电力系统无线通信技术对比分析
配电网通信技术的应用分析
配电网通信技术的应用分析摘要：为配合配电自动化业务需求，对配电网的通信技术要求越来越高，本文介绍了现有的配电网自动化的几种通信方式及应用对比分析，以适应配电自动化业务各种需求。
关键词：光纤通信；中低压载波；无线专网；无线公网配电自动化系统通信方式有很多种，但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。
有线通信方式主要有：光纤通信、配电网载波等；无线通信方式有：GPRS、CDMA、LTE等。
有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。
无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。
按照建设方投资方式又可分为租用、自建及租建结合的通信方式。
自建通信方式主要是光缆通信、电力载波通信、电力无线专网等；租用方式最为广泛是采用中国移动和中国联通的GPRS（EDGE）、CDMA或4G公网，在没条件自建的情况下采用租用方式，也可以采用租建相结合的方式。
下面对配网通信可采用的几种主流成熟技术分布进行简要阐述。
1.光纤通信技术光纤通信技术主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等，是目前电力系统通信中广泛应用的通信方式，除此之外，光纤成本不断下降，经济效益越来越显著。
作为配电自动化通信网络，工业以太网和EPON是两种主流的通信技术，是配电自动化等的主要通信方式。
1.1光端机光纤通信环路可以链接多个通信节点，为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断，可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备，以提高光纤通信环路的可靠性。
1.2商用以太网交换机商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上，借鉴了以太网络的通信模式，结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。
以太网络技术的使用，使配电自动化系统在许多方面发生质的变化，可大大提高系统的信息交换速度，保障系统通信的高可靠性和高实时性。
主要表现在：通信速度大幅度提高；信息路由简单易行。
1.3工业以太网交换机针对目前国内配电自动化通信现状，尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机，组建真正意义上的光纤以太环网。
配电自动化系统中的通信系统分析
配电自动化系统中的通信系统分析文章以配电自动化系统中的通信系统分析为题展开论述。
首先，阐述了配电自动化对通信系统的可靠性、经济性、实时性等要求。
然后，对比了几种常见的配电自动化通信方式。
最后，基于以上讨论，提出选择通信方式的几点建设性意见。
希望作为研究配电自动化系统的参考资料。
标签：配电；自动化；系统；通信；分析；研究配电自动化系统在运行的过程中，利用控制中心传送命令，并将其传送到远方终端。
同时，将远方设备传来的数据反馈到控制中心当中。
区别于输电网自动化，配电网可以与点多、面广的远方终端进行信息交换。
所以，为了满足系统的要求，必须降低系统工程造价。
当前，这一问题引起了设计人员的广泛关注。
1 配电自动化对通信系统的要求配电自动化系统具有规模大、终端数量多的特点。
基于此，对通信网的安全性、可靠性要求很高。
通常情况下，配电网的规模与实际水平不同，也会使配电网自动化系统在通信系统中存在不同的要求。
首先，提高通信系统的可靠性。
配电网自动化通信系统一般被安装在户外，导致配电网采集的收据容易受到天气、环境的影响。
同时，由于设备、人为因素等原因，系统经常会发生故障或者停电的状况。
针对以上现象，要求通信系统具有良好的安全性。
其次，配电网自动化必须操作简单，维护方便。
配电自动化通信系统结构复杂、规模大。
针对以上特点，如果采用单一的信息系统，显然不能满足所有功能的发挥。
因此在系统设计上，应该尽可能简化通信系统的使用与维护。
实践证明，选择标准化的通信协议后，有效的提高了系统的兼容性。
最后，通信系统还要求有一定的实时性。
通信系统应该对各个监测点的数据进行实时采集，然后按照要求发送统计报表。
