面向無(wú)線(xiàn)通信的電力通信技術(shù)

趙楊

【摘要】：無(wú)線(xiàn)通信具有覆蓋率高、靈活、速率高、無(wú)需鋪線(xiàn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在電力信息通信中有著重要的作用。為了滿(mǎn)足電力行業(yè)發(fā)展要求，本文深入探討了電力通信中無(wú)線(xiàn)移動(dòng)專(zhuān)網(wǎng)的應(yīng)用，希望能為我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)拓寬思路，提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】：面向無(wú)線(xiàn)；通信；電力通信技術(shù)

1、電力通信專(zhuān)網(wǎng)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求

第一，在發(fā)生災(zāi)難應(yīng)急狀態(tài)下：采用基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的電力通信專(zhuān)網(wǎng)可作為電網(wǎng)運(yùn)行在災(zāi)難發(fā)生后條件下的通信網(wǎng)絡(luò)最佳選擇方案。即當(dāng)發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害事故或光纜線(xiàn)路故障難以及時(shí)搶修的情況下，可以無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)組網(wǎng)方案作為電力通信專(zhuān)網(wǎng)的應(yīng)急通信方式；

第二，遠(yuǎn)距離接入延伸：對(duì)于城域網(wǎng)遠(yuǎn)距離營(yíng)業(yè)以及海島變電站所接入節(jié)點(diǎn)而言，由于距離較遠(yuǎn)，直接敷設(shè)光纖線(xiàn)路的費(fèi)用高昂，缺乏推廣價(jià)值。在這一條件下，為了滿(mǎn)足電力通信專(zhuān)網(wǎng)遠(yuǎn)距離接入延伸的實(shí)際需求，可以嘗試引入無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)覆蓋電力通信專(zhuān)網(wǎng)，解決因敷設(shè)光纖線(xiàn)路所產(chǎn)生的費(fèi)用昂貴問(wèn)題，同時(shí)也能夠有效解決供電所、變電站等電力通信關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的通信信號(hào)覆蓋問(wèn)題；

第三，用戶(hù)抄表：在電力通信專(zhuān)網(wǎng)中構(gòu)建無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)體系能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力終端用戶(hù)使用電量進(jìn)行實(shí)時(shí)性、連續(xù)性監(jiān)控的目的。并且，隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展延伸，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)終端用電用戶(hù)用電量的有效控制；

第四，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)：現(xiàn)階段技術(shù)條件支持下我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用還相對(duì)比較薄弱。通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及其組網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠快速覆蓋所有節(jié)點(diǎn)，在面向電力通信專(zhuān)網(wǎng)終端用戶(hù)提供服務(wù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約線(xiàn)纜敷設(shè)投資的目的。

2、電力通信專(zhuān)網(wǎng)中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)

2.1 WLAN無(wú)線(xiàn)通信

WLAN是利用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在一定范圍內(nèi)所構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)以無(wú)線(xiàn)多址信道作為傳輸媒介，提供傳統(tǒng)有線(xiàn)局域網(wǎng)LAN所具備的相關(guān)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶(hù)隨時(shí)、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。目前，WLAN技術(shù)共配置有三個(gè)IEEE標(biāo)準(zhǔn)，正常情況下其信號(hào)覆蓋范圍可以達(dá)到90.0m左右，基于802.11b標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的帶寬可以達(dá)到11.0Mbit/s左右，而基于802.11a以及802.11g標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的帶寬更是可以達(dá)到54.0Mbit/s左右。組網(wǎng)過(guò)程中的主要構(gòu)成元素包括接入控制點(diǎn)、接入點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡、以及網(wǎng)絡(luò)管理終端這四個(gè)部分。

2.2 WiMax無(wú)線(xiàn)通信

現(xiàn)階段，WiMax無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)系統(tǒng)可使用的標(biāo)準(zhǔn)包括802.16d標(biāo)準(zhǔn)以及802.16e標(biāo)準(zhǔn)兩大類(lèi)型，正常應(yīng)用中WiMax無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到50.0km。作為一項(xiàng)新興的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，WiMax能夠面向互聯(lián)網(wǎng)提供高速連接通道，可使用在半靜止以及完全靜止?fàn)顟B(tài)下的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)，傳輸速率在10.0M-70.0M左右，完全可以滿(mǎn)足寬帶上網(wǎng)的需求。

