无线通信专网在智能电网中的综合应用

无线通信专网在智能电网中的综合应用

牛沁

国网安徽省电力有限公司超高压分 公司 230000

摘要：电网的广泛应用在人类社会的发展中具有一定的促进作用。传统的电网主要有发电、输电、配电和用电四个环节，通过电力设备将自然界的煤、天然气、风能、水能、核能、太阳能等能源转化成电能，然而，传统的电力通信方式的可靠性往往会在恶劣环境、自然灾害等情况下受到影响。近年来，随着社会的不断发展进步，传统的电网已经不能满足现代社会对电网的需求，智能电网大大弥补了这方面的不足，无线通信专网在智能电网中广泛应用为其提供了技术支持。鉴于此，本文将对智能电网中无线通信专网的综合应用情况展开探讨。

关键词：无线通信专网；智能电网；综合应用

1智能电网

智能电网指的是利用现代化的电力供应系统进行电力传输工作，其能够精确控制、实时监督、有效保护电力传输运行，并保证发电设备和用电客户整个电力输送和配置的数据信息的准确、安全、稳定。与传统的电网相比，其自动化水平和安全水平更高，智能电网特点如下：(1)智能电网在能源利用率的提高和环境保护上更具优势；(2)其计量和计费系统是以用电客户的需求为导向的，具有实时性和精准性；(3)其具备对发电设施、用电设备相关能力的优化配置作用。智能电网中新能源、绿色能源如太阳能等的应用扩大了电力传输范围。此外，安全、稳定、高效率、双向传输的无线通信网络应用在智能电网中，能够为电网控制中心、智能设施之间的数据信息的交互提供支持，更有效地帮助系统分析决策，保证电网正常运行。智能电网结构的关键技术主要有：(1)灵活的网络为数据信息及控制信息交互提供支持；(2)传感器连接系统、设备及管理中心，为电力输送、配置及使用的数字化监控和调控服务；(3)数据融合技术对收集信息的高效融合；(4)数据分析技术对数据的挖掘和分析，优化电网管理；(5)先进的电子电力设备、监控设备、储能技术；(6)优质监控方法及人员辅助决策。通过以上关键技术的支持，实现保证电网安全、稳定、高效、经济、环保运行，并保证用户用电安全的目的。具体目的内容如下：安全：实时监控电网的运行，在出现突发事故或问题时，提前做出预警，及时解决隐患及问题，避免或减少故障恢复的时间和费用。同时，智能电网不会轻易受到人为、自然等因素的破坏。稳定：智能电网不受时间和空间限制，不受人为、自然等有害因素影响，能够实现电力的稳定供应。在出现问题时也能及时避免和恢复，保证电网正常运行。高效：有效利用设施设备和自然资源，节省成本、减少能源浪费、提高能源利用率，并且能够根据用电客户实际需求进行电力输送，减轻输送拥堵等问题。经济：智能电网是根据用户需求按需分配电力的，其发展也在维持供求平衡的方向，能够及时满足用户需求，并且价格合理。环保：在电力输送、配置、用户用电等环节利用高效的智能技术，减少能源浪费的同时，有效的减轻电网运行过程对环境的破坏，此外，鼓励和允许可再生、环保资源的使用。用户用电安全：用户日常用电或者电网维修过程中，要避免电网事故对其生命安全的威胁。

2无线专网通信技术的优势

相对于有线通信，无线通信的传输方式有很多优势：(1)高容量、低时延：智能电网终端数量大，需要系统实时调度支持的终端数量多，无线通信毫秒级低时延、高容量带宽，充分保障电力业务的实时双通信，可持续开发新的电力带宽业务。(2)广覆盖、低损耗：市区覆盖半径为2~3km，郊区及农村覆盖半径为15km，终端续航能力强。(3)高安全：双向鉴权，UTRAN加密、信令完整性保护等技术保障通信网络安全可靠，采取措施确保不同安全等级的业务之间相互隔离，使信息安全得到有效保障。(4)动态分配带宽：上下行时隙灵活配置，适应电力业务特点，可根据业务的不同优先级来进行带宽分配，保证高优先级业务等级。(5)易建设易维护：无需光缆敷设，后续扩容时直接加装CPE和更新数据即可。

3无线通信专网在智能电网中的综合应用

高效、稳定的无线通信技术是智能电网目的得以实现的基础，其组成方便简洁、扩展性能好，在智能电网的数据交互中应用十分理想。近年来，无线通信技术的研究人员对基于无线通信技术在智能电网应用的研究已经取得了一定的成果。无线通信技术包括基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)四种。四种无线技术在生活中其实早已广泛应用，例如日常的蓝牙、Wi-Fi、GPRS等。此外，还有易组网、高安全和高带宽的TD-LTE无线专网通信技术，其在广泛分布、测量监控点多、要求高的智能电网中广泛应用。另外，集群通信也是一种重要的无线通信技术。集群通信系统是按照动态信道指配的方式实现多用户共享多信道的无线电移动通信系统。该系统一般由终端设备、基站和中心控制站等组成，具有调度、群呼、优先呼、虚拟专用网、漫游等功能，业务主要包括调度指挥、数据、电话(含集群网内互通的电话或集群网与公众网间互通的电话)等业务类型。信息和通信技术可以说是智能电网正常运行的核心，日常应用如下：(1)无线通信设备远程通信、随身携带、GPS定位等功能，能够帮助智能电网的准确管理和建设，提升其安全、经济、高效、环保性能。(2)无线通信终端设备可以帮助替换原本的现场人工登记、电力线路检查、物资管理等工作，保证人员安全和信息的准确性。单兵移动终端的出现，使现场人员和后方指挥人员能够通过无线专网的方式实时联动，现场人员可以在第一时间回传视频、图片、设备数据等，后方指挥人员能够根据现场画面更有效地指挥现场人员进行巡检或者抢修。近年来，这种作业方式已经成为电力员工的重要工作方式之一。(3)5G无线通信技术能够在电力输送、配置等各个环节为配电自动化、用电信息采集、电力监控及检修等业务提供方便、准确的支持，帮助解决电网问题，提高经济效益和管理水平。(4)无线通信专网在账单管理等工作也被广泛应用着：智能电网电价计费方式为实时计费，用户家庭设备通过无线通信方式与智能电表连接，根据智能电表中的智能功能实时计费。智能电表在与其他用户及电网管理中心通信，获得电网实时信息，保证家庭用电的安全稳定。无线通信专网在智能电网中应用重要性不仅表现在日常工作方面，更体现在应急通信方面。在自然灾害或恶劣天气环境下，固话、手机等传统通信方式可能出现线路或信号中断的情况，而无线通信专网支持临时现场组网，良好的扩展性以及设备的便携性，能够在短时间内现场搭建出小型通信网，服务于应急抢险指挥，及时减少灾害造成的损失。这方面的应用越来越得到国家的重视。

4结束语

无线通信专网能够实现网络的全覆盖，可以在复杂的环境下，发挥其良好的优势，满足智能电网发展各种业务需求，是电力系统通信的重要补充部分。采用无线专网，充分利用大数据技术，推动电网创新发展，提供更加快捷优质的供电服务。

参考文献

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[2]郑学明.基于TD-LTE的电力无线专网组网与安全防护技术研究[J].电子设计工程，2017，25(7):83-86，91.