同时，为了避免系统出现运营方面的故障，需要及时对故障方面的数据进行记录，只有这样才能提高对配电网的监控力度，从而提高供电的质量。
2 配电自动化中通信方式的比较随着科学技术的不断发展，通信技术的方式越来越多。
下面根据自动化系统的具体情况，分析每一种通信方面的应用特点，并对其进行比较。
通讯方式优缺点对比分析(有线无线载波)
一、数据采集方式介绍近几年数据信息采集系统的快速发展和广泛应用，得益于通讯技术的不断进步，目前已形成有线通讯和无线通讯齐头并进的发展模式，根据各自特点分别在不同领域的信息采集系统建设中得到了广泛应用，主要有RS485方式、CAN总线方式、网络宽带、电力载波方式、远程无线方式（GPRS、3G）、短距离无线方式（2.4Gzigbee、433小无线、wifi、蓝牙）等，各种通讯方式均有特点的应用环境，1.1 485方式RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。
常见用于串行方式，经济实用。
1.2 MBus方式2线制抄表方式（通过窃电方式可以从总线取电），传输距离在4km以下，带结点数不超过300，易于排错，可以拓扑结构布线，对外提供电源，通讯稳定。
传输速率：300Bps—9600Bps；1.3 CAN方式最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。
在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。
一般常用在汽车总线上，可靠性高。
1.4 ADSL方式基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。
1.5电力载波方式利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。
移动通信各阶段的特点及电力无线专网(LTE230)分析
一、有线通信与无线通信有线通信即利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式。
无线通信是指仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式。
在网络通信效果、网络安全性等方面，有线通信优于无线通信方式。
在施工难度方面，有线通信除需要安装、调试设备外，还需要沿路敷设线缆，施工难度相比无线通信方式较高。
在国家政策影响方面，有线通信方式较少涉及国家政策问题，而无线网络建设需要向国家或地方无线电管理委员会申请专用的频率，同时在技术体制选择上需要符合相关频率的使用规定。
随着无线应用的迅速发展，频谱资源的供需矛盾进一步扩大。
二、1G-5G发展史4G、5G等数字背后的G代表的是英文单词“Generation”，也就是“代”，5G就是第五代通信技术。
从第一代到第五代，是人为划分的代别。
它的定义主要取决于在速率、业务类型、传输时延以及各种切换成功率等方面具体实现的不同技术。
1.沟通的起源：1G（盛行年代：1980年后）1986年，第一代移动通信系统（1G）在美国芝加哥诞生，采用模拟信号传输。
即将电磁波进行频率调制后，将语音信号转换到载波电磁波上，载有信息的电磁波发布到空间后，由接收设备接收，并从载波电磁波上还原语音信息，完成一次通话。
但各个国家的1G通信标准并不一致，使得第一代移动通信并不能“全球漫游”，这大大阻碍了1G的发展。
同时，由于1G采用模拟讯号传输，所以其容量非常有限，一般只能传输语音信号，且存在语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面，安全性差和易受干扰等问题。
最能代表1G时代特征的，是美国摩托罗拉公司在上世纪90年代推出并风靡全球的大哥大，即移动手提式电话。
大哥大的推出，依赖于第一代移动通信系统（1G）技术的成熟和应用。
在中国80年代初期，移动通信产业还只是一片空白，直到1987年，为了迎接全运会的到来，在广东省建立了中国首个移动通信网络，这也标志着1G在中国的正式开始。
2.网络的开始：2G（盛行年代：1995年后）由于1G有很多缺陷，在1999年1G网络被正式关闭，2G也随之而来。
电力通信中无线通信技术的有效应用
电力通信中无线通信技术的有效应用摘要：在电力通信技术发展的过程中，无线通信技术的应用使其在智能化电网之中占据的地位越加重要。
因此，为了更好的促进电力通信技术的创新与发展，对无线通信技术的可靠性以及可维护性的功能研究已经成为当前电力通信领域研究的重要课题之一。
