电力通信专网中的无线通信技术的应用研究

电力通信专网中的无线通信技术的应用研究

郭庆瑞

国网新疆电力有限公司电力科学研究院， 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：就我国电力系统当前的发展来看，其进步备受社会各界所重视。在电力市场大力改革且进一步发展的背景下，社会大众对用电所提需求愈加严苛，不但需具备较强安全可靠性，也极为注重质量。对此，便应对配电网持续优化、改善，以此对配电通信节点数量偏多、不集中等问题有效处理，优化工作环境，对无线通信技术加以利用，从而确保电力系统高效运行。

关键词：电力通信专网；无线通信技术

1智能电网与无线通信技术

1.1无线通信技术

有线通信技术会受到诸多限制，如地域环境等方面的缺陷。基于有线通信技术发展起来的无线通信技术，在演变与完善后，能够实现通信模块组合方式的简化处理，能提升通信网络的实际工作效率，从而在智能电网中发挥了重要的作用。

1.2智能电网

随着时代的进步，智能电网的内涵也在持续的扩大。一般智能电网指的是处于高水平、全自动的状态下，拥有对用户精确控制与实时监控的功能，并且对于数据传输以及节点功能同样可以实现精确控制和实时监控的电力传输网络。所以，智能电网本身还会具备经济、可靠、互动性强、清洁等特性。相比传统电网，智能电网本身具有传统能源和绿色可再生能源混合利用的调度功能，可以满足能源的高效利用；面向智能化动态电价的实时测量计费系统；能够满足对发电设施的优化与配置^[1]。

2电力无线通信专网的主要特征

2.1传输信道存在不稳定性

通过对比有线网络和无线网络的传输信道，可知后者的传输信道更易产生改变，会危及数据传输的稳定性。导致传输信道稳定性不佳的主要因素为基于无线通信网络的传输环境，若无线通信传输信道遭受改变，会对信号强弱造成负面影响，导致信号中断、危及无线网络安全等问题。

2.2具有移动性和开放性特点

通过对比有线网络和无线网络，可知后者在移动性和开放性上更具优势，是对传统有线网络具有明显物理界限的突破和创新。为此，当处于网络使用环境下，即使不运用相应控制对策，信号接受者可在无线网络接受范围内上网，所运用的网络频率一致，符合无线通信网络移动性强和开放性大的特点。然而，受无线网络这两大特点的影响，计算机系统容易遭受黑客等不法分子的攻击及入侵，严重危及网络安全。

3电力通信专网中无线通信技术组网技术

3.1 WiMAX无线通信

WiMAX技术主要采用的是从一个点向更多个的点进行分散的网络覆盖形式，这种形式恰恰和电力系统的电力传输形式一致，因此这种技术非常的适合在电力系统当中进行专网的组建。除了这一特点以外，它还具有成本低、传输效率高、传输的速度快、覆盖面积广等优势。其传输距离最远可达50千米，传输速率在10至70M范围内，频段为2-11GHz。因此，就技术和经济层面进行分析，其较为适合用于创建IP化地区级或县级电力通信网络。

3.2 LoRa技术

LoRa由semtech公司创建，其主要特点为在相同功耗情况下，相较于其他无线技术所能传播的距离更远，实现了低功耗与远距离的统一。在城镇的传输距离为2至5千米，郊区则最远可达15千米，传输速率为几百至几十Kbps，传输速率越低则距离越长，在全球免费频段运行，主要频段有433、868、915 MHz等。LoRa技术主要用于物联网行业，如智慧水利、智慧消防等等，对于泛在电力物联网建设中低速、低功耗、时延要求不高的应用场景具有比较明显的技术优势。

