面向泛在電力物聯網的無線通信接入技術要點探析

范樂昊

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

在技術進步的大環境下，越來越多的新技術在社會實踐中得到了推廣和利用，并產生了突出的現實價值，如智能電網和泛在電力物聯網。二者在社會實踐中相互融合，相輔相成，形成了能源流、業務流以及數據流“三流合一”的能源互聯網生態體系，具體結構如圖1所示[1]。分析能源互聯網的具體應可知，電力業務終端的接入方式會對網站的穩定性、安全性以及實效性造成顯著影響，所以在電力業務泛在物聯和信息高效的建設實踐中，關鍵在于靈活可靠的接入技術應用。

圖1 智能電網和泛在電力物聯網的基本結構

1 無線接入技術分析

無線通信具體指的是多個節點間由導體或是纜線進行的遠距離傳播通信。分析我國當前電力行業的業務終端接入發現，主要的接入方式是光纖和以太網[2]。目前，分布式光伏電站和電動汽車充電站等離散型分布式電力業務終端數量正在持續性增長，而有線接入方式存在投資成本高、建設周期長以及維護工作量大等顯著問題，因此為解決相應問題，可以在滿足電力業務需求的基礎上分析組網靈活且成本較低的無線通信技術應用。

在目前的社會環境下，更多新能源和分布式發電裝置接入電力系統，且為了保證電力系統的穩定運行，需要對輸電線路等進行全線監控。再者，目前的配電網控制正在由10 kV向0.4 kV過渡，且連接節點已達千萬級[3]。無線接入技術需要具備高安全性、高覆蓋、低時延以及低功耗等顯著優勢。在智能電網及泛在電力物聯網的建設過程中，無線公網和電力無線專網等無線接入通信網絡的應用模式成了當前研究的重點內容。

分析目前電力無線專網中使用的無線接入技術發現其包括了LTE1800、LTE230以及loT230。結合國家電網相關要求，電力無線專網的總體演進趨勢為LTE 230和loT 230的技術融合[4]。現浙江及江蘇等地已經開始大規模部署電力無線專網基礎設備，結合未來趨勢發現，技術融合面臨精控和配網等業務擴容需要，LTE 230電力終端勢必會具有更大的市場容量。

2 LTE230電力終端接入技術

結合上文的具體分析可知，在目前的智能電力系統建設和應用實踐中，強調無線通信接入技術的有效應用具有突出的現實價值。結合上述的分析，采用LTE230無線通信模塊（圖2為無線通信系統）的LTE230電力終端無縫傳輸接入技術對電力環境進行加固處理，同時安全整合接入模塊，同時布置RS232、RS485、以太網口以及無線通信等多種業務接口，并預留具備兼容協議轉換模塊的軟件接口，從而可以實現對透傳業務的支持[5]。總的來講，利用這種技術能夠保證業務終端數據封裝無限幀?；谕競鞯姆绞?，信息可以發送到系統中的其他網元，這樣可以實現電力終端業務與主站系統的通信及交互目標。就LTE230電力終端接入技術的具體使用來看，其具有4個方面的顯著特點，具體分析如下。

圖2 無線通信系統

2.1 電力業務定制開發

就LTE230電力終端接入技術的具體利用來看，其顯著特點體現在電力業務的定制開發中。電力業務的定制開發實踐所遵循的不僅是通信規范，還有電力規范。在兩種規范遵循的基礎上實現了無線公網模塊的無縫替換，不同電力業務標準的具體要求可以得到滿足。在此基礎上，無線公網模塊可以承接各種電力業務數據，如用電信息的采集、配電自動化、線路監測以及精確負控等。

2.2 通用性強

通用性強是LTE230電力終端接入技術應用的第二個顯著特點。其在進行設計和標準化接口利用的時候采用的是開放式架構，這種架構能實現無線公網模塊和電力無線專網模塊的兼容，從而保證雙模的共享[6]。不僅如此，在應用實踐中，此種架構可以根據業務的具體需要進行主備模塊的切換。LTE230電力終端接入技術能夠實現電力無線專網LTE1800、LTE230以及loT230模塊的兼容，且還能兼容同一系統下的單子帶和多子帶模塊，這樣可以實現不同子帶模塊的即插即用。

2.3 業務接口通道多樣化

在LTE230電力終端接入技術應用實踐中，其具有的第三個顯著特點是業務接口通道具有多樣化。在實際利用中，LTE230電力終端接入技術可以具備多種業務接口渠道，且業務終端接口兼容了以太網口、RS232串口、RS485串口以及無線接口。這些接口的同時利用可以保持現有電力系統業務終端網絡結構，從而實現電力業務的無縫接入。

