試析城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究

邵梅 魏威 呂春華

摘 要：城市低壓配電網(wǎng)作為我國(guó)電力行業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的一個(gè)重要部分，對(duì)于緩解電力需求緊張，提高電力供電質(zhì)量以及保證供電的穩(wěn)定性有著積極意義，尤其是在當(dāng)下我國(guó)工業(yè)發(fā)展不斷加快以及城市化進(jìn)程不斷深入的大背景下，研究城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)至關(guān)重要。本文主要對(duì)我國(guó)城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)展開進(jìn)行初步的分析，僅供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：低壓配電網(wǎng)；通信；組網(wǎng)技術(shù)

較西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)城市低壓配電網(wǎng)發(fā)展相對(duì)較晚，尤其是當(dāng)下城市化進(jìn)程不斷深入，工業(yè)用電不斷增加的情況下，配電網(wǎng)的運(yùn)行和負(fù)荷需求迎來了越來越大的挑戰(zhàn)。研究和推廣城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)，對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率和服務(wù)水平具有十分重要的意義。

1 我國(guó)某市配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

該市的電力局是所在省份最大的供電企業(yè)之一，對(duì)該市的城區(qū)以及下屬的幾個(gè)縣提供輸電服務(wù)。該電力局供電區(qū)域面積約為15 672km2，用電戶約為321萬戶。截至去年年底，該市電網(wǎng)的各種變電所共561所，其中大于35kV的變電所有231所，10kV配電變壓器容量為428萬kVA。但是該市的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)還存在著幾方面的不足，如配電通信數(shù)據(jù)網(wǎng)覆蓋面不全面，配電通信相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善，等等。

2 城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究

從應(yīng)用方式來說，低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)跟電力主網(wǎng)比較相似，區(qū)別主要在于二者的應(yīng)用環(huán)境之間存在差異性。在我國(guó)，電力行業(yè)應(yīng)用的通信方式主要有無線通信、光纖以及電力線載波等。雖然說光纖通信越來越受到青睞，但是鋪設(shè)過程很繁雜，所需要的資金投入量大，同時(shí)很容易受到城市建設(shè)中一些工程的影響；無線通信穩(wěn)定性能不好，很容易受到環(huán)境因素的制約，同時(shí)保密性能不是很好；電力線載波雖說性能上優(yōu)勢(shì)較為明顯，但是該技術(shù)對(duì)于電纜依賴性比較強(qiáng)，很容易受到線路故障等因素的影響[1]。

隨著配電網(wǎng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)主要有無線通信、低壓電力線載波兩種，下面就這兩種低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)展開探討。

2.1 無線通信技術(shù)

無線通信技術(shù)中，應(yīng)用廣泛同時(shí)效果比較好的技術(shù)有兩種，其一是全球微波互聯(lián)接入技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速、長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸，極大地豐富了業(yè)務(wù)形式。目前該技術(shù)比較成熟，全球支持該技術(shù)的廠商和相關(guān)設(shè)備比較多，給該技術(shù)的發(fā)展提供了穩(wěn)定性的保障，同時(shí)，該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬需求較大業(yè)務(wù)的支持。全球微波互聯(lián)接入技術(shù)也有一定的局限性，比如說不能夠?qū)崿F(xiàn)用戶高速移動(dòng)形勢(shì)下的無縫切換等。但是結(jié)合該市的具體情況，應(yīng)用該技術(shù)，能夠有效地促進(jìn)該市低壓配電網(wǎng)服務(wù)的發(fā)展，保證包括圖像信息在內(nèi)的寬帶信息的傳輸[2]。

其二是無線傳感網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)能夠通過500MHz的頻段發(fā)射的信號(hào)覆蓋8層樓，該技術(shù)應(yīng)用中，微網(wǎng)能夠通過配變作為胡據(jù)點(diǎn)，覆蓋方圓1千米的區(qū)域。由于在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，而各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間能夠擁有相同的地位。也就是說，當(dāng)其中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)不能正常工作的狀況下，整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)還能夠正常運(yùn)行和傳輸，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性。但是，應(yīng)用該技術(shù)在通信的時(shí)候，距離會(huì)受到一定的限制，同時(shí)支持的帶寬也比較低。另外，網(wǎng)絡(luò)通信也容易受到不明因素的攻擊導(dǎo)致不正常工作。

2.2 低壓電力線載波技術(shù)

應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行通信主要是通過傳輸工頻電能線路來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳送。低壓電力線載波通信技術(shù)主要有如下特征：其一，低壓電網(wǎng)上面的負(fù)載的特性具有相當(dāng)大的差異性，當(dāng)信息傳輸頻率變化的時(shí)候，低壓電網(wǎng)便表現(xiàn)出不同的響應(yīng)[3]，信息傳輸過程中信道的頻率響應(yīng)就不大穩(wěn)定；其二，在信息的傳輸過程中，負(fù)載的接入以及斷開狀態(tài)比較頻繁，不僅低壓電網(wǎng)的頻率響應(yīng)會(huì)跟隨時(shí)間不斷發(fā)生變化，而且阻抗也會(huì)呈現(xiàn)出波動(dòng)性，二者之間的變化都與地點(diǎn)有著密切的關(guān)系，不方便我們對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)；其三，在低壓電網(wǎng)環(huán)境下，相關(guān)的電氣設(shè)備產(chǎn)生噪聲與干擾的情況比較突出。隨著科技的不斷進(jìn)步，該技術(shù)逐漸向擴(kuò)頻通信技術(shù)以及多載波正交頻分多址技術(shù)發(fā)展。

擴(kuò)頻通信技術(shù)的核心在于通過編碼與調(diào)制來有效地?cái)U(kuò)展頻寬。也就是說，頻寬的擴(kuò)展跟所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒有關(guān)聯(lián)。需要傳輸?shù)男畔⒔?jīng)過信息條子和擴(kuò)頻調(diào)制后，通過射頻發(fā)生器來進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)過這個(gè)步驟后，信息經(jīng)由信道先后通過變頻以及擴(kuò)頻解調(diào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的解調(diào)，從而達(dá)到傳輸信息的目的。應(yīng)用該技術(shù)能夠有效地提高低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性，配電網(wǎng)上的不同用戶還能夠通過這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行同時(shí)通信，有鑒于此，在某市低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行中可以應(yīng)用該技術(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的服務(wù)質(zhì)量[4]。

多載波正交頻分多址技術(shù)的基本原理是通過將傳輸?shù)男盘?hào)分隔成若干個(gè)子信號(hào)，然后子信號(hào)之間跟子載波進(jìn)行有順序的調(diào)制，這樣能夠得到效率較高的頻譜。但在實(shí)際應(yīng)用中，子信道之間存在著一定程度的互相干擾，在該技術(shù)中應(yīng)用了DSP技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信道之間的調(diào)制，從而保證信息的正常傳輸。

3 結(jié)語

本文主要通過結(jié)合某市低壓配電網(wǎng)通信技術(shù)的現(xiàn)狀來對(duì)城市低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)展開探討。提高配電網(wǎng)的穩(wěn)定性與供電服務(wù)水平，需要供電企業(yè)加大對(duì)低壓配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制，科學(xué)地配電與供電。

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