3.3 5G技术

5G技术的主要特点为传输速率高（最高可达10Gbit/s），网络延迟低（低于1毫秒）。频率范围分别定义为不同的FR：FR1与FR2。因为其数据传输速率更快，5G网络在视频会议、视频监控、作业现场监督、AR/VR等大带宽业务方面将获得应用。其低延迟特性在工业生产控制领域具有明显技术优势，将有力推动电网在变电站自动化、配电自动化方面的进步^[2]。

4通信无线通信技术的具体应用

4.1贯彻落实安全意识

在电力系统中，电力无线通信专网属于其中必不可少的构成部分，与社会经济发展具有密切联系。通过加快电力无线专网构建部分，有利于维护电网运行，对完善电网管理具有积极作用。对推进能源系统互联网构建具有积极作用。在电力无线通信网络专网构建环节，网络安全属于其中不可忽视的问题，在具体建设环节，要注重增强电力网络人员的安全意识，将施工环节的安全保障工作落实到位，增强电力网络工作人员的安全防范意识及能力，一丝不苟地完成施工环节的安全工作，并结合实际情况，采取科学合理的管理模式，为推动电气企业进一步发展发挥积极作用。

4.2配网自动化

电力公司要想对用电客户提供更优质的用电服务，便需要实现配网的自动化建设，所以电力公司也应当格外重视配网自动化方面的建设工作。这一建设的关键点之一在于通信质量的好坏，而无线通信技术具有低成本的优势，其应用有效的补上了电力系统中专网在光纤通信方面的不足，而且将无线通信和光纤通信结合起来，综合双方的优势，不但能够更加迅速地提升配网自动化水平，还可以对在配网建设中出现的一些问题进行及时地处理。此外，应用无线通信技术，还会在某种程度上降低电网在建设过程中在通信方面的电缆建设难度，这样就减少了在配网自动化建设的资金投入，降低了成本。

4.3推进电力无线通信信息化系统构建

通过构建电力无线通信信息化系统，能够集网络监视、资源管理、运维管理这些系统于一体，实现各个子系统间数据信息的有效传递及转换，属于电力综合管理平台的重要内容。这些子系统具有诸多实际功能：第一，科学运用网络监控系统，在实际运行环节，此系统可以针对各个网管系统设备实施科学统一的监控管理，全面分析通信网络中存在的安全隐患及风险要素，并制定具体的规定；第二，合理运用资源管理系统，在该系统的辅助下，可以对通信光缆、设备、电路等实施复合型管理，并依据资源的相关规范及要求，采取统一化的命名方式，为开展标准规范的管理工作奠定基础，有利于优化资源配置，完善现场资源管理环节；第三，将运维管理系统科学运用其中，通过利用该系统，可以对整个电力通信流程实施信息化管理，若电网在运行过程中存在异常情况，需要进一步剖析导致异常的原因，为制定有效应对措施提供参考依据。^[3]通过加大信息化系统建设力度，有利于维护无线通信专网安全，切实保障整体安全，并在信息化系统的辅助下，全面监测无线通信网络的实际运行状况，若在实时监测过程中发现问题，则采取行之有效的应对措施，为维护电力系统稳定有序运行奠定基础。

结束语:

由于无线通信技术不依赖于电网网架，抵御自然灾害的能力较强，所以将其用作弥补光纤线路在智能化处理灾害和自动化配网方面的不足，作为电力通信专网的后方，两者互相配合能够更为有效的解决突发性故障问题，而且能够有效提升电力通信专网的智能化和自动化水平，因此应用于电网建设方面具有重要意义。对此，应当积极研究无线通信技术的应用，进而使得其能够将其完善、可靠、稳定的性能在电力通信专网中得到充分发挥。

参考文献:

[1]邹振昌,丁一,刘军雨.浅谈电力无线通信专网综合网络管理系统建设[J].企业技术开发,2016,35(25):85-87+101.

[2]官辉.论无线通信专网在智能电网中的综合应用[J].电子世界,2016(13):144-145.

[3]王懿.无线通信技术及在电力通信专网中的应用[J].通讯世界,2016(06):41-42.