論無線通信專網在智能電網中的綜合應用

深圳市電網通信有限公司 官 輝

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論無線通信專網在智能電網中的綜合應用

深圳市電網通信有限公司 官 輝

【摘要】我們的生活和工作往往都離不開對于電能的使用，電能是一種十分重要的能源，而在進入二十一世紀之后，全球的資源浪費十分的嚴重，尤其是電能，當前我國對于電能十分的重視，為了能夠有效地節約資源并且對電能加以充分的利用，當前國家已經開始全面建設智能電網，智能電網的建設有效地改善了我國用電的現狀。同時在智能電網中，也對無線通信專網進行了應用，通過對于無線通信專網的應用有效地提高了智能電網的智能化程度，因此本文就無線通信專網在智能電網中的綜合應用進行了探討。

【關鍵詞】無線通信專網；智能電網；電力4G無線專網

1　前言

近些年來，智能電網在我國得到了良好的發展，傳統的電力光纖通信網絡已經不能夠有效的滿足主網以外的新業務，光纖網絡通信在面臨自然災害或者突發事故時，往往也會顯得不堪一擊。光纖網絡通信是屬于有線通信技術，而通信技術還包括著無線通信技術，無線通信技術當前也在許多的領域中得到了廣泛的應用，因為其技術較為靈活，所以使用起來也較為方便。當前在智能電網中對于無線通信專網技術也進行了應用，它涉及到了許多的智能電網業務，因此可以將其視為光纖通信技術的一個重要補充。所以對于無線通信專網在智能電網中的綜合應用進行探討是非常有必要的。

2　4G無線網絡概述

所謂的4G，是指的第四代移動通信及移動通信技術，移動通信技術經歷了一系列的發展和轉變，從2G過渡到了3G，又從3G發展到了現在的4G，相比于3G而言，4G又在其基礎之上融入了WLAN，這樣就可以通過4G來實現高質量的視頻圖像傳輸。在4G無線網絡之中，其下載的速度可以達到100 Mbps，相比于撥號上網而言，其速度快了2000多倍，而且4G也能夠更好地滿足不同用戶向無線服務所提出的各種不同的要求。而且4G無線網絡的部署也更加地靈活和方便，它不需要依賴于有線電視的調制解調器或者DSL。4G網絡產生于新的時代，所以其時代特征也更加的鮮明，當前我國社會經濟取得了重大的發展，所以也使得人們的價值取向和消費觀念發生了變化，而4G無線網絡能夠較好地滿足當代消費者的需求，順應時代的發展。正是由于4G網絡能夠更好地滿足人們的需求，所以它也就有著更加廣泛的受眾，因而就目前的情況而言，4G無線網絡在我國是有著非常廣泛的市場的。而且相比于傳統的2G和3G網絡而言，4G網絡也融入了更多新的技術，所以也就使得4G網絡的技術性更強。4G無線網絡能夠靈活地對寬帶加以分配，同時在傳輸技術方面也進行了一定的升級，增加了超鏈接、特定無線網絡技術等新的內容。

3　智能電網概述

所謂的智能電網，就是指的現代化的電力供應系統，傳統的電網往往不能夠有效地對電網元件進行監控，而通過智能電網能夠有效地監控、保護和自動優化其內部互聯原件的運行，在智能電網之中，這些互聯元件主要包括有發電機、輸配電系統和終端用戶及溫控裝置等。而且智能電網還擁有能夠雙向流動的電力潮流和數字信息流，因此這種電能供應網絡的自動化程度也更高。