2.3基于WiMax無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的典型組網(wǎng)方案

結(jié)合圖1可見(jiàn)，組網(wǎng)過(guò)程中的主要構(gòu)成元素包括WiMax無(wú)線(xiàn)通信終端、WiMax無(wú)線(xiàn)通信接入網(wǎng)、以及WiMax無(wú)線(xiàn)通信核心網(wǎng)這三個(gè)部分。根據(jù)所遵循標(biāo)準(zhǔn)以及使用場(chǎng)景的不同，WiMax無(wú)線(xiàn)通信終端包括固定式終端、便攜式終端、以及移動(dòng)式終端這三種類(lèi)型，需要根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。而WiMax無(wú)線(xiàn)通信接入網(wǎng)則是指基站，具備支持無(wú)線(xiàn)資源管理的應(yīng)用功能，還可通過(guò)配置包含認(rèn)證以及業(yè)務(wù)授權(quán)服務(wù)器終端的方式實(shí)現(xiàn)WiMax無(wú)線(xiàn)通信接入網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的交互式聯(lián)通；WiMax無(wú)線(xiàn)通信核心網(wǎng)則主要面向其他網(wǎng)絡(luò)連接提供工作接口，可用于解決用戶(hù)認(rèn)證、漫游等應(yīng)用問(wèn)題。

3、電力通信專(zhuān)網(wǎng)異構(gòu)多網(wǎng)共存網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)分析

電力通信專(zhuān)網(wǎng)需要支撐的用戶(hù)量大且覆蓋面廣，業(yè)務(wù)高并發(fā)，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜程度高。既往實(shí)踐中表明：?jiǎn)我坏臒o(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及其運(yùn)用體制難以滿(mǎn)足電力通信專(zhuān)網(wǎng)的全部運(yùn)行需求，包括本文前述的WLAN、WiMax、以及WNN等無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)共同運(yùn)行于電力通信專(zhuān)網(wǎng)中，電力通信專(zhuān)網(wǎng)存在異構(gòu)多網(wǎng)混合共存的特點(diǎn)，覆蓋不同區(qū)域，應(yīng)用性能相互補(bǔ)充。在電力通信專(zhuān)網(wǎng)基于不同體制的異構(gòu)多網(wǎng)共存時(shí)，為電力智能終端提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)接入選擇機(jī)會(huì)。在這一背景下，必須首先針對(duì)電力通信專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與識(shí)別，以實(shí)現(xiàn)共存區(qū)域運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)、識(shí)別、分類(lèi)，方便智能終端接入網(wǎng)絡(luò)選擇策略的制定。

以電力通信專(zhuān)網(wǎng)中TD-LTE無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)網(wǎng)、智能電網(wǎng)鄰域網(wǎng)、WiMax無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)網(wǎng)、以及230MHz電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)異構(gòu)多網(wǎng)共存運(yùn)行為研究背景，為實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)多種無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別，以下提出一種基于改進(jìn)窗口滑動(dòng)能量檢測(cè)以及多周期特性加權(quán)循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)與識(shí)別。各網(wǎng)絡(luò)基本特征如下表所示（見(jiàn)表1）。

結(jié)語(yǔ)

以往電力通信專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)中大量使用光纖線(xiàn)路進(jìn)行組網(wǎng)。在這種建設(shè)模式下，一旦發(fā)生自然災(zāi)害，勢(shì)必會(huì)對(duì)對(duì)電力通信專(zhuān)網(wǎng)中光纜線(xiàn)路的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響，光纜線(xiàn)路極易發(fā)生大面積中斷故障，影響電力通信專(zhuān)網(wǎng)的不間斷運(yùn)行。更為關(guān)鍵的是，當(dāng)前技術(shù)條件下針對(duì)光纜線(xiàn)路的搶修必須滿(mǎn)足適當(dāng)?shù)臈l件，耗時(shí)較長(zhǎng)，因此勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重威脅到電力通信專(zhuān)網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這一問(wèn)題，為確保電力通信的安全與穩(wěn)定，就必須考慮在緊急情況下的的電力系統(tǒng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，引入無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)以彌補(bǔ)傳統(tǒng)光纖線(xiàn)路傳輸存在的局限性，構(gòu)建基于無(wú)線(xiàn)通信的電力通信專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方案。本文即圍繞電力通信專(zhuān)網(wǎng)中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的具體應(yīng)用問(wèn)題展開(kāi)分析，并研究了在多種無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)異構(gòu)并存情況下的網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)方法，望能夠促進(jìn)電力通信專(zhuān)網(wǎng)整體運(yùn)行性能的進(jìn)一步提升與優(yōu)化。

【參考文獻(xiàn)】：

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