低頻微波技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的研究

沈遠(yuǎn)飛

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度飛快，對能源電力的需求也大幅度增加，而且隨著生活水平的不斷提高，人們對供電質(zhì)量效率有了更高的要求，電力企業(yè)需不斷提升配網(wǎng)自動化水平來確保人們用電安全。近年來低頻微波技術(shù)不斷發(fā)展，在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用也越來越廣泛，可以迅速判斷電力故障區(qū)域，對電力企業(yè)的發(fā)展具有重要影響。本文對低頻微波技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：低頻微波技術(shù) 配網(wǎng)自動化 模式分類 應(yīng)用研究

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0070-02

現(xiàn)階段我國不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，電力設(shè)施作為影響我國發(fā)展的重要設(shè)施，提高電力設(shè)施的自動化、智能化水平具有重要意義。電力企業(yè)配網(wǎng)自動化水平直接影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此電力企業(yè)應(yīng)對配網(wǎng)自動化研究予以重視，利用低頻微波技術(shù)解決配網(wǎng)自動化中布放光纜困難、投資大、收益低、運(yùn)行維護(hù)麻煩等問題，減少電力配送過程的故障現(xiàn)象。低頻微波技術(shù)的發(fā)展越來越快，電力企業(yè)應(yīng)熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)，充分發(fā)揮低頻微波技術(shù)的重要作用，提高配網(wǎng)自動化水平。

1 低頻微波通信技術(shù)概述

1.1 低頻微波通信技術(shù)的定義

目前我國電力系統(tǒng)通信方式種類繁多，主要包括電力載波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等，其中光纖通信是電力系統(tǒng)中最重要的通信方式。這些通信方式都可以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，但卻存在較多缺陷，例如具有投入和維護(hù)成本高、不適用于小型城鎮(zhèn)的缺點(diǎn)，給電力企業(yè)的發(fā)展造成了一定阻礙。低頻微波通信技術(shù)可以克服上述通信方式的局限，減少電力企業(yè)的資金投入，提高配網(wǎng)自動化水平，進(jìn)而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。微波指的是波長范圍在0.1mm到1m之間的電磁波，在這一波長范圍內(nèi)的電磁波具有良好的穿透力，可以有效完成信息傳輸，在移動領(lǐng)域不斷創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。高頻微波盡管具有傳輸容量大的優(yōu)勢，但在傳輸過程中能力消耗巨大，而且無法繞過多個障礙物，并不適用于農(nóng)村或者小城鎮(zhèn)的通信應(yīng)用。在低頻微波系統(tǒng)采用LTE技術(shù)可以提高電力企業(yè)的投資價值，能夠有效解決農(nóng)村或小城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化發(fā)展中存在的問題。

1.2 低頻微波信號調(diào)制電路設(shè)計

加強(qiáng)低頻微波技術(shù)在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用需要進(jìn)行科學(xué)合理的信號調(diào)制電路設(shè)計。低頻微波信號調(diào)制電路設(shè)計主要分為兩類：其一是調(diào)制電路設(shè)計。調(diào)制電路可分為兩級，分別是低頻信號發(fā)生器輸出的不同頻率和占空比的方波信號和中頻信號發(fā)生器輸出的矩形脈沖信號。技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)制電路設(shè)計時需熟練掌握相關(guān)原理與知識結(jié)構(gòu)體系，提高調(diào)制電路設(shè)計水平。其二是高頻模塊電源電路設(shè)計。由于高頻發(fā)射模塊具有間歇式工作的特點(diǎn)，經(jīng)常導(dǎo)致輸出電壓峰值出現(xiàn)正弦波樣的波動，給電力配網(wǎng)的高效運(yùn)行造成了不良影響。電力企業(yè)為了穩(wěn)定電壓需要采用改造典型電路、引入低頻調(diào)制信號等手段，使得電壓輸出波形峰值趨于平穩(wěn)，確保配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 配網(wǎng)自動化模式的分類

配網(wǎng)自動化對供電質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，電力企業(yè)技術(shù)人員應(yīng)明確配網(wǎng)自動化模式的分類，進(jìn)而提高配網(wǎng)自動化水平。

2.1 故障定位系統(tǒng)模式

電力企業(yè)的配電范圍大、距離遠(yuǎn)，在電力輸送過程中出現(xiàn)故障問題在所難免，配電自動化模式中的故障定位系統(tǒng)模式可以通過相關(guān)設(shè)備進(jìn)行故障的準(zhǔn)確定位，并及時反映給相關(guān)技術(shù)人員，提高故障排除效率。故障指示器、故障報警器等設(shè)備是故障定位系統(tǒng)高效運(yùn)行的重要保障。低頻微波技術(shù)的應(yīng)用，提高了故障信息的傳輸質(zhì)量與速度，進(jìn)而提高了配網(wǎng)的故障定位效率，不僅能有效提高配網(wǎng)自動化水平，還可以提高電力輸送的質(zhì)量，促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展。

