電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用研究

曹翔宇　崔鵬

摘 要：當(dāng)前電力通信專網(wǎng)采用的光纖通信方式，雖然具有較快的傳輸速率以及較高的可靠性，但是并不能夠滿足應(yīng)急通信、配電網(wǎng)自動(dòng)化等方面的需求，通過應(yīng)用無線通信技術(shù)來作為補(bǔ)充通信的手段，能夠更好地保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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

1無線通信技術(shù)的基本概況

1.1無線通信技術(shù)的基本概念

無線通信技術(shù)，主要是運(yùn)用電磁波信號，能夠自由的在空間當(dāng)中進(jìn)行傳播，促使人類各種信息進(jìn)行交換的一種特殊的通信方式。這種特殊的通信方式在移動(dòng)的過程當(dāng)中被實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，又被人們稱之為“移動(dòng)通信”，人們將這二者結(jié)合起來又稱之為“無線移動(dòng)通信”。

1.2無線通信技術(shù)的起源與影響

（1）影響

無線通信技術(shù)從開始到現(xiàn)在，給人類帶來了非常大的影響?，F(xiàn)如今，在每一天當(dāng)中大約有接近15萬人在生活當(dāng)中成為了無線通信技術(shù)的新用戶。在全世界當(dāng)中，運(yùn)用無線通信技術(shù)進(jìn)行信息交流和溝通的人群已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2億人。這些人當(dāng)中不僅有學(xué)生、大學(xué)教師，還有商店經(jīng)歷、卡車司機(jī)等等，包含了各行各業(yè)的人群，他們都在不斷的采用這樣一種無線技術(shù)進(jìn)而相互之間進(jìn)行溝通和交流。

（2）起源

從70年代開始，人類就開始針對無線網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的研究。在整個(gè)80年代的時(shí)候，隨著以太局域網(wǎng)得到迅速的發(fā)展，通過不運(yùn)用架線這樣一種方式，逐漸打破了傳統(tǒng)的架線結(jié)構(gòu)的“有線網(wǎng)”，從而贏得了整個(gè)市場的認(rèn)可，但也正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的無線網(wǎng)是作為有線以太網(wǎng)的一種補(bǔ)充，遵循了IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，使直接架構(gòu)于802.3上的無線網(wǎng)產(chǎn)品存在著易受其它微波噪聲干擾，性能不穩(wěn)定，傳輸速率低且不易升級等弱點(diǎn)，不同廠商的產(chǎn)品相互也不兼容，這一切都限制了無線網(wǎng)的進(jìn)一步應(yīng)用。到1997年6月，IEEE終于通過了802.11標(biāo)準(zhǔn)。主要是對網(wǎng)絡(luò)的物理層（PH）和媒質(zhì)訪問控制層（MAC）進(jìn)行了規(guī)定。根據(jù)預(yù)測，今后幾年，無線網(wǎng)在全世界將有較大的發(fā)展。

2電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍

為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，加強(qiáng)電力通信專網(wǎng)的穩(wěn)定性，在電力通信專網(wǎng)中應(yīng)用無線通信技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)展的必然趨勢，通過對無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)行深入的了解，能夠更好地把握組網(wǎng)方案的科學(xué)性。當(dāng)前，無線通信技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中主要應(yīng)用在以下方面：

2.1應(yīng)急通信

自然災(zāi)害可能會(huì)破壞電力通信系統(tǒng)，進(jìn)而影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而由于無線通信技術(shù)具有抗災(zāi)能力強(qiáng)、能夠快速部署的特點(diǎn)，因此可以將其作為應(yīng)急通信手段來應(yīng)用。當(dāng)光纜出現(xiàn)故障并且難以排除時(shí)，就可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行應(yīng)急通信，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2遠(yuǎn)距離通信接入和延伸

在電力系統(tǒng)中，存在部分供電所距離主變電站較遠(yuǎn)的情況，如果采用敷設(shè)光纜的情況來進(jìn)行通信，要耗費(fèi)大量的人力、物力，造價(jià)非常昂貴，而采用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以有效解決這一問題，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)變電站與供電所之間的可靠、穩(wěn)定統(tǒng)一的通信，同時(shí)還不需要敷設(shè)光纖所投入的大量費(fèi)用。

2.3用戶抄表

通過應(yīng)用無線通信技術(shù)，能夠建立起電力無線通信系統(tǒng)，利用這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶用電量的實(shí)施監(jiān)控，并且實(shí)現(xiàn)用戶用電的精確控制。

2.4配網(wǎng)自動(dòng)化

當(dāng)前我國電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化建設(shè)還不完善，通過應(yīng)用無線通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)的快速覆蓋，這樣可以推動(dòng)配電自動(dòng)化建設(shè)的快速推進(jìn)，為用戶提供更加多樣化的服務(wù)，同時(shí)降低線纜方面的資金投入，對于促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。

2.5臨時(shí)通信

隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，很多新的變電站正在不斷建設(shè)，但是受到多方面因素的影響，在變電站建設(shè)過程中電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進(jìn)度受到阻礙，而變電站投產(chǎn)的前提是電力通信網(wǎng)絡(luò)必須開通，為了解決這一問題，可以應(yīng)用無線通信技術(shù)，在光纜線路建設(shè)完成之前進(jìn)行通信方案的組織，在變電站建設(shè)過程中提供通信服務(wù)。

2.6小范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋

利用無線通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)小范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，滿足網(wǎng)絡(luò)需求，如變電站、電廠等區(qū)域，可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的綜合布線，這樣不僅方便便捷，而且可以降低所需費(fèi)用。

3無線通信技術(shù)在電力專網(wǎng)當(dāng)中的具體運(yùn)用

3.1電力對無線通信網(wǎng)所表現(xiàn)的需求特點(diǎn)

