無線通信技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中的運用

張 暢

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司阿拉善電業(yè)局，阿拉善 750306）

為了盡早實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全自動化發(fā)展，就需借助先進通信技術(shù)來完成高效信息傳輸。在現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)中建立了多種通信技術(shù)，為智能電網(wǎng)提供技術(shù)支撐，主要包括光纖通信技術(shù)、電力載波通信技術(shù)、微波通信技術(shù)、無線公網(wǎng)技術(shù)、無線專網(wǎng)技術(shù)等。隨著光纖在電力通信組網(wǎng)中的大量應(yīng)用，一旦發(fā)生自然災(zāi)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(tǒng)的正常安全運行。而無線通信技術(shù)能有效彌補光纖通信的弊端，實現(xiàn)應(yīng)急通信，研究它在電力通信專網(wǎng)中的運用具有重要意義。

1 無線通信技術(shù)的優(yōu)勢

第一，延時低、容量大。智能電網(wǎng)的終端數(shù)量很大，有很多都需要電力通信系統(tǒng)實時調(diào)度和支持，毫秒級低延時和大容量的無線通信技術(shù)就能充分確保電力業(yè)務(wù)實時雙通信，持續(xù)開發(fā)電力系統(tǒng)的寬帶新業(yè)務(wù)[1]。第二，覆蓋廣、損耗小。無線通信技術(shù)在郊區(qū)和農(nóng)村的覆蓋半徑是15km，在市區(qū)的覆蓋半徑時2～3km，有較強的終端續(xù)航能力。第三，安全性高，容易建設(shè)和維護。無線通信中的雙向鑒權(quán)和信令完整性保護、UTRAN加密等技術(shù)能確保電力通信網(wǎng)絡(luò)安全可靠，隔離安全等級不同的業(yè)務(wù)，有效保障信息安全，在建設(shè)和維護時也無需敷設(shè)光纜，只需在后續(xù)擴容環(huán)節(jié)加裝CPE、更新數(shù)據(jù)。第四，寬帶動態(tài)分配。無線通信技術(shù)上下行時隙的配置比較靈活，滿足電力業(yè)務(wù)需求，可直接通過業(yè)務(wù)不同的優(yōu)先級分配寬帶，提升高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的寬帶等級。

2 電力通信專網(wǎng)對無線通信技術(shù)的運用需求

（1）使用者抄表。在電力通信專網(wǎng)中運用無線通信技術(shù)時，可以對電力用戶使用電能的情況進行實時監(jiān)控，并且隨著無線通信技術(shù)的延伸運用對這些用戶實施精確化的控制，實現(xiàn)遠程抄表，節(jié)省大量人力物力財力。（2）配網(wǎng)自動化。國內(nèi)的配網(wǎng)自動化發(fā)展目前還處于比較薄弱的階段，對無線通信技術(shù)的運用可以快速把電力通信專網(wǎng)覆蓋到不同的節(jié)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(wù)。（3）應(yīng)急有效性。通過無線通信技術(shù)的運用，應(yīng)在電力用戶使用電路遇到危險時進行有效的應(yīng)急處理。當(dāng)發(fā)生危險時或光纜發(fā)生程度不同的損壞時往往難以維修，運用無線通信網(wǎng)絡(luò)就可提供重要的應(yīng)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(qū)域而言，也需在電力通信專網(wǎng)中運用無線通信技術(shù)，對其實現(xiàn)無線覆蓋控制，達到實時檢測、實時監(jiān)控的目的[2]。對于需求量較小的區(qū)域也可運用無線通信技術(shù)，替代綜合布線系統(tǒng)，提供快速便捷的接入方式，預(yù)防浪費資源。（5）構(gòu)建臨時方案。在構(gòu)建變電站的過程中，因電力通信專網(wǎng)建設(shè)會受到外部的施工環(huán)境、線路施工條件等因素的影響，運用無線通信技術(shù)構(gòu)建變電站時，就不會受到這些外界因素的影響，所以構(gòu)建電力通信專網(wǎng)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(shù)在電力通信專網(wǎng)中的運用途徑

