基于TD—LTE的電力無線寬帶專網(wǎng)在配網(wǎng)自動化中的應用探索

【摘 要】在電力系統(tǒng)的正常運作中配電網(wǎng)是十分關鍵的組成部分，配電網(wǎng)能否穩(wěn)定、正常的工作將直接關系到用戶用電質(zhì)量，換句話說配電網(wǎng)事實上就是整個電力系統(tǒng)的基礎保障。隨著LTE技術的發(fā)展，它的應用范圍也越來越廣泛，而在我國主要使用的是TD-LTE技術，這為配網(wǎng)自動化帶來了有力的技術支持。本文對基于TD-LTE的電力無線寬帶專網(wǎng)在配網(wǎng)自動化中的應用進行了分析，并提出了相應的觀點，供以參考。

【關鍵詞】TD-LTE 無線寬帶 配網(wǎng)自動化

LTE的根源是OFDMA技術，其標準為3GPP組織規(guī)定的全球通用標準。主流的LTE又包括了兩種模式即TDD以及FDD。雖然LTE-FDD與LTE-TDD都屬于LTE的范疇，但事實上兩種網(wǎng)絡在模式上以及運作方式上還是有著一定的區(qū)別，從當前的上、下行速率來看LTE-TDD并不如LTE-FDD且穩(wěn)定性也較LTE-FDD差一些，但是LTE-FDD是國外知識產(chǎn)權，而LTE-TDD則擁有自主知識產(chǎn)權并能夠?qū)崿F(xiàn)正交頻分復用。相信隨著LTE-TDD研發(fā)的不斷升入，它的穩(wěn)定性以及傳輸性能將得到更進一步的完善。由于TD-LTE涵蓋的正交頻分復用技術、多輸入多輸出技術以及多通道智能天線技術可以保證數(shù)據(jù)的吞吐率并可以加大網(wǎng)絡的覆蓋范圍，同時還可以增加用戶數(shù)量，這些特點對于配電網(wǎng)實現(xiàn)智能化運行有著重要的意義[1]。

一、LTE-TDD無線寬帶專網(wǎng)實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的優(yōu)勢

LTE-TDD無線寬帶專網(wǎng)實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（一）通過LTE-TDD可以讓配網(wǎng)組件朝著扁平化方向構建，這樣就可以對網(wǎng)元層次進行有效的控制，在此基礎上可以保證網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣炔⒔档蚉ing延遲，那么就可以讓用戶得到更好的控制命令、反饋體驗，同時也讓視頻回傳的效率得到了保證，提高了配網(wǎng)自動化的整體性效率。

（二）通過LTE-TDD可以實現(xiàn)時分雙工，這是LTE-TDD的特性之一，這樣就可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中無論是上行還是下行都可以共用相同的頻段以此來節(jié)約帶寬資源并降低了電網(wǎng)智能化的成本投入。

（三）在LTE-TDD的使用過程中可以對上下行隙子幀的配比進行動態(tài)調(diào)整，也就是說配比可以應對用戶實際數(shù)據(jù)要求來進行適應的調(diào)整，這與智能化配電網(wǎng)的業(yè)務的要求達成了一致。

（四）LTE-TDD具備了高效的頻譜使用率以及數(shù)據(jù)吞吐率，即便是在帶寬限制條件下依舊可以讓用戶在使用過程中信息傳播速率不受到影響[2]。

二、通過TD-LTE的電力無線寬帶專網(wǎng)實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的關鍵點分析