2.2 調(diào)配一體的自動化系統(tǒng)模式

自動化和智能化是衡量現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的重要因素，調(diào)配一體的自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動化和配網(wǎng)自動化的雙重目標(biāo)，對電力企業(yè)配電輸送的效果有著重要影響。該自動化模式可以收集電力企業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)、集約化調(diào)度系統(tǒng)、計量自動化、營配一體化系統(tǒng)等在運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的分析處理。該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而提高配網(wǎng)的運(yùn)行效率。同時該系統(tǒng)具有一定的故障指示、處理等高級應(yīng)用，提高了配網(wǎng)自動化水平。

2.3 集中饋線自動化系統(tǒng)模式

集中饋線自動化系統(tǒng)模式是電力配網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的模式，具有良好的應(yīng)用效果，可以及時恢復(fù)故障區(qū)域的供電，以免因配電輸送故障影響人們的生產(chǎn)生活。應(yīng)用該系統(tǒng)時首先要安裝數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備，然后聯(lián)合先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和低頻微波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的實(shí)時全面監(jiān)控，確保配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。集中饋線自動化系統(tǒng)模式對配網(wǎng)自動化水平影響巨大，可自動判斷配電網(wǎng)的故障區(qū)域，并通過遙控功能及時控制和恢復(fù)故障區(qū)域的供電。

2.4 就地饋線自動化系統(tǒng)模式

在就地饋線自動化系統(tǒng)模式中應(yīng)用低頻微波技術(shù)可以有效監(jiān)測配電線路中出現(xiàn)的故障，準(zhǔn)確判斷故障位置及類型，方便檢修工人提高工作效率。就地饋線自動化系統(tǒng)模式配置有自動化開關(guān)設(shè)備，并且采用網(wǎng)絡(luò)式的光纖，在配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時向工作人員傳輸故障信息，并且自動進(jìn)行故障區(qū)域的隔離，以免因故障問題給電力企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，該系統(tǒng)還具有部分配網(wǎng)的監(jiān)測功能，例如可以實(shí)現(xiàn)對局部配網(wǎng)正常運(yùn)行的遙信、遙測及對時等。

3 低頻微波技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究

LTE采用關(guān)鍵技術(shù)如下。

低頻LTE400微波通信關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下五類：（1）OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多載波傳輸，對配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要意義。（2）自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)，最大程度上提高了客戶網(wǎng)絡(luò)信息的吞吐量，也提高了配網(wǎng)的自動化水平。（3）非對稱技術(shù)，既提高了頻譜的使用效率，又提高了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的靈活性與高效性。（4）MIMO多輸入多輸出技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)的同時傳輸，提高了配網(wǎng)運(yùn)行的效率。（5）混合自動重傳技術(shù)，保證了信息的完整性，為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)提供有效保障。

4 QOS策略服務(wù)等級與LTE在集抄系統(tǒng)中的價值

QOS策略是電力企業(yè)配網(wǎng)自動化運(yùn)行中的重要方法，可以準(zhǔn)確傳輸配網(wǎng)自動化中的重要信號，將信號在最短時間內(nèi)反映給技術(shù)人員。在農(nóng)村或小城鎮(zhèn)中采用其他通信方式具有較大弊端，而將低頻微波LTE400無線短波用于集抄系統(tǒng)卻可以克服傳統(tǒng)通信方式的缺點(diǎn)，提高配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的效率和經(jīng)濟(jì)性。QOS策略服務(wù)等級與LTE在集抄系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值，以其傳輸速率高、安全可靠等優(yōu)勢促進(jìn)了配網(wǎng)自動化水平的提升，進(jìn)而提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)競爭力與社會競爭力。

5 結(jié)語

近年來電力行業(yè)的競爭越來越激烈，電力企業(yè)要想在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位就需要不斷提升配網(wǎng)自動化水平，減少甚至是杜絕電力故障的發(fā)生。低頻微波技術(shù)對配網(wǎng)自動化水平有著舉足輕重的影響，加強(qiáng)該技術(shù)在配網(wǎng)中的應(yīng)用對電力企業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。電力企業(yè)需了解低頻微波技術(shù)的定義與配網(wǎng)自動化模式的分類，加強(qiáng)低頻微波技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究，為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有效助力。

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