從電網的角度來進行考慮，智能電網的原動力主要包括四個方面的內容；第一是能夠實現大系統的安全穩定運行，這樣能夠有效地對于事故擾動加以抵御，從而有效地降低了大規模停電的風險，使得設備的使用率得以有效地提高。從而使得電網的可靠性也得以提高；第二是對于分布式電源的充分利用，當前我國所追求的是可持續發展，所以說環保和節能的理念也更加的深入人心，在電網之中，對于太陽能、風能等可再生能源的應用也在逐漸的增多，這些電源直接接入了配電系統；第三是高級市場化和需求側管理，因為當前我國十分重視生態文明的建設，所以電力公司也在積極地尋求滿足供需平衡的方式，所以除了分布式的發電之外，需求側響應也是智能電網一個重要的原動力；第四是數字化技術的普及，而這些數字化技術對于智能電網也提出了更高的要求，傳統的電網是不能夠有效的滿足這些要求的，所以必須要依賴于智能電網。

一般而言，智能電網需要六個方面的技術支撐來全面地實現其功能：首先是靈活的網絡拓撲，因為智能電網作為一個智能化的系統，必須要具有靈活的網絡拓撲才能夠滿足輸送電的要求；其次是智能電網是基于開放體系的，它是一個高度集成的通信系統，這樣才使得智能電網能夠實現對系統中每一個成員的實施控制和信息交換，這樣就能夠使得系統的每一個部分都能夠進行雙向通信；再次，智能電網還必須要擁有傳感和測量技術，只有其具有傳感和測量技術，才能夠實現遠程監測和用戶管理，并且使得系統響應的速度大大加快，同時保證了系統響應的準確；此外，智能電網還擁有高級電子電力設備、超導和儲能技術；而且智能電網還必須要擁有先進的系統監控方法，這樣才能夠對智能電網的故障進行排除和診斷；最后，智能電網還可以通過運行人員輔助其決策。靈活的電網結構是智能電網的一個重要基礎。

無線通信在智能電網發展的過程中具有重要的作用。現在，很多專業人士都在進行無線通信技術方面的研究。TD-LTE（分時長期演進）技術是一種新型的電力無線寬帶系統解決方案。TD-LTE數字集群系統架構如圖1所示。

圖1　DT-LTE數字集群系統機構圖

基于DT-LTE技術的新型電力無線寬帶系統解決方案應具有電力集群調度、視頻監控、電力應急處理等功能，具體情況如圖2所示。

圖2　TD-LTE電力無線專網解決方案的功能圖

下文將具體介紹一下TD-LTE電力無線專網系統的應用。大廠回族自治縣是TD-LTE230電力無線專網的試點縣。大廠回族自治縣中大部分的地區屬于農村地區，采用的是農網通信網，只有小部分地區使用了PLC、公網GPRS通道。但在農村地區，對電網的要求也是比較高的。不僅要準確采集用電信息，合理控制用電費用。同時，還要保證電力通信網絡的可靠性。正是因為如此，必須要在農村地區推廣使用TD-LTE230電力無線專網系統。首先，對大廠回族自治縣的電力無線通信專網需求進行了分析，需求分析的具體內容包括網絡規模、終端數據需求、數據流量等。然后，進行了前期準備，包括測試環境、測試設備、掃頻測試等等。接下來是確定建設方案。本次方案將以大廠縣的供電公司、變電站等為中心，其中包含了配電自動化、用電信息采集、視頻監控等業務。大廠回族自治縣的TD-LTE230電力無線專網系統中主要包括下述幾部分。第一，核心網，配置在大廠回族自治縣的供電公司中；第二，是網絡管理系統，也配置在供電公司中；第三，是無線基站。該電力無線專網系統中一共有4個基站，分別放置在大廠縣四個不同的供電所中；第四，是無線終端，一共有900多個；第五，是天線桿塔和天饋系統，分別配置在不同的供電所中。

