無線通信技術在電力通信專網中的運用

張 暢

（內蒙古電力（集團）有限責任公司阿拉善電業局，阿拉善 750306）

為了盡早實現智能電網的全自動化發展，就需借助先進通信技術來完成高效信息傳輸。在現階段，電力系統中建立了多種通信技術，為智能電網提供技術支撐，主要包括光纖通信技術、電力載波通信技術、微波通信技術、無線公網技術、無線專網技術等。隨著光纖在電力通信組網中的大量應用，一旦發生自然災害就會嚴重威脅光纜的正常使用，檢修光纜又需要特定的條件，時間也較長，影響電力系統的正常安全運行。而無線通信技術能有效彌補光纖通信的弊端，實現應急通信，研究它在電力通信專網中的運用具有重要意義。

1 無線通信技術的優勢

第一，延時低、容量大。智能電網的終端數量很大，有很多都需要電力通信系統實時調度和支持，毫秒級低延時和大容量的無線通信技術就能充分確保電力業務實時雙通信，持續開發電力系統的寬帶新業務[1]。第二，覆蓋廣、損耗小。無線通信技術在郊區和農村的覆蓋半徑是15km，在市區的覆蓋半徑時2～3km，有較強的終端續航能力。第三，安全性高，容易建設和維護。無線通信中的雙向鑒權和信令完整性保護、UTRAN加密等技術能確保電力通信網絡安全可靠，隔離安全等級不同的業務，有效保障信息安全，在建設和維護時也無需敷設光纜，只需在后續擴容環節加裝CPE、更新數據。第四，寬帶動態分配。無線通信技術上下行時隙的配置比較靈活，滿足電力業務需求，可直接通過業務不同的優先級分配寬帶，提升高優先級業務的寬帶等級。

2 電力通信專網對無線通信技術的運用需求

（1）使用者抄表。在電力通信專網中運用無線通信技術時，可以對電力用戶使用電能的情況進行實時監控，并且隨著無線通信技術的延伸運用對這些用戶實施精確化的控制，實現遠程抄表，節省大量人力物力財力。（2）配網自動化。國內的配網自動化發展目前還處于比較薄弱的階段，對無線通信技術的運用可以快速把電力通信專網覆蓋到不同的節點之中，大大減少電纜的用量，促使不同的電力用戶享受更有效的、全面的服務。（3）應急有效性。通過無線通信技術的運用，應在電力用戶使用電路遇到危險時進行有效的應急處理。當發生危險時或光纜發生程度不同的損壞時往往難以維修，運用無線通信網絡就可提供重要的應急通信方式。（4）小范圍覆蓋。對于用電控制的變電站或電廠等區域而言，也需在電力通信專網中運用無線通信技術，對其實現無線覆蓋控制，達到實時檢測、實時監控的目的[2]。對于需求量較小的區域也可運用無線通信技術，替代綜合布線系統，提供快速便捷的接入方式，預防浪費資源。（5）構建臨時方案。在構建變電站的過程中，因電力通信專網建設會受到外部的施工環境、線路施工條件等因素的影響，運用無線通信技術構建變電站時，就不會受到這些外界因素的影響，所以構建電力通信專網時也能進一步實行有效的大范圍布局，更快捷地完成通信方案。

3 無線通信技術在電力通信專網中的運用途徑

3.1 運用思路

在電力通信專網建設中，為預防大量重復建設和投資，避免閑置應急網絡，保證電力通信專網的可行性、經濟性，就應科學合理地選擇并運用無線通信技術，確定科學的組網思路，制定合理的組網方案。常用的無線通信技術主要包括WiMAX、WLAN、衛星通信等，這些技術都可以實現電力通信專網的應急通信，只是對于配網自動化通信而言只有WiMAX技術是合適的，在這里就主要考慮WiMAX技術在電力通信專網中的具體運用。并且為預防發生網絡建設重復投資、應急網絡閑置等問題，可以有機結合WiMAX、WLAN和衛星通信等無線通信技術，同時按照光纖傳輸網絡、微波網絡和數據網絡等的現狀，加大運用微波網絡資源、光纖傳輸網絡資源的力度，促使無線通信技術既能運用于電力通信專網的應急通信，又能在電力系統的日常運行中被電力生產網絡所用。

3.2 運用方案

按照上述無線通信技術的運用思路，可以設計切實可行的電力通信專網的組網方案。即：分別在110kV和220kV變電站、供電所、附近的高山上等處建設WiMAX基站，同時在各個配網的接入點和搶修車輛、災變現場、通信應急需求現場等配置WiMAXCPE終端，回傳信息；結合每一個基站的實際情況，通過光纖傳輸、衛星通信、微波通信、IP數據等無線通信技術，使基站和配網中心、應急指揮中心連接，在災變環節利用原有網絡通信平臺構建電力生產網絡，提供災變現場的業務通信需求側；將無線通信技術運用于電力通信專網的應急通信，把光纖視作整個配網自動化的專用通信網絡，為提升配網自動化水平提供強大通信需求。

此外，WLAN是在局部范圍內運用無線通信技術建立的網絡，是結合無線通信技術和計算機網絡的產物，它將無線多址信道視作傳輸媒介，提供有限局域網LAN功能，促使電力用戶能隨時隨地自由接入寬帶網絡。運用這一技術能組建其無線局域網，尤其是同一層樓的辦公室能實現無線辦公，提高傳輸速率，適應寬帶聯網需要[3]。WLAN的組網方案就是由接入控制點AC、接入點AP、無線網卡和網絡管理構成的。雖然Wi-Fi技術的應用已經十分廣泛，但它使用射頻技術發送數據、接收數據，它依舊面臨一些安全隱患，并且無線網絡通過無線電波把數據信號傳輸出去，因而很容易受到外界攻擊，必須加強安全防范。

4 結束語

建設電力無線通信專網是一個復雜的、系統性的工程，關系到方方面面的工作，需要相關部門及單位通力配合，明確在電力通信專網中運用無線通信技術的需求，確定科學合理的運用思路，制定優良的運用方案，充分體現無線通信技術的優勢，從而在電力系統運行的各個領域廣泛應用無線通信技術，滿足數據安全、數據高速交互等需求，提高電力無線通信專網應用水平。