無線通信技術在電力通信專網中的應用研究

林夏薇 國網福建省電力有限公司福州供電公司

新時期，我國逐步推廣智能電網建設活動，無線通信技術成為信息通信領域當中發展最快的一種通信技術，并且得到廣泛的應用，社會整體朝著無線網絡方向發展。電力通信專網的主要組網方式是光纖通信，但如果發生自然災害將直接影響光纜的正常運行，導致大量光纜中斷，嚴重威脅到通信安全。另外，具有較大的搶修難度，在很大程度上影響電力系統的穩定運行。而無線通信技術正好具備較強的抗自然災害能力，以及廣泛的覆蓋面，有效彌補了光纖通信的弊端。

一、在電力通信專網中應用無線通信技術的必要性

首先在災難應急狀態下，電力通信專網應用無線通信技術是災難后最佳的通信網絡方案。一旦發生突發性災害，或者光纜線路出現問題，并不能及時進行搶修，這種情況下，對于電力通信專網而言，最好的應急通信方式為無線通信技術組網方案。同時，對于海島變電站的接入節點來說，距離較遠，所以需要高昂的敷設光纖線路費用，不具備較好的推廣價值。因此，為了滿足電力通信專網遠距離接入延伸的需求，可以借助無線通信網絡技術實現對電力通信專網的全覆蓋，不僅有效解決了敷設光纖線路較高的成本問題，也能夠解決電力通信關鍵節點的通信信號覆蓋問題。并且無線通信網絡體系在電力通信專網的構建，能夠實現實時監控電力終端用戶用電量。隨著無線通信技術的不斷發展，還能夠有效控制終端用戶的用電量。其次，現階段的技術條件下，不能有力支撐我國配網自動化建設的應用，而無線通信技術的應用，能夠實現對所有節點的快速覆蓋，不僅能夠服務電力通信終端用戶，還能有效節約線纜敷設成本[1]。最后，在變電站建設的過程中存在諸多影響因素，如線路施工條件和變電站機房環境等，這些因素都會對電力通信網絡建設質量產生不同的影響。同時，要保障變電站能夠正式投入使用，最關鍵的前提條件是電力通信專網的建設和投運。因此，電力通信專網建設的時間不是很充分，而且光纖線路敷設的數量非常多，施工時間較長，所以經常會影響變電站的投產時間。而無線通信技術的應用，為新建變電站提供臨時通信方案，不僅方便，速度也比較快。

二、電力通信專網中常見的無線通信技術

（一）WLAN 技術分析

WLAN 技術在實際組網中的主要功能為構建無線局域網，實現了無線通信技術與計算機的有機結合，主要的傳輸媒介為無線多址信道，具備有線局域網的功能，便于用戶接入寬帶網絡。在實際的組網過程中，主要組成部分為接入控制點、網絡管理以及接入點等。WLAN 技術即為Wi-Fi 技術，傳輸距離有較大的限制，所以主要用在同樓層的無線辦公當中，傳輸速度僅僅能夠滿足需求，并且傳輸距離一般只有90m。再加上使用的技術為射頻技術，這種技術主要通過空氣傳輸數據，所以很容易受到外界影響，存在較大的安全隱患。

（二）WiMAX 技術分析

WiMAX 技術組網結構主要包括三部分的內容，即WiMAX 終端、WiMAX 核心網、WiMAX 無線接入網。根據不同的應用場景以及采用標準，WiMAX 終端主要有固定式、移動式以及便攜式這幾種類型。WiMAX 接入網是指能夠進行無線管理的基站，并且要想實現與其他網絡的互通，還要具備有業務授權的服務器。WiMAX 核心網主要作為與其他網絡的互聯接口，以及解決用戶的認證問題。電力通信具有覆蓋面廣和站點分散的特點，并且容量要求較小，而WiMAX 技術正好具備點對多點、廣泛的覆蓋范圍和較高的傳輸速度，可以有效滿足電力通信網的需求，并且比光纖通信的成本更低，具有較好的發展前景[2]。因此不論是從技術的角度出發，還是從經濟的角度出發，WiMAX 技術在電力通信網絡中都能夠發揮較大的作用。

（三）WMN 技術分析

WMN 技術即為無線網狀網技術，具有較高的速率和容量，與傳統的無線網絡有較大的差異，是WLAN 與ADHOC 這兩種網絡的有機結合，并充分發揮了兩者的優勢。能夠及時發現故障，不占用有線網絡資源以及匯聚寬帶無線連接。該技術具有良好的應用前景，不僅可以用在無線寬帶接入上，還可以運用在圖像和數據的采集模塊，實現對目標對象的跟蹤。另外在交通監控和環境監測方面也得到了廣泛的應用。

