分析電力自動化無線通信網(wǎng)絡(luò)

【摘要】 隨著電力通信新技術(shù)的發(fā)展，電力通信網(wǎng)作為保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的支柱之一，在我國發(fā)揮著不可忽視的作用。為了保證我國電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，需要對電力通信行業(yè)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀有一個準確客觀的認識，作為電力自動化系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，構(gòu)建一個經(jīng)濟、可靠、安全、精確的電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)意義重大，在本文中，筆者以無線通信技術(shù)為研究突破口，對基于無線通信技術(shù)的電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】 電力自動化 通信網(wǎng)絡(luò) 無線通信技術(shù)

在通信技術(shù)和電力技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我國的電力通信行業(yè)，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，正不斷擴展和完善。我國的電力通信網(wǎng)，是為保證我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)運行而產(chǎn)生的，經(jīng)歷了從無到有，從簡單到當今先進技術(shù)的運用，從單一到多種通信手段共用覆蓋的發(fā)展過程。電力通信在為電網(wǎng)的自動化控制、商業(yè)化運營和自動化管理的過程中發(fā)揮著巨大的聯(lián)通和服務(wù)作用。

隨著科技水平的不斷發(fā)展和進步，如今我國已基本進入網(wǎng)絡(luò)時代，幾乎所有計算機都具備網(wǎng)絡(luò)功能，而所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也均以計算機為基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)通信是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，是其朝著管理現(xiàn)代化及數(shù)字信息化方向發(fā)展的前提和基礎(chǔ)保障。隨著互聯(lián)網(wǎng)以及光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信在我國各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越多。以我國電力系統(tǒng)而言，其專用通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已建設(shè)成為以光纖通信為主干網(wǎng)的通信線路，覆蓋各地區(qū)的變電站、電廠。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)不僅能夠支持EMS、遠動、實時數(shù)據(jù)通信等業(yè)務(wù)，而且還能支持基本語音通信業(yè)務(wù)，如行政及調(diào)度電話等。當前，我國電網(wǎng)自動化系統(tǒng)現(xiàn)場局域網(wǎng)對不同電壓等級分別采用了不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)控制，如RS485總線、CAN、互聯(lián)網(wǎng)等等。近些年，伴隨著智能開關(guān)及電子互感器的問世及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用，電力系統(tǒng)設(shè)備自動化程度不斷提高，這就使得電網(wǎng)中一次設(shè)備與二次設(shè)備的無縫集成變?yōu)榭赡堋?/p>

一、無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點

隨著社會的不斷進步，目前社會各行各業(yè)對于網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都有很大需求。其中電力公司最為迫切，他們急需要通過無線通信技術(shù)來應(yīng)對突發(fā)災(zāi)難的發(fā)生。和以往有線通信網(wǎng)絡(luò)相比，通過無線通信技術(shù)，電力公司可以更加極速快速，而且在不受地域、空間限制以及較為惡劣的工作環(huán)境中很好完成電力系統(tǒng)的監(jiān)控工作，為電力公司帶來較大的效率以及效益。

二、電力企業(yè)構(gòu)建無線通信網(wǎng)絡(luò)的選擇

電力企業(yè)在構(gòu)建電力自動化的通信網(wǎng)絡(luò)時，通常會有選擇性的采用以下兩種方式：首先，構(gòu)建專用的無線通信網(wǎng)絡(luò)。電力企業(yè)構(gòu)建專用的無線通信網(wǎng)絡(luò)之后可以獲得針對該通信網(wǎng)絡(luò)的更多控制權(quán)限；但是，此方法也弊端，即構(gòu)建專用的無線通信網(wǎng)絡(luò)需要數(shù)額較大的前期安裝費用以及投入運行后的維護管理費用。其次，以現(xiàn)有的公共通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建無線通信網(wǎng)絡(luò)。目前最為典型的做法便是構(gòu)建公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)。目前在許多的變電站當中已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)的“SMS（Short Messaging Service，短信服務(wù)）”功能，并實現(xiàn)了對變電站的遠程監(jiān)視和遠程控制。但是這種技術(shù)也有局限，即只可以用來發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)量較小的應(yīng)用，如果數(shù)據(jù)數(shù)量過大，則會產(chǎn)生嚴重的信息遲延，所以無法滿足變電站所要求的實時控制的這種嚴格的服務(wù)質(zhì)量。

但是目前的數(shù)字電子技術(shù)和無限通信技術(shù)的飛速發(fā)展為無限通信技術(shù)的應(yīng)用提供了技術(shù)支持，例如，混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)則能夠滿足電力自動化所要求的實時控制的這種嚴格的服務(wù)質(zhì)量。

三、電力自動化中無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用

3.1 自動讀取儀表數(shù)值

使用無線通信技術(shù)可以幫助電力公司做很多事情。例如使用無線通信技術(shù)以后，電力公司就不會再為人工抄寫電表麻煩的事情煩惱。在電力自動化系統(tǒng)的指揮下，無線通信技術(shù)可以通過無線傳感器自動讀取電表數(shù)值。同時還可以及時準確的計算了本月用戶的電費是多少，并且第一時間告知用戶。這樣既能夠省去用戶以及電力公司很多的麻煩， 同時也能夠極大地降低抄電表而造成的成本。對電力公司來說，百利而無一害。