4　4G無線網絡在智能電網中的綜合應用

4G無線網絡在當前有著十分廣泛的應用，不僅僅是限于手機通信，在智能電網中也發揮著十分重要的作用，智能電網將所有的信息以及通訊技術進行了集成，所以智能電網既涉及到發電環節，同時又關系著電力的傳輸，同時還包含了電力的消費，正是由于智能電網運行的過程較為復雜，所以要想使得智能電網能夠更加穩定的運行，就必須要依賴于有效的無線通信專網，通過無線通信專網來對于數據傳輸加以監控，同時有效地進行賬單的管理。而當前4G網絡在智能電網中得到了廣泛的應用。之所以要選用4G無線通信技術，主要就是因為4G無線通信技術有著許多的優勢。首先是4G無線網絡的寬帶覆蓋范圍更加的廣泛，一般而言，如果不受到遮擋物的影響，4G無線通信網可以覆蓋5到10公里的距離，并且能夠承受大量的數據，其次4G無線通信專網的傳輸質量更高，因此在智能電網中對于4G無線網絡加以應用可以大大地改善設備的傳輸質量，能夠提供更加穩定、質量更高的數據傳輸服務，而且數據上下行的流動性也更加的好。最后就是在智能電網中對4G無線網絡加以綜合應用，可以采取多種多樣的方式來提高其覆蓋面和靈活度，因為4G無線網絡覆蓋可以采用多模型和多模式的方式。

自從4G無線通信網絡在智能電網中得到了有效的應用，電網許多的難題都得到了有效的解決，比如說電力設施控制問題，還有相關的數據采集問題以及監控和布網的技術難題，使得電力智能化的水平得到進一步的提升。

5　4G無線通信網絡在智能電網中的實際應用分析

因為4G無線通信網絡擁有較好的圖像傳輸能力，所以可以基于4G高清視頻監控來對變電站以及輸送電線路等一系列的設備進行監控，這樣就能夠對于這些設備的運行狀態進行了解。同時對于一些地理位置較為偏遠的輸電線路和電力設施而言，通過對于4G無線通信技術的綜合應用，可以實時地回傳這些設施的視頻畫面，這樣不僅僅能夠使得電力設施的自動化控制程度得以提高，同時也有效的保障了電力設施的安全，因為通過視頻監控可以及時地發現設施所存在的安全隱患，然后及時地采取措施來加以解決，避免險情的產生。而且在智能電網中應用4G無線通信技術，還能夠使得溝通的成本得以有效的控制，提高管理的效率。

4G無線網絡有著完整的系統設備要求，同時還可以對套管的絕緣情況加以監督，控制絕緣溫度的差異。一般而言，在智能電網中應用4G網絡通信技術，可以更好地對相關數據加以傳輸和處理。同時還可以通過4G無線通信專網來保證高壓并聯電阻器的在線檢測。除此之外，在檢測的過程中，還可以對高壓組合電器以及高壓斷路器進行在線監測，使得人們的活動能夠更加及時的發現問題并加以解決。除此之外，還可以將4G無線通信網絡技術應用在避雷器的在線項目檢測之中，監測避雷器是否存在泄漏電流的情況以及相應的從動作次數和阻性電流。最后，4G無線通信專網在智能電網中的應用還體現在電纜設備的在線監測項目之中，可以對電纜導體的運行溫度、電纜隧道及金屬護套進行有效的監控。實際上4G無線通信網絡在智能電網中還有著更加廣泛的應用，本論文僅僅分析了部分實際應用，以期能夠說明4G無線網絡技術在智能電網中的具體應用。

6　結語

隨著當前我國能源壓力的不斷加大，人們越來越注重資源的節約和環保，在此背景之下，智能電網成為了不斷發展的趨勢，智能電網對于人們的生活和工作用電有著非常重要的影響。而要進一步促進無線通信專網技術在智能電網中的綜合應用，必須要對于無線通信技術有一個全面而正確的認識，比如說本文中所介紹的4G無線網絡通信技術就是其中的一種。智能電網有著許多的優勢，但是它在我國的發展尚不夠成熟，必須要對其進行進一步的開發，從而保證電網的可靠性和安全性，進一步加強無線通信專網技術在智能電網中的應用。

參考文獻

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