無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用研究

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，同時對電能的需求量也在不斷增加，同時對電網(wǎng)的運行效率也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)自動化水平較低、供電可靠性較差、電能質(zhì)量偏低，難以滿足電網(wǎng)的發(fā)展要求，因此，智能配電網(wǎng)成為電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的新方向。而通信技術(shù)是電網(wǎng)智能化發(fā)展的重要應(yīng)用技術(shù)，在科技迅速發(fā)展的背景下，無線通信技術(shù)的應(yīng)用價值逐漸體現(xiàn)出來，憑借其顯著的特點和優(yōu)勢，提高了數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩阅埽瑸橹悄芘潆娋W(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：無線通信技術(shù)；智能配電網(wǎng)；應(yīng)用

1分析無線通信技術(shù)的特點

1.1成本低廉

傳統(tǒng)的通信技術(shù)受科技發(fā)展水平的限制，需要投入較大的資金。從開挖溝渠到鋪設(shè)電纜，都要耗費大量的資金成本。而無線通信技術(shù)相比傳統(tǒng)通信技術(shù)，一方面，地面施工減少了，避免了大量資金的浪費；另一方面，無線通信技術(shù)在接受效果上，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)通信技術(shù)，所以在各領(lǐng)域中被廣泛的推廣應(yīng)用。

1.2適應(yīng)性

從信號強度的角度分析，有線通信技術(shù)常常受到各種外界因素的影響，例如地理位置較偏僻就會影響通信質(zhì)量，從而給用戶的正常生活和工作造成困擾，而無線通信就在很大程度上避免了此類問題，外界因素對其造成的影響較小，從而具有較強的適用性。

1.3智能化

相比傳統(tǒng)的通信技術(shù)，智能化的通信網(wǎng)絡(luò)靈活性更高，能夠按照個人的意志設(shè)定程序，更加強調(diào)了通信技術(shù)的便捷性。所謂智能通信網(wǎng)絡(luò)，并非獨立于我國整體的信通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而是作為其中的一部分存在的，因此智能化的發(fā)展，要遵循我國無線通信技術(shù)的整體發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)上，增加一些功能及業(yè)務(wù)，提供給目標(biāo)人群。

1.4擴展性

目前，無線通信技術(shù)在我國經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，并正在逐步取代有線通信技術(shù)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技的不斷進步，無線通信技術(shù)將充分發(fā)揮其較強的拓展性能，并覆蓋更多的偏遠(yuǎn)地區(qū)，從而促進通信行業(yè)的發(fā)展。

2智能配電網(wǎng)技術(shù)研究

2.1分布式能源接入對電網(wǎng)運行的影響

分布式電源指可以與配電網(wǎng)絡(luò)相連的小型供電裝置，主要包括分布式發(fā)電和分布式儲能。其中，分布式發(fā)電裝置可分為風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池等；分布式儲能裝置可分為電化學(xué)儲能（如蓄電池）、電磁儲能（如超導(dǎo)儲能和超級電容器儲能等）、機械儲能裝置（如飛輪儲能和壓縮空氣儲能等）以及近年來發(fā)展很快的電動汽車。分布式能源的大量接入是對傳統(tǒng)電網(wǎng)的改革，降低了建設(shè)成本，減少了資源浪費，促進了可再生能源的發(fā)展應(yīng)用。目前，應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電是對大自然最好的利用，不僅節(jié)能環(huán)保而且降低了污染，提高了電網(wǎng)的運行效率和穩(wěn)定性，彌補了一次性能源發(fā)電的不足，為用戶營造了更好地供電環(huán)境和體驗。分布式能源地大量接入，優(yōu)化了傳統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了配電網(wǎng)的經(jīng)濟化、環(huán)保化、穩(wěn)定化，對智能配電網(wǎng)的運行具有不可估量的作用。

2.2智能配電網(wǎng)的保護控制與自愈技術(shù)

