無線通信技術(shù)及在電力通信專網(wǎng)中的應(yīng)用研究

徐婧婧

摘 要：在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，為了滿足其通信的需要，往往建設(shè)電力通信專網(wǎng)，為整個(gè)電力系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)高效的通信服務(wù)。文章正是基于這一背景，結(jié)合河池供電局電力通信專網(wǎng)的建設(shè)實(shí)踐，首先就電力通信專網(wǎng)中的三種常見的無線通信技術(shù)進(jìn)行了分析對(duì)比；其次就電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍及組網(wǎng)方案進(jìn)行了探討；最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。旨在與同行強(qiáng)化業(yè)務(wù)之間的交流，以更好地提高電力通信專網(wǎng)的質(zhì)量，為整個(gè)電力系統(tǒng)的通信安全奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力通信專網(wǎng)；無線通信技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP393.17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）12-0077-02

1 背景概述

近年來，無線通信技術(shù)已成為信息通信領(lǐng)域發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種通信技術(shù)，未來社會(huì)正慢慢朝著全球化的無線網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。電力通信專網(wǎng)中，其主要是組網(wǎng)方式是光纖通信，而如果出現(xiàn)自然災(zāi)害，就會(huì)導(dǎo)致光纜正常運(yùn)行受到影響，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致大面積的光纜中斷而影響其通信安全，且對(duì)其進(jìn)行搶修是將會(huì)面臨難度大和時(shí)間較長(zhǎng)的問題，這將直接對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。

鑒于無線通信技術(shù)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架、抗自然災(zāi)害能 力強(qiáng)、覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)，正好彌補(bǔ)了光纖通信的不足，非常適用于緊急情況下的電力系統(tǒng)應(yīng)急通信。在這樣的背景下，研究如何更好地利用無線通信技術(shù)構(gòu)建電力通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和提供優(yōu)質(zhì)高效電力服務(wù)具有重要的意義。

2 電力通信專網(wǎng)中常見的無線通信技術(shù)分析

2.1 無線通信技術(shù)中的WLAN技術(shù)分析

WLAN技術(shù)為無線局域網(wǎng)技術(shù)，該技術(shù)在實(shí)際組網(wǎng)中主要用于構(gòu)建無線局域網(wǎng)，屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合形成的產(chǎn)物，其傳輸媒介主要是無線多址信道，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能，為用戶通過寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入帶來便利。在具體的組網(wǎng)過程中，主要由接入控制點(diǎn)、接入點(diǎn)和無線網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)管理幾個(gè)部分組成。

WLAN技術(shù)也就是就是常見的Wi-Fi技術(shù)，往往傳輸距離有限，因而主要適用于同樓層中的無線辦公，傳輸速率基本能滿足需要，但是在傳輸距離方面有著較大的限制，一般只有 90 m。另外，由于采用的是通過空氣傳輸數(shù)據(jù)的射頻技術(shù)，非常容易受到外界攻mvx，在安全上存在較大隱患。

2.2 無線通信技術(shù)中的WiMAX技術(shù)

利用該技術(shù)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含了WiMAX終端、WiMAX無線接入網(wǎng)以及WiMAX核心網(wǎng)三部分。

根據(jù)所采用的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場(chǎng)景的不同，WiMAX終端又分為固定式、便攜式和移動(dòng)式三種類型。

WiMAX接入網(wǎng)主要是指具有無線管理功能的基站，而為了實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的互通，還需要具有認(rèn)證與業(yè)務(wù)授權(quán)的服務(wù)器。

WiMAX核心網(wǎng)則主要用于解決用戶認(rèn)證問題以及作為與其他網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的接口。

電力通信的特點(diǎn)是站點(diǎn)分散、覆蓋面廣，容量要求不是很大，WiMAX技術(shù)覆蓋范圍廣、傳輸速率高、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的特點(diǎn)正好滿足電力通信網(wǎng)的這種需求，且在成本上比光纖通信低，一直被業(yè)界看好。所以從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度考慮，WiMAX技術(shù)在構(gòu)建IP化的地區(qū)級(jí)和縣級(jí)電力通信網(wǎng)絡(luò)上將發(fā)揮重要作用。

2.3 無線通信技術(shù)的WMN技術(shù)

WMN即無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)，是一種具有高容量和高速率特點(diǎn)的分布式網(wǎng)絡(luò)，它與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)有著較大的區(qū)別，屬于WLAN與ADHOC網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，發(fā)揮了兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有有效路由及故障發(fā)現(xiàn)、寬帶無線匯聚連接以及不占用有線網(wǎng)絡(luò)資源等特性[1]。

從應(yīng)用前景上看，WMN技術(shù)不僅可以用在無線寬帶接入上，在其他方面例如與圖像采集、數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)合可以對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行跟蹤或數(shù)據(jù)采集，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控上也有廣泛的應(yīng)用。

3 電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍及組網(wǎng) 方案

3.1 應(yīng)用范圍

在電力通信專網(wǎng)中加強(qiáng)無線通信技術(shù)的必要性毋庸置疑，所以我們必須對(duì)其應(yīng)用范圍有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，才能更好地確保組網(wǎng)方案的科學(xué)性。在電力通信專網(wǎng)中，無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1.1 在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)為電力系統(tǒng)提供應(yīng)急通信

