(jìn)行累計(jì)分析和實(shí)時分析，得出各種趨勢分析，為操作人員提供參考。

2、數(shù)字控制。計(jì)算機(jī)根據(jù)控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后將結(jié)果經(jīng)過過程輸出通道，作用到被控對象，從而使被控變量符合要求的性能指標(biāo)。與模擬系統(tǒng)不同之處在于，在模擬系統(tǒng)中，信號的傳送不需要數(shù)字化；而數(shù)字系統(tǒng)必須先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出控制信號也必須進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后才能驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)有較強(qiáng)的計(jì)算能力，所以控制算法的改變很方便，為電網(wǎng)數(shù)字化控制提供了保障。

3、信號監(jiān)控。這個系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)過程的工況和已定的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行優(yōu)化分析計(jì)算，產(chǎn)生最優(yōu)化設(shè)定值，送給直接數(shù)字控制系統(tǒng)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)平臺輔助無線通信網(wǎng)絡(luò)，能夠輔助電信號調(diào)度作業(yè)，對電網(wǎng)工作狀態(tài)實(shí)施24h小時監(jiān)控，這樣便可保障網(wǎng)絡(luò)的的運(yùn)行效率。監(jiān)督計(jì)算機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)著高級控制與管理任務(wù)，要求數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)，存儲容量大等，一般采用較高檔微機(jī)。

4、存儲備檔。電力系統(tǒng)改造建設(shè)有一定的周期性，改造后的電網(wǎng)并非長久不變的，存儲有價值信息對后期改造具有較高的指導(dǎo)性。電力無線通信配備了專用的數(shù)據(jù)存儲模式，對改建中形成的數(shù)據(jù)信息實(shí)施存儲，錄入了工程改造環(huán)節(jié)的諸多有價值信息。例如，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫可定期收錄與電網(wǎng)改造相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且借助計(jì)算機(jī)平臺進(jìn)一步處理后存檔，這樣方便了其它電網(wǎng)工程改造方案的參考。

四、電力通信改造的注意事項(xiàng)

電力通信改造是整個行業(yè)的必然趨勢，也是推動我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的前提要求。無線網(wǎng)絡(luò)能夠加快電力信號的傳輸，特別是在高壓電傳輸作業(yè)條件下，無線網(wǎng)的功能特性更加明顯。相比于有線網(wǎng)絡(luò)，無線電網(wǎng)的安全系數(shù)更高，執(zhí)行電能供輸指令時不會造成異常性故障。對于電力行業(yè)來說，電力無線通信網(wǎng)傳輸還需注意多個方面的問題，不僅要考慮無線網(wǎng)絡(luò)的布局，還要對通信模塊實(shí)施必要的調(diào)整[4]。

五、結(jié)論

電力系統(tǒng)是對電能資源優(yōu)化配置的重要方式，借助電網(wǎng)可以加快電能資源的優(yōu)化調(diào)配，促進(jìn)了整個行業(yè)科技的創(chuàng)新改造。新時期國家對電網(wǎng)擴(kuò)建工程給予了新的指導(dǎo)，這就要求供電單位從多個角度考慮工程建設(shè)，擬定切實(shí)可行的無線通信網(wǎng)絡(luò)方案，保障了電網(wǎng)日常作業(yè)的有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]費(fèi)小娟.我國電力工程改造的現(xiàn)狀及對策[J].廣東電力，2011，31（11）：43-45.

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[3]岑少華.新時期電網(wǎng)功能自動化設(shè)置及調(diào)控的研究[J].南京理工大學(xué)學(xué)報，2012，26（19）：56-58.

[4]薛斌.分析電力無線通信技術(shù)的優(yōu)化改革[J].科技咨詢，2010，27（5）：31-33.