电力通信专网中无线通信技术的应用研究张瑜

电力通信专网中无线通信技术的应用研究张瑜

张瑜

国网晋中供电公司信息通信公司山西省晋中市030600

摘要：在整个电力系统运行中，为了满足其通信的需要，往往建设电力通信专网，为整个电力系统提供优质高效的通信服务。文章正是基于这一背景，结合昔阳供电局电力通信专网的建设实践，首先就电力通信专网中的三种常见的无线通信技术进行了分析对比；其次就电力通信专网中无线通信技术的应用范围及组网方案进行了探讨；最后对全文进行了总结。旨在与同行强化业务之间的交流，以更好地提高电力通信专网的质量，为整个电力系统的通信安全奠定坚实的基础。

关键词：电力通信专网；无线通信技术；应用

1背景概述

近年来，无线通信技术已成为信息通信领域发展最快、应用最广的一种通信技术，未来社会正慢慢朝着全球化的无线网络方向发展。电力通信专网中，其主要是组网方式是光纤通信，而如果出现自然灾害，就会导致光缆正常运行受到影响，严重时将导致大面积的光缆中断而影响其通信安全，且对其进行抢修是将会面临难度大和时间较长的问题，这将直接对电力系统的安全稳定运行产生影响。鉴于无线通信技术不依赖于电网网架、抗自然灾害能力强、覆盖面广等优点，正好弥补了光纤通信的不足，非常适用于紧急情况下的电力系统应急通信。在这样的背景下,研究如何更好地利用无线通信技术构建电力通信网络，对电力系统运行和提供优质高效电力服务具有重要的意义。

2电力通信专网中常见的无线通信技术分析

2.1无线通信技术中的WLAN技术分析

WLAN技术为无线局域网技术，该技术在实际组网中主要用于构建无线局域网，属于计算机网络和无线通信技术有机结合形成的产物，其传输媒介主要是无线多址信道，提供传统有线局域网的功能，为用户通过宽带网络的接入带来便利。在具体的组网过程中，主要由接入控制点、接入点和无线网卡、网络管理几个部分组成。

WLAN技术也就是就是常见的Wi-Fi技术，往往传输距离有限，因而主要适用于同楼层中的无线办公，传输速率基本能满足需要，但是在传输距离方面有着较大的限制，一般只有90m。另外，由于采用的是通过空气传输数据的射频技术，非常容易受到外界攻mvx，在安全上存在较大隐患。

2.2无线通信技术中的WiMAX技术

利用该技术组网的网络结构包含了WiMAX终端、WiMAX无线接入网以及WiMAX核心网三部分。根据所采用的标准和应用场景的不同，WiMAX终端又分为固定式、便携式和移动式三种类型。

WiMAX接入网主要是指具有无线管理功能的基站，而为了实现与其他网络之间的互通，还需要具有认证与业务授权的服务器。

WiMAX核心网则主要用于解决用户认证问题以及作为与其他网络之间互联的接口。

电力通信的特点是站点分散、覆盖面广，容量要求不是很大，WiMAX技术覆盖范围广、传输速率高、点对多点的特点正好满足电力通信网的这种需求，且在成本上比光纤通信低，一直被业界看好。所以从技术和经济角度考虑，WiMAX技术在构建IP化的地区级和县级电力通信网络上将发挥重要作用。

2.3无线通信技术的WMN技术

WMN即无线网状网技术，是一种具有高容量和高速率特点的分布式网络，它与传统无线网络有着较大的区别，属于WLAN与ADHOC网络有机结合的产物，发挥了两者的优点，具有有效路由及故障发现、宽带无线汇聚连接以及不占用有线网络资源等特性[1]。

从应用前景上看，WMN技术不仅可以用在无线宽带接入上，在其他方面例如与图像采集、数据采集模块结合可以对目标对象进行跟踪或数据采集，在环境监测、交通监控上也有广泛的应用。

3电力通信专网中无线通信技术的应用范围及组网方案

3.1应用范围

在电力通信专网中加强无线通信技术的必要性毋庸置疑，所以我们必须对其应用范围有一个基本的认识，才能更好地确保组网方案的科学性。在电力通信专网中，无线通信技术的应用范围主要体现在以下几个方面。

