电力通信无线专网技术建设与应用分析李虹

电力通信无线专网技术建设与应用分析李虹

李虹

(国网山西省电力公司繁峙县供电公司山西省034300)

摘要：随着我国智能电网的迅猛发展，对电力系统的安全性和可靠性要求越来越高，电力通信网作为智能电网的重要安全保障内容，其建设工程已成为智能电网建设工程的重要一环。而无线专网的出现，对于电力通信网的建设具有重要意义，其成本低、信息传递效率高且稳定等优点，促进了电力通信网的快速建设，也为我国智能电网的稳定发展提供了强有力的保障。

关键词：无线专网技术；电力通信网；应用

引言

随着智能电网系统在我国的普及，人们越来越重视电力系统的安全性和稳定性，因此也越来越重视电力通信网的建设。传统的电力通信网采用有线专网技术，即主要是采用光纤作为电力通信网信息传递的载体，来进行电力系统的数据采集和处理，但光纤架设的高额成本和易受自然灾害影响的特点注定其会被时代所淘汰，而无线专网技术则正好能消除有线光纤通信技术的这些缺点，加速电力通信网的建设，为我国智能电网的普及保驾护航。

1无线专网技术的优势

无线专网技术通俗来讲就是适用于特定对象的允许移动设备和无线局域网相连接的技术，目前采用TD-LTE技术，与传统的有线通信技术即光纤通信技术相比，其优势非常明显：一是无线专网技术覆盖面更广，0-5km可以满足移动性和吞吐量的目标，5-30km有轻微的降低，最大可达100km的覆盖面积，能为电力通信网提供更便捷的服务；二是无线专网技术构建电力通信网络更加便捷，所需建设的基站数量少，只在基站与基站间，基站与主站间用光缆传输，因此可以节约大量的建造及养护成本，同时后期的用电客户增加后，相应增加的电力通信网络用户的接入程序十分简单，大大降低了电力通信网建设的难度；三是无线专网技术使用范围更广更灵活，其普遍使用ISM频段，接入方式灵活，可以实现无线办公，远程异地抗灾指挥等，解决用户最后接入问题，适合电力通信网建设的普及和推广。

2电力通讯无线专网技术建设与应用

2.1网络架构

网络架构包括业务接入层，通信终端层、无线接入层、骨干传输层、安全防护层及业务平台层。业务接入层包括广泛应用于电力管理与控制的终端设备，主要有为用采集中器、DTU、TTU、FTU等。通信终端层是无线通信网的终端设备，根据业务通信需求可以采用窄带终端和宽带终端，一般内嵌于电力终端设备使用。无线接入网包含无线基站及核心网的无线通信系统，通过230MHz工作频段支持各类通信终端的远程接入。骨干传输层为电力骨干传输网络，以光线通信网络为主。安全防护层根据发改委及能源局的安全防护体系要求构建安全边界，包括管理信息大区的安全接入平台和生产控制大区的安全接入区。业务平台层包含各类电力业务主站系统，不同业务主站分区之间按照安全防护要求进行双向隔离。

2.2可以提供相应的电力通信网的应急通道

对电力通信网的稳定性产生影响的因素有相应的电力系统自身设计，也有各种元件质量，可是最重要的是自然灾害的影响。如今淘汰了传统有线专网技术，也是因为其抗自然灾害能力差。一些应用传统有线专网技术的相对老旧的电网，在光纤因自然灾害发生故障时，会对电力传输产生影响，能应用无线专网进行应急通信，确保电力系统工作正常，降低经济损失，减少社会影响。

2.3在远距离通信方面的应用

我国地理环境复杂，部分地区由于供电所与变电站的距离较远，如果采用传统的光纤通信，需要架设大量的光纤，不仅建设难度大且成本高昂，同时通信质量难以保证，如果采用无线专网技术，只需在特定的节点设置信号采集装置，就可完成指定地区的信号全覆盖，实现电力通信网的实时信息数据采集和监控工作。同时避免了远距离光缆跨越河流、山脉时施工难度大的问题和山区动物破坏光缆引起的电力故障的发生，解决了光缆线路的三跨问题和网络后期维护量大的问题。此外，在老城区等线路复杂且接入点多的地区采用无线专网技术，也可避免在后期运维过程中，城市建设期间对地下光缆的外破等问题的发生。

2.4应用在新建变电站方面

新建变电站因地理环境、建设经费及施工技术等各方面的影响，建设电力通信网时，会有相应的阻碍，会影响施工期限，进而影响相应的电力供应。这样就可以应用无线专网技术设立相应的临时通信网络，代替变电站施工期当中的工作，确保正常采集电力系统数据，对其进行有效监控和处理。另外，也能应用无线专网技术增强无线网在变电站内的覆盖，取代传统布线，降低变电站施工成本，加速施工建设，促进工程的有效实施。

2.5在配网调度自动化方面的应用

配网的传统构建方式以光缆作为载体，在一些偏远山区或老城区内，光缆的架设难度大，耗材多，且后期维护十分困难。此外，配网的规模比主网大，数据量也巨大，分布范围广、点多，更加大了铺设光缆的难度。因此，可通过无线方式以点带面，实现配网真正意义上的调度自动化。

2.6配电自动化

采用LTE无线专网承载配电自动化业务，根据相关安全防护要求，通过配电自动化主站侧安全接入区接入业务主站，具体如图1所示。配电自动化主站。设置安全接入区（含正反向隔离、采集服务器、安全接入网关）及无线专网采集交换机，并与配电终端作对应的路由策略。LTE无线专网。无线专网终端（CPE、通信板、通信仓等方式）用于配电自动化终端的接入，需对应业务终端IP规划做相应的IP地址配置。LTE核心网通过安全接入区与配电自动化采集交换机相连。配电终端。与无线专网终端连接，IP地址按业务部门提供的IP地址规划。安全防护。根据《电力监控系统防护规定》（国家发展和改革委员会令2014年第14号）要求，配电自动化系统通过公共无线网络接入内网需增加安全接入区。无线专网接入方式参照公共无线网络接入方式，主站新增安全接入区（含正反向隔离、采集服务器、安全接入网关），终端需具备安全芯片，芯片与安全接入网关之间双向身份认证，并对上下行的控制命令及业务数据加密传输。

图1配电自动化业务无线专网接入

结语

综上所述，随着社会的进步和科学技术的发展，如今开始普遍应用智能电网，进行更高质量的建设电力通信网。无线专网技术很少受到地理等自然环境的影响，让信息传递更安全和更稳定，让无线专网技术在电力通信网的建设中具有更重要的作用和意义。

参考文献

[1]徐婧婧.无线通信技术及在电力通信专网中的应用研究[J].企业技术开发,2016,35(12):77-78.

[2]苏浩益，贺伟明，吴小勇，等，城区配电自动化系统设计方案的优选[J].智能电网，2014（4）：12-17.