（1）使用者抄表：在針對此事對無線通信技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用的時(shí)候，能夠?qū)ο鄳?yīng)的用戶對電量的運(yùn)用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)控。伴隨著這樣一種技術(shù)的延伸，還能夠?qū)@些用戶進(jìn)行精確化的控制等。

（2）配網(wǎng)的自動(dòng)化：現(xiàn)如今，在我國針對于配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展還處于一個(gè)相對薄弱的環(huán)節(jié)，運(yùn)用無線通信技術(shù)能夠迅速將其覆蓋到每一個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)當(dāng)中，并且能夠節(jié)約大量的線纜耗資情況，進(jìn)而有效的對不同的用戶提供更為全面的服務(wù)。

（3）在遇到危險(xiǎn)時(shí)候有效應(yīng)急：運(yùn)用無線通信技術(shù)，能夠在用戶針對電路使用遇到危險(xiǎn)的時(shí)候進(jìn)行有效的應(yīng)急措施。當(dāng)這一危險(xiǎn)發(fā)生的時(shí)候，或者是在光纜出現(xiàn)不同程度的損害的時(shí)候，往往很難進(jìn)行維修，這時(shí)候的無線通信網(wǎng)絡(luò)就可以成為此事對其進(jìn)行應(yīng)急的重要通信方式。

（4）小范圍的進(jìn)行覆蓋：對于在用電控制的電廠或者變電站等不同的區(qū)域來說，同樣可以采用無線通信系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，針對這一區(qū)域進(jìn)行無線覆蓋控制，進(jìn)而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測的目的。而在那些業(yè)務(wù)需求量較小的區(qū)域當(dāng)中，也可以對這一方式進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而取代綜合布線系統(tǒng)，避免在這當(dāng)中耗費(fèi)昂貴的布線費(fèi)用，提供極為便捷和快速的接入式方式。

（5）構(gòu)建變電站臨時(shí)性的通信方案：在變電站的構(gòu)建過程當(dāng)中，由于電力通信網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建的過程當(dāng)中往往會(huì)受到外部因素的影響（例如施工環(huán)境、線路布局施工的條件等等）；但是，通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)建的時(shí)候，就不會(huì)存在這些現(xiàn)實(shí)因素的影響。因而，通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建能夠進(jìn)一步有效的實(shí)行大范圍的布局，進(jìn)而使之更加方便、快捷的完成相應(yīng)的通信方案。

3.2組網(wǎng)的具體實(shí)施方案

對于電力通信專網(wǎng)當(dāng)中對無線通信技術(shù)的需求上來看，主要體現(xiàn)在應(yīng)急、覆蓋、配網(wǎng)通信等著幾個(gè)不同的方面。為了能夠進(jìn)一步規(guī)避在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建當(dāng)中的一種重復(fù)性的投資，同事規(guī)避在出現(xiàn)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)時(shí)候有些特定網(wǎng)絡(luò)的限制現(xiàn)象，針對這些不同的需求進(jìn)而開展相應(yīng)的方案進(jìn)行解決，從而優(yōu)化其中的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及對配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建等。

具體的方案，可以在不同的變電站或者是供電所等構(gòu)建WiMax基站，而在各個(gè)配網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入節(jié)點(diǎn)DTU、FTU、TTU以及搶修車輛、事故現(xiàn)場、應(yīng)急通信區(qū)域都應(yīng)當(dāng)配置WiMaxCPF終端對當(dāng)時(shí)的情況進(jìn)行回傳，并且在各個(gè)不同的基站當(dāng)中要同時(shí)采用光纖的傳輸網(wǎng)、IP的數(shù)據(jù)網(wǎng)、微波網(wǎng)以及衛(wèi)星通信等等，接入到配網(wǎng)中心當(dāng)中，促使這一網(wǎng)絡(luò)在災(zāi)難現(xiàn)場當(dāng)中能夠滿足相應(yīng)的需求。而在顯示的生活當(dāng)中，也可以運(yùn)用光纖傳輸網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)作為整個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化當(dāng)中的一個(gè)專用的通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而滿足配網(wǎng)自動(dòng)化對于整個(gè)通信渠道的不同需求。

結(jié)束語

在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，電力通信專網(wǎng)中最常用的就是光纖組網(wǎng)，而當(dāng)出現(xiàn)自然災(zāi)害時(shí)，光纖容易遭受破壞，從而導(dǎo)致光纜不能夠正常的運(yùn)行，可能會(huì)造成大面積的光纜中斷的情況，一旦發(fā)生這種情況，需要較長的時(shí)間進(jìn)行修復(fù)，這會(huì)導(dǎo)致電力通信在一段時(shí)間內(nèi)中斷，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的運(yùn)行安全，在這樣的情況下，需要考慮到應(yīng)急情況下電力系統(tǒng)的應(yīng)急通信。無線通信技術(shù)的發(fā)展為解決這一問題提供了必要的手段，通過應(yīng)用無線通信技術(shù)能夠彌補(bǔ)光纖通信的不足，在緊急情況下提供應(yīng)急通信，從而更好地保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳菁.電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2018（10）：133-134.

[2] 胡珂玨.電力無線通信專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及主要問題[J].通訊世界，2018（10）：213-214.

[3] 閆成超.基于LTE230的電力無線通信專網(wǎng)分析[J].通信電源技術(shù)，2018，35（07）：169-170.

[4] 楊曉.無線通信技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2018，35（05）：203-204+207.

（作者單位：1.國網(wǎng)河北省電力有限公司沙河市供電分公司；

2.國網(wǎng)河北省電力有限公司晉州市供電分公司）