3.1 運用思路

在電力通信專網(wǎng)建設(shè)中，為預(yù)防大量重復(fù)建設(shè)和投資，避免閑置應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)，保證電力通信專網(wǎng)的可行性、經(jīng)濟性，就應(yīng)科學(xué)合理地選擇并運用無線通信技術(shù)，確定科學(xué)的組網(wǎng)思路，制定合理的組網(wǎng)方案。常用的無線通信技術(shù)主要包括WiMAX、WLAN、衛(wèi)星通信等，這些技術(shù)都可以實現(xiàn)電力通信專網(wǎng)的應(yīng)急通信，只是對于配網(wǎng)自動化通信而言只有WiMAX技術(shù)是合適的，在這里就主要考慮WiMAX技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中的具體運用。并且為預(yù)防發(fā)生網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重復(fù)投資、應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)閑置等問題，可以有機結(jié)合WiMAX、WLAN和衛(wèi)星通信等無線通信技術(shù)，同時按照光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)、微波網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等的現(xiàn)狀，加大運用微波網(wǎng)絡(luò)資源、光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)資源的力度，促使無線通信技術(shù)既能運用于電力通信專網(wǎng)的應(yīng)急通信，又能在電力系統(tǒng)的日常運行中被電力生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)所用。

3.2 運用方案

按照上述無線通信技術(shù)的運用思路，可以設(shè)計切實可行的電力通信專網(wǎng)的組網(wǎng)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(shè)WiMAX基站，同時在各個配網(wǎng)的接入點和搶修車輛、災(zāi)變現(xiàn)場、通信應(yīng)急需求現(xiàn)場等配置WiMAXCPE終端，回傳信息；結(jié)合每一個基站的實際情況，通過光纖傳輸、衛(wèi)星通信、微波通信、IP數(shù)據(jù)等無線通信技術(shù)，使基站和配網(wǎng)中心、應(yīng)急指揮中心連接，在災(zāi)變環(huán)節(jié)利用原有網(wǎng)絡(luò)通信平臺構(gòu)建電力生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，提供災(zāi)變現(xiàn)場的業(yè)務(wù)通信需求側(cè)；將無線通信技術(shù)運用于電力通信專網(wǎng)的應(yīng)急通信，把光纖視作整個配網(wǎng)自動化的專用通信網(wǎng)絡(luò)，為提升配網(wǎng)自動化水平提供強大通信需求。

此外，WLAN是在局部范圍內(nèi)運用無線通信技術(shù)建立的網(wǎng)絡(luò)，是結(jié)合無線通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)物，它將無線多址信道視作傳輸媒介，提供有限局域網(wǎng)LAN功能，促使電力用戶能隨時隨地自由接入寬帶網(wǎng)絡(luò)。運用這一技術(shù)能組建其無線局域網(wǎng)，尤其是同一層樓的辦公室能實現(xiàn)無線辦公，提高傳輸速率，適應(yīng)寬帶聯(lián)網(wǎng)需要[3]。WLAN的組網(wǎng)方案就是由接入控制點AC、接入點AP、無線網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)管理構(gòu)成的。雖然Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，但它使用射頻技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)，它依舊面臨一些安全隱患，并且無線網(wǎng)絡(luò)通過無線電波把數(shù)據(jù)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(jié)束語

建設(shè)電力無線通信專網(wǎng)是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)性的工程，關(guān)系到方方面面的工作，需要相關(guān)部門及單位通力配合，明確在電力通信專網(wǎng)中運用無線通信技術(shù)的需求，確定科學(xué)合理的運用思路，制定優(yōu)良的運用方案，充分體現(xiàn)無線通信技術(shù)的優(yōu)勢，從而在電力系統(tǒng)運行的各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用無線通信技術(shù)，滿足數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)高速交互等需求，提高電力無線通信專網(wǎng)應(yīng)用水平。