電網(wǎng)在運(yùn)行中，一旦發(fā)生災(zāi)難，電力系統(tǒng)的應(yīng)急通信最為重要，而無線通信快速部署、抗災(zāi)害能力強(qiáng)的特點(diǎn)，讓它成為應(yīng)急通信的最佳選擇。尤其是災(zāi)害發(fā)生后難以及時(shí)排除光纜故障時(shí)，將無線通信網(wǎng)絡(luò)作為應(yīng)急的通信方式就顯得尤為重要。

3.1.2 滿足遠(yuǎn)距離通信接入和延伸的需要

由于河池供電局的部分供電所與主變電站之間的距離較遠(yuǎn)，敷設(shè)光纜困難且費(fèi)用昂貴，所以采取無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)不失為一種可靠的選擇，既能避免光纜敷設(shè)形成的高額費(fèi)用，還能確保變電站與供電所之間的網(wǎng)絡(luò)通信問題，尤其是節(jié)點(diǎn)覆蓋問題。

3.1.3 在用戶抄表方面

利用無線通信技術(shù)能構(gòu)建電力無線通信系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶用電量的問題，且在應(yīng)用范圍不斷拓展的今天，能有效的精確控制用戶。

3.1.4 在配網(wǎng)自動(dòng)化方面

當(dāng)前我局在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)方面還較為薄弱，所以加強(qiáng)無線通信技術(shù)的利用，能快速的覆蓋每個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)約在線纜方面的投資，同時(shí)也能為用戶提供更加多元化的服務(wù)。

3.1.5 為新建變電站臨時(shí)通信需要提供便利

在新變電站的建設(shè)過程中，往往由于多方面的限制使得電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度受限，而開通電力通信網(wǎng)絡(luò)又是變電站投產(chǎn)不可或缺的條件，此時(shí)利用無線通信技術(shù)在光纜線路投產(chǎn)之前進(jìn)行通信方案的組織，在整個(gè)變電站建設(shè)期間提供通信服務(wù)，是一種便捷靈活的方法。

3.1.6 實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋

為了在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，例如在變電站和電廠以及電力樓宇等區(qū)域加強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，尤其是業(yè)務(wù)流量需求較小時(shí)，能替代傳統(tǒng)的綜合布線，降低這方面的費(fèi)用，且能提供更加快速便捷的接入方式[2]。

3.2 組網(wǎng)方案探討

綜上所述，電力通信專網(wǎng)中對(duì)無線通信技術(shù)的需求主要表現(xiàn)在應(yīng)急通信、配網(wǎng)自動(dòng)化以及無光纜覆蓋廠站節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)通信上。

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，如何合理選取無線技術(shù)從而避免網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)大量投資，避免應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)被閑置，使電力通信專網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可行，就需要對(duì)組網(wǎng)方案進(jìn)行科學(xué)合理的確定。

3.2.1 組網(wǎng)思路

從以上對(duì)幾種無線通信技術(shù)的分析可以看出，WiMAX、WMN、衛(wèi)星通信幾種無線技術(shù)都可以用于電力應(yīng)急通信，但在配網(wǎng)自動(dòng)化通信中只有WiMAX適合。因此主要考慮在電力通信專網(wǎng)中采用WiMAX技術(shù)。

而為了避免出現(xiàn)由于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)導(dǎo)致的重復(fù)投資和應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)被閑置的情況，可將WiMAX技術(shù)、WLAN技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合達(dá)到綜合解決的目的，同時(shí)根據(jù)我局光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以及微波網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，切實(shí)加強(qiáng)微波網(wǎng)資源和光纖傳輸網(wǎng)的應(yīng)用，使得無線通信網(wǎng)絡(luò)既能在應(yīng)急通信中使用，在日常運(yùn)行中也能為生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)所用。下面就對(duì)具體組網(wǎng)方案進(jìn)行分析。

3.2.2 組網(wǎng)方案

根據(jù)上述討論，一個(gè)可行的具體組網(wǎng)方案為：

分別在各220 kV、110 kV變電站和供電所以及附近高山上修建WiMAX基站，在各配網(wǎng)接入點(diǎn)、搶修車輛以及災(zāi)變現(xiàn)場(chǎng)、應(yīng)急通信需求現(xiàn)場(chǎng)配置了WiMAX CPE終端進(jìn)行信息回傳，在每個(gè)基站則結(jié)合實(shí)際情況，采取光纖傳輸網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)以及衛(wèi)星通信、微波網(wǎng)等資源將其與配網(wǎng)中心和應(yīng)急指揮中心接頭，從而在災(zāi)變過程中就能利用原有基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)進(jìn)行電力生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，從而為災(zāi)變現(xiàn)場(chǎng)提供業(yè)務(wù)通信的需求[3]。

另外，除了在應(yīng)急通信中應(yīng)用，并將光纖作為整個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化專用的通信網(wǎng)絡(luò)，從而為配網(wǎng)自動(dòng)化水平的提升提供強(qiáng)大的通信需求。

4 結(jié) 語

綜上所述，目前電力系統(tǒng)內(nèi)采用的通信主要以光纖為主，雖然其具有較高的可靠性和較強(qiáng)的傳輸率，但是在電網(wǎng)的災(zāi)難處理、智能化和配網(wǎng)的自動(dòng)化方面的要求正在不斷的提升，勢(shì)必需要在無線通信技術(shù)方面迅速的進(jìn)行處理和部署，從而更好地避免由地面限制等問題，所以將其作為電力通信補(bǔ)充手段，從而確保其以更加完善、可靠的性能為電力通信網(wǎng)發(fā)揮積極作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 周宇波，付誠，吳佩洪，等.無線專網(wǎng)在電力通信中的應(yīng)用[J].云南電力技術(shù)，2015，（5）.