智能配電網(wǎng)面臨供電需求的增大，連接復(fù)雜度的增高以及可再生能源接入等諸多問題，潮流的雙向流動對傳統(tǒng)繼電保護提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，研究和發(fā)展突出自愈功能的智能配電網(wǎng)成為供電企業(yè)保障供電可靠性的必然選擇。自愈是指電網(wǎng)能夠及時檢測出已發(fā)生或正在發(fā)生的故障并進行相應(yīng)的糾正性操作，消除故障隱患，使其不影響對用戶的正常供電或?qū)⑵溆绊懡抵磷钚。⒃诠收锨闆r下能維持系統(tǒng)連續(xù)運行，并通過自治修復(fù)功能從故障中恢復(fù)自愈。配電網(wǎng)自愈控制體系結(jié)構(gòu)包括配電網(wǎng)的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，規(guī)模龐大，具有海量數(shù)據(jù)。因此需要將調(diào)度系統(tǒng)、繼電保護、測量控制裝置、通信網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)內(nèi)容有序組織，形成一個有機的整體，各部分之間協(xié)調(diào)工作，才能促使配電網(wǎng)具備自愈能力。無線通信技術(shù)具有分布靈活、可靠性高等特點，易于在配電網(wǎng)自愈控制中廣泛采用。

2.3微電網(wǎng)控制技術(shù)

微電網(wǎng)控制技術(shù)可以對智能電網(wǎng)中接入的分布式能源進行統(tǒng)一整合，實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)的波動，保障系統(tǒng)的電壓和頻率維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，維持系統(tǒng)負(fù)荷的平衡，避免電網(wǎng)由于負(fù)荷過大崩潰，導(dǎo)致無法供電的情況發(fā)生。微電網(wǎng)和電網(wǎng)并行運行，實時監(jiān)控電網(wǎng)的動態(tài)，并對其進行調(diào)整平衡，穩(wěn)定電網(wǎng)的間歇性負(fù)荷造成的電壓頻率不穩(wěn)，保障電網(wǎng)在出現(xiàn)故障時可以維持系統(tǒng)的正常運行，并進行自我修復(fù)。

3智能配電網(wǎng)無線通信技術(shù)應(yīng)用

3.1WLAN技術(shù)

目前，Wifi作為WLAN技術(shù)的重要組成部分，在相關(guān)設(shè)備產(chǎn)品及技術(shù)應(yīng)用方面日趨成熟，得到了廣泛的開發(fā)和利用。Wifi技術(shù)是在有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上拓展出來的，比較適用于無線局域網(wǎng)，可以采用射頻技術(shù)，以空氣為傳播介質(zhì)，進行數(shù)據(jù)的傳送與接收，提高了智能配電網(wǎng)的智能化程度。

3.2全球微波接入互操作性

全球微波接入互操作性作為當(dāng)代十分新穎的技術(shù)，在應(yīng)用上還存在利用率較低和頻率復(fù)用性有待提升等問題，因近幾年才實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，所以該技術(shù)應(yīng)用與推廣還需以開展大量實踐考驗工作為基礎(chǔ)。但從前景看，它的應(yīng)用能滿足更大范圍的上網(wǎng)要求，可大面積覆蓋信號，包括室內(nèi)與室外。

3.3WMN技術(shù)

WMN技術(shù)是一種新興的無線通信技術(shù)，具有十分廣泛的應(yīng)用價值，主要涉及無線寬帶、數(shù)據(jù)整理和分析、圖像采集等內(nèi)容，對目標(biāo)對象可以進行實時監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集等工作任務(wù)，在工業(yè)、交通等領(lǐng)域具有一定的發(fā)展空間。同時，WMN能夠融合更多先進的新技術(shù)，不斷進行完善，保障了智能配電網(wǎng)的科學(xué)性與實效性。

3.4區(qū)域多點傳輸服務(wù)

區(qū)域多點傳輸服務(wù)是具備點多對通信功能的固定寬帶無線接入技術(shù)，如圖1所示，正常條件下工作頻率穩(wěn)定在20GHz，依靠毫米波進行傳輸，支持?jǐn)?shù)字雙攻語音等服務(wù)，是目前先進的無線接入方式。

4結(jié)語

總之，智能電網(wǎng)是社會經(jīng)濟發(fā)展和降低能源消耗的基礎(chǔ)保障，它涉及到分布式能源接入、智能電網(wǎng)的控制合和自愈技術(shù)、微網(wǎng)的控制等多方面技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對穩(wěn)定性要求很高。無線通信技術(shù)的應(yīng)用無疑對傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)進行了改革，保障了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性、安全性，降低了電網(wǎng)建設(shè)的成本，對我國智能電網(wǎng)的完善具有重大貢獻。

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作者簡介：

紫文濤（1981.1-），男，北京大興人，北京交通大學(xué)電氣工程及自動化專業(yè)，單位：國網(wǎng)北京大興供電公司，研究方向：智能配電網(wǎng)。