無線通信技術及在電力通信專網中的應用研究

徐婧婧

摘 要：在整個電力系統運行中，為了滿足其通信的需要，往往建設電力通信專網，為整個電力系統提供優質高效的通信服務。文章正是基于這一背景，結合河池供電局電力通信專網的建設實踐，首先就電力通信專網中的三種常見的無線通信技術進行了分析對比；其次就電力通信專網中無線通信技術的應用范圍及組網方案進行了探討；最后對全文進行了總結。旨在與同行強化業務之間的交流，以更好地提高電力通信專網的質量，為整個電力系統的通信安全奠定堅實的基礎。

關鍵詞：電力通信專網；無線通信技術；應用

中圖分類號：TP393.17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0077-02

1 背景概述

近年來，無線通信技術已成為信息通信領域發展最快、應用最廣的一種通信技術，未來社會正慢慢朝著全球化的無線網絡方向發展。電力通信專網中，其主要是組網方式是光纖通信，而如果出現自然災害，就會導致光纜正常運行受到影響，嚴重時將導致大面積的光纜中斷而影響其通信安全，且對其進行搶修是將會面臨難度大和時間較長的問題，這將直接對電力系統的安全穩定運行產生影響。

鑒于無線通信技術不依賴于電網網架、抗自然災害能 力強、覆蓋面廣等優點，正好彌補了光纖通信的不足，非常適用于緊急情況下的電力系統應急通信。在這樣的背景下，研究如何更好地利用無線通信技術構建電力通信網絡，對電力系統運行和提供優質高效電力服務具有重要的意義。

2 電力通信專網中常見的無線通信技術分析

2.1 無線通信技術中的WLAN技術分析

WLAN技術為無線局域網技術，該技術在實際組網中主要用于構建無線局域網，屬于計算機網絡和無線通信技術有機結合形成的產物，其傳輸媒介主要是無線多址信道，提供傳統有線局域網的功能，為用戶通過寬帶網絡的接入帶來便利。在具體的組網過程中，主要由接入控制點、接入點和無線網卡、網絡管理幾個部分組成。

WLAN技術也就是就是常見的Wi-Fi技術，往往傳輸距離有限，因而主要適用于同樓層中的無線辦公，傳輸速率基本能滿足需要，但是在傳輸距離方面有著較大的限制，一般只有 90 m。另外，由于采用的是通過空氣傳輸數據的射頻技術，非常容易受到外界攻mvx，在安全上存在較大隱患。

2.2 無線通信技術中的WiMAX技術

利用該技術組網的網絡結構包含了WiMAX終端、WiMAX無線接入網以及WiMAX核心網三部分。

根據所采用的標準和應用場景的不同，WiMAX終端又分為固定式、便攜式和移動式三種類型。

WiMAX接入網主要是指具有無線管理功能的基站，而為了實現與其他網絡之間的互通，還需要具有認證與業務授權的服務器。

WiMAX核心網則主要用于解決用戶認證問題以及作為與其他網絡之間互聯的接口。

電力通信的特點是站點分散、覆蓋面廣，容量要求不是很大，WiMAX技術覆蓋范圍廣、傳輸速率高、點對多點的特點正好滿足電力通信網的這種需求，且在成本上比光纖通信低，一直被業界看好。所以從技術和經濟角度考慮，WiMAX技術在構建IP化的地區級和縣級電力通信網絡上將發揮重要作用。

2.3 無線通信技術的WMN技術

WMN即無線網狀網技術，是一種具有高容量和高速率特點的分布式網絡，它與傳統無線網絡有著較大的區別，屬于WLAN與ADHOC網絡有機結合的產物，發揮了兩者的優點，具有有效路由及故障發現、寬帶無線匯聚連接以及不占用有線網絡資源等特性[1]。

從應用前景上看，WMN技術不僅可以用在無線寬帶接入上，在其他方面例如與圖像采集、數據采集模塊結合可以對目標對象進行跟蹤或數據采集，在環境監測、交通監控上也有廣泛的應用。

3 電力通信專網中無線通信技術的應用范圍及組網 方案

3.1 應用范圍

在電力通信專網中加強無線通信技術的必要性毋庸置疑，所以我們必須對其應用范圍有一個基本的認識，才能更好地確保組網方案的科學性。在電力通信專網中，無線通信技術的應用范圍主要體現在以下幾個方面。

