TD-LTE技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用

何馨

【摘要】 作為國內(nèi)最重要的無線通信技術(shù)，TD-LTE具有廣覆蓋、大容積、小成本組網(wǎng)的優(yōu)勢，應(yīng)用到電力無線通信系統(tǒng)中，可提高系統(tǒng)的頻率、通信安全性以及更新速度；同時TD-LTE技術(shù)應(yīng)用到智能配電網(wǎng)中，可對公網(wǎng)信號未覆蓋的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)盲，提高了整個電力系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，從根本上可以提升電力業(yè)務(wù)的傳送速度，文中將主要對TD-LTE技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用做出研究。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE技術(shù) 智能配電網(wǎng) 應(yīng)用

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家已開始對城鄉(xiāng)電網(wǎng)開展建設(shè)與改造，針對配電網(wǎng)的智能化與信息化改造成為這一系列改造的重點。配電網(wǎng)的信息監(jiān)測、分析、處理、決策需要通過高效可靠的通信平臺實現(xiàn)信息傳輸，進(jìn)而提升對系統(tǒng)故障的反應(yīng)時間，最大限度降低了因配電網(wǎng)故障導(dǎo)致的損失，因此，迫切需要建設(shè)一個技術(shù)體制先進(jìn)、滿足配電網(wǎng)智能化要求的接入層通信平臺。

一、TD-LTE及其關(guān)鍵技術(shù)

1）時分雙工技術(shù)。時分雙工上下行的信道容量可以利用時間進(jìn)行判斷，使用比較隨意的比例來進(jìn)行掌控，一旦頻點出現(xiàn)變動，就會導(dǎo)致上下行總?cè)萘堪l(fā)生改變，但整個比例不會出現(xiàn)變化。另外，該技術(shù)設(shè)計簡單，具有上下行信息通道同頻互易的特點，還可降低整個技術(shù)的反應(yīng)時間，可以非常靈活的掌握到時間的分配工作，滿足整個配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)工作需要。

2）OFDM技術(shù)。OFDM是多載波調(diào)制技術(shù)的一種，其主要原理為：將一個寬頻信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到每個子信道上進(jìn)行傳輸。OFDM的正交性是其實現(xiàn)高速率、抗多徑的基礎(chǔ)，時域與頻域的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示。將高速數(shù)據(jù)流通過串并變換，分配到傳輸速率相對較低的若干個相互正交的子信道中進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到大幅消除（削弱）由多徑效應(yīng)帶來的信號符號間干擾（ISI）的目的。同時，TD-LTE通常采用循環(huán)前綴配置保護(hù)間隔，從而有效解決了多徑效應(yīng)所帶來的各信道之間的互擾問題。

同時，TD-LTE采用基于OFDM的多址技術(shù)，其下行信道采用正交頻分多址（OFDMA）方式。OFDMA技術(shù)中某一傳輸符號將被N個正交的子載波共同承載，這N個子載波以并行方式進(jìn)行符號傳輸，體現(xiàn)出多載波、正交調(diào)制的概念。

3）QoS技術(shù)。TD-LTE230系統(tǒng)有兩種業(yè)務(wù)，首先是受到維護(hù)的比特率還有就是不受到維護(hù)的比特率。需要得到維護(hù)的比特率就是用GBR服務(wù)，而不受到維護(hù)的比特率就是用non-GBR服務(wù)。與此同時，TD-LTE技術(shù)使用了多種加密方式的（例如基于短信息應(yīng)用的短信加解密傳輸、數(shù)字簽名和簽名驗證等），大大提升了無線通信體系的安全性，為用戶的使用提供了安全保障。

二、TD-LTE技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1智能調(diào)度與作業(yè)管理。TD-LTE不但可以支持準(zhǔn)靜態(tài)（如用戶終端等）電力節(jié)點，而且可為電力企業(yè)的移動應(yīng)用提供支持。例如在電力施工中，現(xiàn)場操作人員可通過TD-LTE無線移動終端與后方電力指揮人員進(jìn)行語音、視頻、數(shù)據(jù)等信息交互， 后方電力指揮人員通過對電力現(xiàn)場的全面了解與監(jiān)控，可更加準(zhǔn)確、及時地對異常、故障、事故等做出判斷，提高電力作業(yè)的效率和安全性。這些都是傳統(tǒng)電力無線通信無法實現(xiàn)的。另外，通過TD-LTE海量的末端信息可以及時、可靠地傳遞給指揮調(diào)度中心，不但為潮流計算、電力調(diào)度等提供數(shù)據(jù)支持，更為精確化的故障預(yù)測、診斷、隔離提供依據(jù)。上述工作均是智能電網(wǎng)實現(xiàn)“交互”與“自愈”的基礎(chǔ)。

2、滿足智能化改造中對多種業(yè)務(wù)隔離服務(wù)需求。智能化的配電網(wǎng)工作主要包括對其本身進(jìn)行監(jiān)管、控制、解決問題、狀態(tài)的監(jiān)測以及智能業(yè)務(wù)等安排運行。將以上這些工作緊密的聯(lián)系起來以便于數(shù)據(jù)傳輸，怎么讓每一個大區(qū)的整體工作供給不同級別的隔離服務(wù)是配電網(wǎng)需要解決的通信問題。以前的寬帶通信系統(tǒng)沒有辦法解決這個問題，所以，對于將來的智能配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)要求非常緊迫，要在當(dāng)前用長遠(yuǎn)的眼光進(jìn)行發(fā)展，然后利用TD-LTE技術(shù)促進(jìn)智能電網(wǎng)的進(jìn)步，促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程。

3、圖像及視頻保障。TD-LTE技術(shù)應(yīng)用到電力的監(jiān)控視頻中主要內(nèi)容：1）電力的施工主要的環(huán)境的監(jiān)督管理工作；2）比較重要區(qū)域的電力施工傳遞輸電路線；3）對于大風(fēng)天氣的防護(hù)加上緊急事故的防護(hù)以及指導(dǎo)商量工作；4）對于保護(hù)維修整個變電站工作等等。直接促進(jìn)電力系統(tǒng)的更好的監(jiān)控工作。

結(jié)語：總而言之， TD-LTE技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用已取得較大進(jìn)展，但是也存在著很大的局限性；只是在“互聯(lián)互通”的趨勢下，區(qū)分頻段、整合業(yè)務(wù)情形、掌握流量的使用情況、以及部署整體防治措施等方面將更加便捷。與此同時，隨著智能電網(wǎng)的進(jìn)步，TD-LTE技術(shù)在智能電網(wǎng)中將得到更深入而廣泛的應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

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