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智能配電網網絡通信論文

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智能配電網網絡通信論文

1智能配電網承載業務分析

智能配電網承載業務多種多樣,并且終端節點具有分散性,業務需求復雜,通信系統建設難度較高。電力配電網業務主要包括兩種,其承載的業務主要來自電力運行網設備和面向用戶的電力設備。電力運行網設備承載的業務來自電力通信網絡終端通信節點位于變電站、開閉所、環網柜、柱上開關、配變等設備,節點數量多,主要為調控類業務,因此需要具有較強的實時監控功能,需要實現現場管理,對于通信的實時性和可靠性非常高。面向用戶的電力設備承載的業務分為用電信信息采集、智能用電樓宇管理等,這些業務涉及的節點位于用戶側,數量非常多,因此更加需要實現海量的業務數據采集、和檢測功能。

2智能配電網組網架構設計

隨著智能配電網承載業務需求多樣化,其對組網架構的要求也越來越高。通常情況下,根據配電網承載業務,可以將組網按照層次進行設計,并且保留一定的網絡接口,以便提高網絡可擴展性,確保未來很長時間內增加業務擴容使用。本文設計配電通信網過程中,使用了無源光網絡(PON)、工業以太網、配電線載波通信、無線通信(GPRS、Wlan、3/4G、WiMax)等,將配電網組網按照層次模型進行設計算。骨干層是智能配電網的核心層,為了能夠有效地保證骨干網傳輸信息的可靠性、準確性,通常情況智能配電網的骨干層采用專用的光纖通信進行鋪設通信管道,以便能夠有效地連接主站和配電臺區,充分使用光傳輸網絡鏈路層和業務層的安全保護功能,形成一個具有動態路由功能的IP網絡層,骨干層必須保證專線專網專用,避免與其他業務混合,降低安全性能;如果其他的應用使用骨干層的網絡傳輸線時,骨干層可以支持虛擬專用網,虛擬專用網可以與其他業務混合,實際線路混用,但是邏輯線路還是專網專用,進行智能配電信息傳輸。接入層采用光纖專網、電力載波線、無線通信等多種方式進行組網,并且保證接入層具有強大的可擴展功能,以便實現接入層網絡智能化管理,實現配電網統一管理功能。接入層網絡采用無線專網和無線公網通信時,要符合以下基本原則:(1)無線專網建設基本原則:無線專網通信系統要符合國家無線電管理委員規定;無線專網通信方式采用國際標準和多廠家支持的技術,并且具備用戶優先管理功能;無線信息接入符合安全防護規定,并且具備嚴格的安全防護策略。(2)無線公網通信應該嚴格符合安全防護的基本原則,加強可靠性規定,支持用戶優先級管理,并且采用專線方式與運營商網絡實施可靠地連接。

3智能配電網網絡核心通信技術研究

3.1PON技術PON是一種點對多點的無源光纖通信技術,通常與以太網互相結合,可以形成EPON技術(以太網無源光網絡),EPON采用單纖波分復用技術,能夠提供傳輸距離遠、傳輸帶寬高、拓撲結構較為靈活的技術,上下行信號基于同一根光纖實施傳輸,在接入網組網建設中,已經得到了廣泛的發展和應用,EPON通常包括四個單元,分別由OLT、ONU、ODN和光纖線路共同構成,是一種穩定、可靠、接口豐富的接入網技術。

3.2無線通信技術無線通信系統由無線基站、無線終端及相關的應用管理服務器共同構成,常用的無線通信技術包括WLAN、WiMAX和3/4G通信技術。具體如下:

3.2.1Wlan技術Wlan利用無線通信可以在一定距離范圍內構建一個無線網絡,能夠將計算機網絡和無線通信技術相結合,以無線多址信道作為傳輸媒介,可以實現傳統有線局域網功能,能夠真正實現隨時隨地接入寬帶網絡。Wlan技術又被稱為Wi-Fi技術,包括三個使用標準,覆蓋范圍可達到90m左右,具有高速的傳輸速度,其中80.211b傳輸速度達到11Mbit/s,802.11a和802.119傳輸速度達到54Mbit/s。Wlan通常使用的組網方案包括AC(接人控制點)+AP(接入點)+無線網卡+網絡管理四個單元。雖然Wlan技術已經得到了廣泛的應用,但是其安全性存在隱患,容易受到外來的攻擊。

3.2.2WiMax技術WiMax技術是一種非常先進的無線通信技術,其可以提供面向移動互聯網的無縫高速鏈接,并且可以在靜止狀態訪問網絡,WiMax基于802.16d和802.16e協議構成,傳輸速率能夠達到10~70M/s,覆蓋范圍能夠達到1000m左右,在配電網接入層,使用無線通信技術可以有效地管理智能電表、智能傳感器及監控設備。WiMax技術的加密技術相當嚴格,數字證書確保用戶傳輸數據不遭到偷竊,并且具有強大的高速傳輸性和先進性,已經被應用于智能配電網組網實施中。

3.2.33/4G通信技術隨著無線通信技術的高速發展,3/4G通信技術已經得到了廣泛的應用和發展。3/4G通信系統采用先進的軟件無線電技術、空時編碼技術、智能天線技術、高效的調制解調技術、高性能的收發信機、無線鏈路增強技術等,可以為傳輸數據提供全新的空中接口,并且可以為用戶帶來高速移動寬帶體驗。組網過程中,3/4G通信技術直接面向用戶家庭,為其提供家庭智能用電功能。

4結語

智能配電網是智能電網的重要組成部分,可以有效地實現配電網自動化、科學化和實時化管理。配電網組網融合了多種通信技術,包括光纖通信技術(EPON)、無線通信技術(Wlan、WiMax、3/4G),有效地實現實時采集電力通信數據,實現智能用電管理,提高了電網運行效率,改善供電服務質量。隨著通信組網技術的發展,未來可以提供諸如物聯網、云服務等技術,提高組網靈活性、管理的簡便性,實現電力服務系統網格化管理,無盲點覆蓋電網用戶,實施綜合化電網服務管理。

作者:李垠韜袁衛國宋偉武延年單位:國網冀北電力有限公司信息通信分公司深圳市國電科技通信有限公司

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