三、電力通信專網中無線通信技術的應用范圍和組網方案

（一）應用范圍

在加強無線通信技術在電力通信專網中應用的同時，還需要基本了解它的應用范圍，才能科學設置組網方案。以下是無線通信技術在電力通信專網中的主要幾個應用范圍。

1.發生災害時有著應急作用

在架設電力系統專網的過程中很容易受到自然災害的影響，如地質災害或者惡劣天氣，都會嚴重破壞電網設施，一旦電力專網設施遭到這些自然因素的破壞，需要立即進行緊急搶修，但搶修要耗費大量時間。這時就能夠凸顯無線通信技術的優勢，其能夠快速達到最穩定的網絡狀態，起到電力系統應急通信的作用。并且隨著無線通信技術的發展，不僅應用程序越來越簡單，需要的成本也比較少，所以可以應用到修建變電站當中。對于應用穩定的無線網絡到整個建筑工程當中，完成通信的工作，既不會對變電站的整體施工進度產生影響，效果比較好，還能夠節省成本。這些都充分證明了在電力系統出現突發故障時，無線通信技術能夠起到很好的應急和補救作用。

2.實現遠距離通信接入

無線通信具有低成本和覆蓋面積大的特點，并且傳輸通信信息的速度較快，因此，如果主變電站與供電所之間的距離較遠，電力公司要想節省下架設電纜的高額費用，降低成本，就可以使用無線通信技術替代光纖通信技術。此外，電力公司還有效避免了由于降低成本可能出現的電網質量風險，應用無線通信技術不僅能夠大幅降低電網建設成本，也可以有效保障整體質量。

3.實現配網自動化

電力公司需要實現配網的自動化建設，才能為用戶提供更好的用電服務。因此，電力公司必須重視配網的自動化建設工作。對這一建設有直接影響的是通信質量的好壞，而無線通信技術的應用能夠有效彌補電力系統專網在光纖通信上的弊端，實現光纖通信和無線通信的有機結合，充分發揮兩者的優勢，這樣不僅能夠及時處理配網建設過程中出現的問題，也可以大幅提升配網自動化水平[3]。另外，無線通信技術的應用還能夠在一定程度上降低電網建設過程中通信電纜的建設難度，從而有效降低配網自動化建設成本。

4.臨時通行方案建設

在變電站建設的過程中，很多因素會影響到建設網絡，像變電站機房環境和線路施工條件等，再加上通信工程建設的過程中經常會出現光纜不能按時投產的問題，而無線通信技術的應用能夠有效組織通信方案，從而在光纜線路投產之前完成相應的工作。

5.小范圍的無線網絡覆蓋

對于小范圍內的無線網絡的覆蓋，如電力樓宇、變電站以及電廠等區域，可以加強無線網絡的覆蓋，特別對于較小的業務流量需求，能夠取代綜合布線，不僅能夠提供更加便捷的接入方式，還能降低成本。

（二）組網方案

綜合來說，電力通信專網中對無線通信技術的需求主要體現在無光纜覆蓋廠站節點、應急通信以及配網自動化的臨時通信當中。在建設網絡時，如何避免應急網絡閑置和網絡重復大量投資，就需要科學合理的確定組網方案。

1.組網思路

通過對上述幾種無線通信技術的分析可以發現，在電力應急通信中可以應用的無線技術為衛星通信、WiMAX 和WMN，但只有WiMAX 適用于配網自動化通信中。所以可以將WiMAX 技術應用到電力通信專網中。而為了防止出現應急網絡被閑置，或者網絡建設造成重復投資的問題，可以充分結合WiMAX 技術、衛星技術和WLAN 技術，進而有效解決這些問題。同時根據光纖傳輸網絡、微波網絡以及數據網絡的現狀，可以加強微波網資源的應用，從而使得無線通信網絡不僅能夠應用在應急通信當中，也能應用到日常運行的生存網絡當中。

2.組網方案

首先可以在變電站、高山和供電所建立WiMAX 基站，并在災害現場和搶修車輛配備WiMAXCPE 終端，以實現信息實時回傳的作用。根據各個基站的實際情況，采集光纖傳輸網、IP 數據、衛星通訊等資源，之后再與配網中心進行信息共享，進而滿足災害現場的通信需求。此外，還要根據實際情況鋪設光纖，在電力通信配網中，將光纖網絡作為專用通訊網絡，進而促進電力通信專網的配網自動化水平得到提升。

四、結語

綜上所述，電力通信專網雖然已經發展趨于成熟，但也存在一些弊端。因此，在電力通信專網中應用無線通信技術，可以有效改善電力通信專網的通信質量，從而使得電力通信專網為用戶提供更加優質的電力服務。