2.4 預留規約轉換模塊接口

預留規約轉換模塊接口是LTE230電力終端接入技術應用實踐中存在的第四個顯著特點。就具體使用來看，其主要用于擴展規約轉換功能，從而集成轉換設備和通信終端，這樣可以有效降低組成成本，還能夠實現多終端多業務的接入。

3 應用分析

LTE230電力終端接入技術是現階段面向泛在電力物聯網的無線通信接入技術，該技術的應用取得了顯著的成績，而且使泛在電力物聯網的無線通信接入效果有了明顯提升，因此推廣并強調LTE230電力終端接入技術的利用有突出的現實價值[7]?？偨YLTE230電力終端接入技術在泛在電力物聯網的無線通信接入當中的實際利用，其主要體現在時效性、準確性以及峰值速率3個方面。

3.1 時效性

LTE230電力終端接入技術的應用在時效性方面表現突出。總結具體的技術應用，其在時效性方面的表現主要集中在以下幾個方面。一是在電力系統的自動化和智能化運行實踐中，技術應用為及時獲取數據信息提供了支持。在電力系統的運行實踐中，為了保證系統的運行穩定、安全，會積極進行系統監督，監督過程中主要依靠的內容是獲取的監控數據，所以數據獲取的時效性對監控分析的具體結果影響是顯著的。利用LTE230電力終端接入技術實現獲取數據的及時傳輸，為監控工作的開展提供了幫助。二是LTE230電力終端接入技術的有效利用實現了不同模塊的無縫對接，有效解決了數據傳輸的遲滯性問題，使得數據傳輸的及時率獲得了顯著提升[8]。

在電力系統的業務實踐中，自動化平臺和智能化平臺在開展相應工作的時候對數據的依賴性比較強，如果數據傳輸較慢，那么基于數據的判斷就會出現問題，影響系統的實際運行效果，因此在實踐中必須要關注數據傳輸的及時性。

3.2 準確率

在電力系統的業務開展實踐中，數據傳輸準確性也有比較高的要求。因為在智能化和自動化平臺上，電力系統終端業務的具體開展是以數據分析和判斷為主要依據，一旦傳輸的數據出現了錯誤，那么結合數據分析獲得的結果就會出現失真的局面，從而對基于結果的具體操作等行為會產生比較顯著的不利影響[9]。在面向泛在電力物聯網的無線通信接入技術應用中，采用LTE230電力終端接入技術保證了各種接口的兼容性，所以數據在傳輸的過程中不會因為兼容問題而發生錯誤，數據本身的準確性有顯著性提升。

在原始數據準確性提升的基礎上，基于原始數據的分析判斷，制定發布和措施制定等均會具有準確性，這樣系統工作開展的穩定性和有效性等會獲得顯著性提升。數據準確率是智能化和自動化電力系統運行中需要強調的重中之重，而LTE230電力終端接入技術保證了傳輸數據的準確率，為實踐工作提供了巨大的幫助。

3.3 峰值速率

所謂的峰值速率具體指的是單用戶在系統中被分配最大的寬帶、最高的調制編碼方式以及處于理想無線環境時所能達到的最高速率。在實際網絡測試的過程中，當一個用戶獨占區域內所有寬帶、靠近基站或是鄰近區域的干擾比較弱時，所測得的實際速率便有可能達到該網絡應用實踐中的峰值速率。在實際網絡的具體應用中，用戶只能夠在某些特定的條件下達到系統設計的峰值速率，大多數情況下都無法達到[10]。

在利用LTE230電力終端接入技術進行數據傳輸和信息傳遞的時候，峰值速率影響著信息傳輸的實效性。應用LTE230電力終端接入技術的時候，針對不同的接口類型和模塊特征，終端接入涉及了合理的峰值速率，其能夠保證數據信息的穩步、快速傳遞。

4 結 論

結合實踐進行分析，自動化和智能化電力系統實現了電力的穩定、高效供給，且在電力系統的問題監督和解決中也發揮著重要作用。總結實踐發現，在智能化和自動化電力系統運行的過程中，為了完成系統監控等目標，需要進行數據的獲取與分析，這就需要穩定的數據傳輸。而LTE230電力終端接入技術在系統中的利用保證了數據的穩定傳輸，所以就技術的具體應用做分析討論具有突出的現實意義。