3.1.1 在發生自然災害時為電力系統提供應急通信

電網在運行中，一旦發生災難，電力系統的應急通信最為重要，而無線通信快速部署、抗災害能力強的特點，讓它成為應急通信的最佳選擇。尤其是災害發生后難以及時排除光纜故障時，將無線通信網絡作為應急的通信方式就顯得尤為重要。

3.1.2 滿足遠距離通信接入和延伸的需要

由于河池供電局的部分供電所與主變電站之間的距離較遠，敷設光纜困難且費用昂貴，所以采取無線通信網絡技術覆蓋通信網絡不失為一種可靠的選擇，既能避免光纜敷設形成的高額費用，還能確保變電站與供電所之間的網絡通信問題，尤其是節點覆蓋問題。

3.1.3 在用戶抄表方面

利用無線通信技術能構建電力無線通信系統，才能實現實時監控用戶用電量的問題，且在應用范圍不斷拓展的今天，能有效的精確控制用戶。

3.1.4 在配網自動化方面

當前我局在配網自動化建設方面還較為薄弱，所以加強無線通信技術的利用，能快速的覆蓋每個節點，節約在線纜方面的投資，同時也能為用戶提供更加多元化的服務。

3.1.5 為新建變電站臨時通信需要提供便利

在新變電站的建設過程中，往往由于多方面的限制使得電力通信網絡建設進度受限，而開通電力通信網絡又是變電站投產不可或缺的條件，此時利用無線通信技術在光纜線路投產之前進行通信方案的組織，在整個變電站建設期間提供通信服務，是一種便捷靈活的方法。

3.1.6 實現小范圍內的無線網絡覆蓋

為了在小范圍內實現無線網絡的覆蓋，例如在變電站和電廠以及電力樓宇等區域加強無線網絡的覆蓋，尤其是業務流量需求較小時，能替代傳統的綜合布線，降低這方面的費用，且能提供更加快速便捷的接入方式[2]。

3.2 組網方案探討

綜上所述，電力通信專網中對無線通信技術的需求主要表現在應急通信、配網自動化以及無光纜覆蓋廠站節點的臨時通信上。

在網絡建設過程中，如何合理選取無線技術從而避免網絡的重復大量投資，避免應急網絡被閑置，使電力通信專網經濟可行，就需要對組網方案進行科學合理的確定。

3.2.1 組網思路

從以上對幾種無線通信技術的分析可以看出，WiMAX、WMN、衛星通信幾種無線技術都可以用于電力應急通信，但在配網自動化通信中只有WiMAX適合。因此主要考慮在電力通信專網中采用WiMAX技術。

而為了避免出現由于網絡建設導致的重復投資和應急網絡被閑置的情況，可將WiMAX技術、WLAN技術以及衛星技術等進行有機結合達到綜合解決的目的，同時根據我局光纖傳輸網絡、數據網絡以及微波網絡的現狀，切實加強微波網資源和光纖傳輸網的應用，使得無線通信網絡既能在應急通信中使用，在日常運行中也能為生產網絡所用。下面就對具體組網方案進行分析。

3.2.2 組網方案

根據上述討論，一個可行的具體組網方案為：

分別在各220 kV、110 kV變電站和供電所以及附近高山上修建WiMAX基站，在各配網接入點、搶修車輛以及災變現場、應急通信需求現場配置了WiMAX CPE終端進行信息回傳，在每個基站則結合實際情況，采取光纖傳輸網、IP數據網以及衛星通信、微波網等資源將其與配網中心和應急指揮中心接頭，從而在災變過程中就能利用原有基礎的網絡通信平臺進行電力生產網絡的構建，從而為災變現場提供業務通信的需求[3]。

另外，除了在應急通信中應用，并將光纖作為整個配網自動化專用的通信網絡，從而為配網自動化水平的提升提供強大的通信需求。

4 結 語

綜上所述，目前電力系統內采用的通信主要以光纖為主，雖然其具有較高的可靠性和較強的傳輸率，但是在電網的災難處理、智能化和配網的自動化方面的要求正在不斷的提升，勢必需要在無線通信技術方面迅速的進行處理和部署，從而更好地避免由地面限制等問題，所以將其作為電力通信補充手段，從而確保其以更加完善、可靠的性能為電力通信網發揮積極作用。

參考文獻：

[1] 李國強，靳浩.Adhoc技術在未來無線通信中的應用[J].現代電信科技，2007，（6）.

[2] 翟章.無線通信技術在電力通信中的應用[J].電力系統通信，2006，（5）.

[3] 周宇波，付誠，吳佩洪，等.無線專網在電力通信中的應用[J].云南電力技術，2015，（5）.