3.1.1在发生自然灾害时为电力系统提供应急通信

电网在运行中，一旦发生灾难，电力系统的应急通信最为重要，而无线通信快速部署、抗灾害能力强的特点，让它成为应急通信的最佳选择。尤其是灾害发生后难以及时排除光缆故障时，将无线通信网络作为应急的通信方式就显得尤为重要。

3.1.2满足远距离通信接入和延伸的需要

由于昔阳供电局的部分供电所与主变电站之间的距离较远，敷设光缆困难且费用昂贵，所以采取无线通信网络技术覆盖通信网络不失为一种可靠的选择，既能避免光缆敷设形成的高额费用，还能确保变电站与供电所之间的网络通信问题，尤其是节点覆盖问题。

3.1.3在用户抄表方面

利用无线通信技术能构建电力无线通信系统，才能实现实时监控用户用电量的问题，且在应用范围不断拓展的今天，能有效的精确控制用户。

3.1.4在配网自动化方面

当前昔阳公司在配网自动化建设方面还较为薄弱，所以加强无线通信技术的利用，能快速的覆盖每个节点，节约在线缆方面的投资，同时也能为用户提供更加多元化的服务。

3.1.5为新建变电站临时通信需要提供便利

在新变电站的建设过程中，往往由于多方面的限制使得电力通信网络建设进度受限，而开通电力通信网络又是变电站投产不可或缺的条件，此时利用无线通信技术在光缆线路投产之前进行通信方案的组织，在整个变电站建设期间提供通信服务，是一种便捷灵活的方法。

3.1.6实现小范围内的无线网络覆盖

为了在小范围内实现无线网络的覆盖，例如在变电站和电厂以及电力楼宇等区域加强无线网络的覆盖，尤其是业务流量需求较小时，能替代传统的综合布线，降低这方面的费用，且能提供更加快速便捷的接入方式[2]。

3.2组网方案探讨

综上所述，电力通信专网中对无线通信技术的需求主要表现在应急通信、配网自动化以及无光缆覆盖厂站节点的临时通信上。

在网络建设过程中，如何合理选取无线技术从而避免网络的重复大量投资，避免应急网络被闲置，使电力通信专网经济可行，就需要对组网方案进行科学合理的确定。

3.2.1组网思路

从以上对几种无线通信技术的分析可以看出，WiMAX、WMN、卫星通信几种无线技术都可以用于电力应急通信，但在配网自动化通信中只有WiMAX适合。因此主要考虑在电力通信专网中采用WiMAX技术。

而为了避免出现由于网络建设导致的重复投资和应急网络被闲置的情况，可将WiMAX技术、WLAN技术以及卫星技术等进行有机结合达到综合解决的目的，同时根据我局光纤传输网络、数据网络以及微波网络的现状，切实加强微波网资源和光纤传输网的应用，使得无线通信网络既能在应急通信中使用，在日常运行中也能为生产网络所用。下面就对具体组网方案进行分析。

3.2.2组网方案

根据上述讨论，一个可行的具体组网方案为：

分别在各220kV、110kV变电站和供电所以及附近高山上修建WiMAX基站，在各配网接入点、抢修车辆以及灾变现场、应急通信需求现场配置了WiMAXCPE终端进行信息回传，在每个基站则结合实际情况，采取光纤传输网、IP数据网以及卫星通信、微波网等资源将其与配网中心和应急指挥中心接头，从而在灾变过程中就能利用原有基础的网络通信平台进行电力生产网络的构建，从而为灾变现场提供业务通信的需求[3]。

另外，除了在应急通信中应用，并将光纤作为整个配网自动化专用的通信网络，从而为配网自动化水平的提升提供强大的通信需求。

4结语

综上所述，目前电力系统内采用的通信主要以光纤为主，虽然其具有较高的可靠性和较强的传输率，但是在电网的灾难处理、智能化和配网的自动化方面的要求正在不断的提升，势必需要在无线通信技术方面迅速的进行处理和部署，从而更好地避免由地面限制等问题，所以将其作为电力通信补充手段，从而确保其以更加完善、可靠的性能为电力通信网发挥积极作用。

参考文献：

[1]李国强,靳浩.Adhoc技术在未来无线通信中的应用[J].现代电信科技,2007,(6).

[2]翟章.无线通信技术在电力通信中的应用[J].电力系统通信,2006,(5).

[3]周宇波,付诚,吴佩洪,等.无线专网在电力通信中的应用[J].云南电力技术,2015,(5).