（一）智能配電網(wǎng)的安全性。雖然利用無線寬帶來實現(xiàn)配網(wǎng)自動化具有極大的優(yōu)勢，但是也存在一些制約因素而安全問題就是其中之一。由于無線寬帶是空間傳播途徑不需要利用線路來進行數(shù)據(jù)傳導，這就從一定程度上暴露一定程度的數(shù)據(jù)安全隱患，例如配電網(wǎng)信息以及用戶隱私泄露、非法電力控制信號攻擊以及網(wǎng)絡受損等。從安全機制上來看TD-LTE技術無疑處于國際領先水平，它具備了雙層構架，這樣就可以對非法訪問進行有效的阻截，對于非法網(wǎng)絡攻擊可以進行屏蔽，這樣就進一步提升了數(shù)據(jù)信息的安全性。在用戶認證上TD-LTE技術使用的是128 位密鑰長度算法，它還擁有雙向認證功能可以有效地控制偽基站欺騙現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）智能化配電網(wǎng)承載能力分析。對于不同的配電網(wǎng)業(yè)務相關的信息數(shù)據(jù)承載能力也具有一定的差異性，具體如下表所示：

另外在智能化配電網(wǎng)的構建中還要對數(shù)據(jù)吞吐量、時延性能以及網(wǎng)絡覆蓋面等進行分析，同時這些指標也是構建智能化配電網(wǎng)過程中的優(yōu)化對象，以此來提升TD-LTE的工作效率[3]。

三、基于TD-LTE的配電網(wǎng)無線寬帶優(yōu)化對策探討

為了讓TD-LTE完全發(fā)揮其功效還需要對以下幾個方面進行優(yōu)化。

（一）提升網(wǎng)絡覆蓋面。降低終端發(fā)射頻率來減少空間相關網(wǎng)絡損耗。另外通過增加終端發(fā)射功率來提升覆蓋距離。當然加大發(fā)射功率需要更加高額的投入成本，因此需要找到平衡點，實現(xiàn)經(jīng)濟性能雙重化。將天線高度加大并將天線置于室外同時加大終端天線發(fā)射增益。在上述基礎上提升基站接收的靈敏度讓基站可以準確地接收相關數(shù)據(jù)信號，例如減少基站收發(fā)信機與天線的間隔就可以有效地降低饋線損耗。

（二）構建統(tǒng)一化的終端接口。配電網(wǎng)層次結(jié)構較為復雜，若要將TD-LTE應用進來并提升TD-LTE的使用效率就需要將終端數(shù)據(jù)接口進行統(tǒng)一。采用RJ45 接口來實現(xiàn)配網(wǎng)自動化終端業(yè)務連接，也可以采取WIFI 接口進行連接，實現(xiàn)外部電源供電；對計量終端采取標準化 MiniPCIe 接口內(nèi)嵌，這樣就可以保證通信、計量以及終端數(shù)據(jù)達成統(tǒng)一，在提升配網(wǎng)工作效率的同時也能夠降低設備故障發(fā)生概率；增加USB數(shù)據(jù)接口方便普通用戶使用。

（三）加強無線寬帶設施管理，通過遠程監(jiān)控來實現(xiàn)配電網(wǎng)故障準確定位，讓配電網(wǎng)能夠及時將故障信息進行反饋，實現(xiàn)配電網(wǎng)自我修復能力的提升[4]。

四、結(jié)語

配電網(wǎng)是保證用戶正常用電的關鍵，隨著電網(wǎng)建設的不斷深入配電網(wǎng)也正朝著智能化方向發(fā)展，這也是電力行業(yè)的一個趨勢。TD-LTE無線寬帶技術為配電網(wǎng)智能化帶來了良好的技術支持以及解決方案，但是在網(wǎng)絡覆蓋面、無線寬帶設施管理以及終端接口等方面還要進一步優(yōu)化，以此來提升無線網(wǎng)絡的工作效率，促使配電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]雷煜卿，李建岐，侯寶素.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡研究[J].電網(wǎng)技術.2011（12）：112-114.

[2]韋磊，蔡斌，韓際暉.“十二五”期間10kV通信接入網(wǎng)建設探討[J].電力系統(tǒng)通信. 2011（05）：97-99.

[3]吳文炤.TD-LTE 230MHz在配電線路全項在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用[J].電力系統(tǒng)通信. 2012（10）：31-32.

[4]歐清海，謝杰洪.TD-LTE技術在配用電通信中的應用[J].現(xiàn)代電子技術.2012（23）：45-47.