通信信息技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究

王浩乃

【摘要】 本文以配用電通信網(wǎng)中的通信技術(shù)應(yīng)用為研究對(duì)象，以建構(gòu)系統(tǒng)的智能配、用電通信網(wǎng)的組網(wǎng)通信技術(shù)方案為研究目的。通過對(duì)智能化的配、用電通信網(wǎng)的特征及其業(yè)務(wù)發(fā)展需要的分析，及其通信解決方案中的通信技術(shù)要求，并對(duì)通信技術(shù)在實(shí)際的配、用電通信網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的分析，最后建構(gòu)智能化配、用電通信網(wǎng)的整體組網(wǎng)通信技術(shù)方案。

【關(guān)鍵詞】 通信技術(shù) 智能電網(wǎng) 模式

一、我國(guó)配電通信網(wǎng)整體狀況

配電通信網(wǎng)一般是和城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)應(yīng)建構(gòu)，由于缺乏整體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，因此其電力通信基礎(chǔ)資源并未得到有效開發(fā)。從配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)角度看，東部沿海城鎮(zhèn)覆蓋面廣，中西部地區(qū)城鎮(zhèn)試點(diǎn)少，覆蓋面低。而配電通信網(wǎng)絡(luò)大部分利用光纖專網(wǎng)、無線公網(wǎng)等通信方法，而光纖專網(wǎng)基本采用光調(diào)制解調(diào)器、無源光網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)涉及用電信息等電力核心保密數(shù)據(jù)傳輸、智能化遠(yuǎn)程費(fèi)控計(jì)算和實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此其對(duì)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全保障、輸送帶寬方面、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性等有較高的要求，宜利用專網(wǎng)通信傳輸數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量?，F(xiàn)在的用電通信網(wǎng)絡(luò)主要運(yùn)用于用電信息采集工作，其中遠(yuǎn)程通信信道分配有230MHz無線專網(wǎng)、CDMA和GPRS等方式。本地通信信道主要有RS-485和有線電視網(wǎng)絡(luò)等方式。

二、通信技術(shù)配用電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究

PON一般指的是一點(diǎn)到多個(gè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，大致原理如圖1所示：

PON系統(tǒng)線路終端是OLT、ODN和ONU構(gòu)成。OLT位于中心機(jī)房的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，提供光纖接口。ONU則負(fù)責(zé)來自用戶的業(yè)務(wù)接入。ODN則是信息傳輸通道負(fù)責(zé)信號(hào)功率的分配。PON技術(shù)目前主要應(yīng)用于EPON和GPON網(wǎng)絡(luò)，該技術(shù)應(yīng)用縮減了網(wǎng)絡(luò)傳輸成本。

WiMAX一般指的是無線寬帶城市局域網(wǎng)接入技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。核心網(wǎng)包括路由器、3A代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)設(shè)備和用戶Data，主要實(shí)現(xiàn)用戶的身份認(rèn)證、服務(wù)漫游和管理等功能，并提供相關(guān)網(wǎng)絡(luò)接口；而接入網(wǎng)主要負(fù)責(zé)通過基站和用戶站實(shí)現(xiàn)用戶的無線接入。WiMAX網(wǎng)絡(luò)體系利用了包括OFDM和MIMO等多種最新通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)通信輸送帶寬的抗干擾性能，能夠更好實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)用戶的高效無線接入。WiMAX技術(shù)雖然已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟，但是可用的電力頻點(diǎn)較少，不適合組網(wǎng)，亟待國(guó)家通信部門分配頻譜資源。

PLC技術(shù)是一種電力系統(tǒng)相對(duì)特別的通信方式，它利用電力線纜作為信息傳輸媒介，通過載波手段傳輸相關(guān)信息數(shù)據(jù)，在35千伏以上電壓級(jí)的輸電系統(tǒng)中大量應(yīng)用，主要承承擔(dān)調(diào)控電話、遠(yuǎn)動(dòng)和線路繼電保護(hù)信息。PLC技術(shù)目前主要應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)方集中自動(dòng)抄表系統(tǒng)的信息通道。但是PLC技術(shù)的信道復(fù)雜多變，需要克服包括信道噪聲干擾、時(shí)頻變化等困難以確保信息傳輸?shù)膸捄涂煽慷取?/p>

三、PON、WiMAX和PLC通信技術(shù)組網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)成本比較

PON技術(shù)的帶寬速率是1250到2500Mbps，傳輸距離為20千米，而WiMAX技術(shù)的帶寬是70Mbps，傳輸距離為1到3千米，PLC技術(shù)帶寬是200Mbps，傳輸距離為0.5Km，但是在主要性價(jià)比上，PON在建設(shè)成本、可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性和產(chǎn)品成熟度上都很高，基本沒有限制因素，WiMAX技術(shù)則處于高水平，但受天氣地形因素限制；PLC技術(shù)的建設(shè)成本則相對(duì)降低，而且其可靠性、實(shí)實(shí)時(shí)性和安全性也處于較高水平，不過產(chǎn)品成熟程度一般尚待開發(fā)并且受到電網(wǎng)負(fù)載和結(jié)構(gòu)因素限制。綜上所述，PON技術(shù)有比較明顯的傳輸性能優(yōu)勢(shì)，但是網(wǎng)絡(luò)光纖建設(shè)工程組網(wǎng)成本高，沒有成本優(yōu)勢(shì)；而WiMAX和PLC技術(shù)則在投資實(shí)用型和施工容易程度上更具性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

四、結(jié)語

配、用電通信網(wǎng)是智能化電網(wǎng)配用電工作方面應(yīng)用的占有重要地位的網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)，基本遵循利用PON光纖專網(wǎng)為主要架構(gòu)，無線專網(wǎng)和寬帶PLC網(wǎng)絡(luò)為補(bǔ)充，帶寬需求量不高或者不足的地區(qū)可以采用CDMA或者GPRS等無線公網(wǎng)通信手段作為帶寬系統(tǒng)的完善。這樣的建設(shè)方案才能滿足智能化配、用電通信網(wǎng)對(duì)布網(wǎng)速度、通信帶寬輸送和信息可靠性的要求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 曹惠彬. 電力線通信（PLC）技術(shù)綜述[J]. 電力系統(tǒng)通信，2004，25（1）：1-7

[2] 趙丙鎮(zhèn). 電力線高速通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 電力系統(tǒng)通信，2003，24（1）：12-16

[3] 趙丙鎮(zhèn)，李，李祥珍，等. 電力線高速通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化探討[J]. 電力系統(tǒng)通信，2005，26（1）：4-8