智能配電網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應用

呂華良

（廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局，佛山 528500）

1 引言

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了人們對電能越來越多的需求，但是傳統(tǒng)的配電網(wǎng)在供電可靠性和電能質(zhì)量等方面遠遠不能滿足市場需求。同

2 無線通信技術(shù)的優(yōu)點

成本、低工期短且適應性強、擴展性好。

3 無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應用探討

3.1 3G與4G技術(shù)的應用

3G技術(shù)，即第三代移動通信技術(shù)，在靜止狀態(tài)下可以支持2Mbps傳輸速率，是一種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，4G通信技術(shù)正在逐步替代2G和3G技術(shù)。在很多地區(qū)的智能配電網(wǎng)建設中也已經(jīng)開始引入現(xiàn)代無線4G通信TD-LTE技術(shù)，該技術(shù)具有傳輸速度快、延遲時間短、帶寬大、受限性小等特點，能有效提升配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡的運行可靠性，為配電網(wǎng)信息化、自動化和互動化建設奠定了良好的技術(shù)基礎。

3.2 WLAN技術(shù)的應用

WLAN技術(shù)，即無線局域網(wǎng)技術(shù)，通常采用2.4GHz波段，最高帶寬在理論上可以達到11Mb/s，能夠很好地適應智能配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求。并且該技術(shù)可以將帶寬根據(jù)電網(wǎng)實際需求進行調(diào)整，在很大程度上保證了數(shù)據(jù)信號的穩(wěn)定性和高效傳輸。但是，WLAN技術(shù)同時存在著安全隱患，如容易受到環(huán)境干擾和黑客攻擊、數(shù)據(jù)信息傳輸也容易面臨泄露的威脅等，這些主要與該技術(shù)是利用無線電波來傳輸信號有關。這就需要在配電網(wǎng)中使用WLAN技術(shù)時需要提前做好技術(shù)改進和安全防范，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩€(wěn)定性。

3.3 LMDS技術(shù)的應用

LMDS技術(shù)是一種可以實現(xiàn)一點對多點的無線接入技術(shù)，傳輸主要依靠毫米波，在一定范圍內(nèi)可以很好地為用戶提供數(shù)字雙工語音、因特網(wǎng)數(shù)據(jù)、視頻信息等，是固定寬帶模式中具有明顯優(yōu)勢的一項技術(shù)。正是由于LMDS技術(shù)在無線接入上的特性，目前被廣泛應用在智能配電網(wǎng)建設中。如圖1所示，LMDS技術(shù)在寬帶固定無線接入解決方案中具有十分明顯的優(yōu)勢，成為配電網(wǎng)建設使用較多的一項技術(shù)。

圖1 LMDS技術(shù)示意圖

3.4 WMN技術(shù)的應用

WMN技術(shù)除了能夠采集數(shù)據(jù)和圖像，還能監(jiān)控目標對象，是一種新興的現(xiàn)代無線通信技術(shù)。目前，在工業(yè)、交通運輸業(yè)、電力行業(yè)以及環(huán)境監(jiān)測等都廣泛應用了該技術(shù)。尤其是在智能配電網(wǎng)的建設中，WMN技術(shù)的應用更是大大提升了配電網(wǎng)構(gòu)建的時效性和科學性，使得數(shù)據(jù)傳輸更加便捷、高效，采集到的信息也更加真實科學。

3.5 WiMAX技術(shù)的應用

相比起3G、WLAN、WMN等技術(shù)，WiMax技術(shù)在智能配電網(wǎng)的應用要稍晚一些。該技術(shù)本身也存在利用率低、頻率復用性小等問題，使得初期在配電網(wǎng)的應用受到限制。但是隨著技術(shù)的不斷改進優(yōu)化，該技術(shù)的優(yōu)勢逐漸凸顯，在很大程度上可以滿足廣大用戶的上網(wǎng)需求，促進大面積信號覆蓋的實現(xiàn)，在智能配電網(wǎng)建設中應用的也越來越廣泛。

3.6 BWA技術(shù)的應用

隨著智能配電網(wǎng)的使用越來越廣泛，所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也越來越大，這就對通信技術(shù)的安全穩(wěn)定性和環(huán)境適應性提出了更高要求。而無線寬帶技術(shù)則可以完全滿足配電網(wǎng)建設的需求。無線通信技術(shù)具有良好的拓展性、適應性和較低的成本、較短的工期，在很大程度上保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩€(wěn)定性，使得智能配電網(wǎng)可以運行更大的負荷而不會癱瘓，也有利于完善配電網(wǎng)的控制技術(shù)和自愈技術(shù)。在智能配電網(wǎng)建設中應用BWA技術(shù)，可以簡化配電網(wǎng)的維修工作，有利于配電網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

3.7 實用化無線網(wǎng)絡通信方案

無線通信技術(shù)目前在智能配電網(wǎng)建設中應用地非常廣泛，成為其發(fā)展有效的技術(shù)支撐和基礎。但是隨著配電網(wǎng)和饋線自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，完全采取無線通信技術(shù)并不能夠滿足集中式、分布式控制所需要的對極速遞增信息量的處理需求。因此，在實際應用中可以適當采取有線通信技術(shù)，將有線與無線相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，以充分滿足智能配電網(wǎng)的自動化要求。正如圖2所示，在某地典型的智能配電網(wǎng)通信方案中，選擇在配電終端和用電終端等接入網(wǎng)中采用無線通信技術(shù)，而在子站和主站之間的通信則還是采用光纖通道。這種方案一方面可以發(fā)揮無線通信技術(shù)成本低、工期短、適應性強、擴展性好的優(yōu)點，有效提升配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡的運行可靠性；另一方面光纖通道的使用可以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。從而使得該智能配電網(wǎng)的通信技術(shù)具有很好的實用性，滿足了配電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩€(wěn)定性和實時性的要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，智能配電網(wǎng)已經(jīng)成為電網(wǎng)建設和發(fā)展的新方向，而作為其可靠技術(shù)支持和基礎的無線通信技術(shù)也越來越得到人們的重視。無線通信技術(shù)具有成本低、工期短、適應性強且擴展性好的優(yōu)點，對于保障智能配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行具有重要的作用。因此，作為智能配電網(wǎng)的技術(shù)人員和建設施工人員，要不斷加強對無線通信技術(shù)的重視，充分發(fā)揮無線通信技術(shù)在能源結(jié)構(gòu)改革和配電網(wǎng)建設中的作用。

圖2 某地典型的智能配電網(wǎng)通信方案