3.2 故障的監(jiān)控及排查

對于電力公司來說，電力線路出現(xiàn)故障是一件非常麻煩的事情。通常需要多人同時作業(yè)，經(jīng)過長時間的排查，才能知道是哪個部位出現(xiàn)故障。消耗大量人力財力不說，浪費太多時間是對電力公司以及用戶都不好的事情。有了無線通信智能傳感器就不同了，智能傳感器的智能遙測功能，可以通過電力自動化系統(tǒng)的感應(yīng)節(jié)點，時時監(jiān)控整條電力網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，只要遇到突發(fā)的故障，智能傳感器就會第一時間將整條電路給切斷，然后再對故障進行檢測。檢查出來哪部分線路出現(xiàn)故障以后，智能傳感器就會通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)資料傳送給電力公司，這樣就能夠及時避免出現(xiàn)更大的事故，同時也能夠節(jié)省重新供電無線通信智能傳感器不僅能夠通過無線通信技術(shù)排查事故， 同時對于電力設(shè)備以及自然災(zāi)害進行及時有效的監(jiān)控。

通過鋪設(shè)可靠的感應(yīng)節(jié)點，電力工公司完全可以形成一個非常全面廣闊的電力監(jiān)控系統(tǒng)。通過無線通信技術(shù)對這些節(jié)點進行控制。只要在有電力設(shè)備運作的區(qū)域發(fā)現(xiàn)有大規(guī)模的打雷閃電，或者發(fā)生火災(zāi)等等自然災(zāi)害，節(jié)點監(jiān)控到的情況，就會第一時間傳送給智能感應(yīng)器。智能感應(yīng)器通過無線通信技術(shù)向電力公司匯報情況，根據(jù)實際情況作出是否立刻切斷電源的指令。當今社會，電力服務(wù)行業(yè)已經(jīng)面臨著極大的挑戰(zhàn)以及激烈的競爭。能否保證電路網(wǎng)絡(luò)的安全，能否提高自己的服務(wù)質(zhì)量，能否讓顧客滿意，都已經(jīng)成為電力公司在市場中占據(jù)多大份額的標準。無線智能傳感器絕對是一個可以很好提高電力公司服務(wù)的一個重要設(shè)備。

3.3 無線傳感器的體系結(jié)構(gòu)

使用無線傳感器，首先要考慮的是它的實際使用情況，如果實際使用情況良好，那么電力公司接下來考慮的是無限傳感器的使用成本，或者是使用壽命。同樣的價格，能夠使用的年限不用，成本可就差了很多。

為了降低無線傳感器的成本，首先需要增長其使用壽命，而無線傳感器的使用壽命與其內(nèi)部使用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有很大關(guān)聯(lián)。無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)則包括：無線通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)以及無線網(wǎng)絡(luò)的物理性及邏輯性，還包含了傳感器的感應(yīng)范圍。那究竟如何增長無線傳感器的使用壽命呢？首先應(yīng)該確定無線傳感器需要覆蓋的范圍，范圍的大小決定了無線傳感器內(nèi)部耗材的使用。其次，傳感器使用的網(wǎng)絡(luò)物理性以及邏輯性的也影響著傳感器能量耗材的使用。因此，選擇一個合適的感應(yīng)范圍，以及選擇合適的物理邏輯性，都是增長傳感器使用壽命的辦法。（1）客戶的選擇，應(yīng)該選擇哪一種傳感器的拓撲結(jié)構(gòu)。因為拓撲結(jié)構(gòu)與傳感器的物理邏輯性息息相關(guān)。（2）監(jiān)控范圍大小的選擇。是選擇一對一的監(jiān)控，還是選擇大面積的監(jiān)控。（3）環(huán)境問題。好的環(huán)境可以延長傳感器使用壽命，惡劣環(huán)境，就會對傳感器造成一定損害。因此，在什么樣的環(huán)境監(jiān)控是非常值得深思的問題。（4）電力設(shè)備的感應(yīng)節(jié)點鋪設(shè)數(shù)量。

四、結(jié)束語

電力系統(tǒng)的遠程控制系統(tǒng)在現(xiàn)代通信技術(shù)尤其是無線通信技術(shù)的協(xié)助下獲得了快速發(fā)展，能夠可靠而且準確地對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)控和元遠程管理。本文的目的在于更好的理解能夠提供不同種類電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用要求的混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，為打算利用新的自動化通信技術(shù)的電力公司展示一個結(jié)構(gòu)化框架，從而更加有效地做出決策。

參 考 文 獻

[1] 李亞玲. 淺析電力自動化的通信網(wǎng)絡(luò)分析研究[J]. 價值工程. 2011年03期

[2] 姚實穎. 電力自動化無線通信網(wǎng)絡(luò)的分析與研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011年13期

[3] 羅瑤. 無線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景[J]. 沿海企業(yè)與科技. 2009年04期