本文正是基于此种事实的角度进行出发，对无线通信技术的有效应用进行了系统的分析，并提出了相关建议。
关键词：电力通信；无线通信技术；应用一、引言随着电力通信技术的全面普及和应用，我国的智能电网建设工作得到了很大的发展。
而作为电力通信中核心技术的无线通信技术，其是实现信息双向交互性的重要基础，也是智能电网管理过程中数据传输的主要方式之一。
在电力通信技术的实际发展过程中，虽然有线通信技术已经相当普及，但是其还存在一些无法解决的死角，尤其是在有线通信技术发生故障的时候，直接对使用者造成一定的影响。
但是随着无线通信技术的发展，其能够有效的解决有线通信技术的漏洞，对智能化电网的建设具有重要的现实意义。
二、电力通信的现状分析在电力通信中，光纤通信占据着主导地位。
作为承载电力通信自动化以及数据网络和继电保护等诸多业务的光纤通信其有力的促进了电力通信技术的发展。
光纤通信的主干通信网络基本实现110kV以上的覆盖，其基本能够满足社会的需求。
但是在外部环境复杂的情况下，其对于35kV以下中低压配售网络就无法满足其基本需求，而无线通信技术的发展恰恰弥补了这一缺点。
随着无线通信技术的可靠性与高适应性以及高可维护性特点的初显，其逐渐成为当前电力通信系统中的主要支撑力量。
从电力无线通信技术的制式来看，其主要有230M电台专网、Mobitex专网、GPRS公网（租用）以及CDMA公网以及LTE230。
三、电力无线通信系统业务需求分析电力无线通信技术作为当前光纤通信的辅助技术，其能够有效的解决35kV以下中低压配售网络所出现的传输问题。
因此，我们可以将电力无线通信业务定位为承载农配网自动化以及智能电能量采集和应急抢修管理等。
无线通信技术应用于变电站自动化的思考
无线通信技术应用于变电站自动化的思考摘要：本文首先简要介绍了通信技术在变电站自动化系统中的应用演变，并对比了无线和有线通信技术的优缺点，最后得出，在确保可靠安全的基础上，无线通信技术在变电站自动化系统中有很大的应用前景。
关键词：无线通信技术变电站自动化可靠性安全性变电站自动化系统具有很多优点，比如说可扩展性强、简单可靠以及兼容性较好等，也已经成功应用到了大型的监控项目中，并受到国内很多用户的好评。
变电站自动化系统对各个控制保护部分通过手动操作进行紧急的跳、合闸，其他的监控和报警等功能一般利用计算机系统来进行。
变电站没有必要另外增设远动设备，计算机监控系统就能实现遥测、遥调、遥信、遥控以及无人值班。
变电站自动化系统的核心是数据通信网络，我国常用的是现场总线网、RS-422和RS-485的串口传输、CAN和Lonworks等。
现场总线网和采样串口都需要通过有线的介质进行传输，从而受制于布线，比如说较大的布线工作量、线路易损等问题，尤其是当需要连接的节点相距较远时，较大的布线施工量及高昂的费用都限制了通信网络的升级扩展。
因此，为了避免以上劣势，采用新型的数据传输方式刻不容缓。
1 应用于变电站自动化的通信技术的发展演变从上个世纪末开始，先后把多个通信技术方案（点对点、RS485和现场总线等技术）应用于变电站自动化系统之中。
变电站自动化系统最初使用的是点对点的星型通信系统，其核心是位于控制室的计算机，利用通信介质和各个监控及保护设备相连，达到一对多的连接模式。
但是，由于星型网络不平等，使得网络通信的灵活性和速率非常低。
变电站自动化系统为了克服星型通信系统的不足，开始应用现场总线或者RS485总线的通信系统，其通信方式表现为一个主站对应于多个从站。
但是，后一种网络通信模式也存在实时性较差及抵抗干扰性能较低等缺点。
现场总线技术在应用于变电站自动化系统中时表现出抗干扰性强和方便组网的优势，其中比较常见的是CAN总线和Lonworks网络。
电力系统普遍使用的两种组网技术的对比分析与应用
并使生产质量得到了切实的保证 。 者们不断探索 ，密集 波分复用技术就是其成功开发 的技术 之一 ， 度上促进了生产效率的提高 ， 这种技术大大增加了光纤的数据传输 量。
１ ． ２传输过程 中数据损失少 ， 较 长的中继距离
３光 纤通 信和 无 线组 网技 术的对 比分 许与 应用
３ ． １光 纤通 信 的应 用
现在通信技术中使用的石英光纤的损耗量可 以降低到 ２ ０ ｄ Ｂ ／ ｋ ｍ 以下 ，这是 目前所有使用过 的损耗率最低 的通信 介质。在未 来， 如 果使用非石英材料作为传输媒介 ， 从理论上来讲 ， 损耗率可
的意 义。
它不仅不受大 自然的雷和 电 备 的新 优点 ， 具有 非常广阔的发展前景 。下面我们就 对这 两种 技 导具有非常强 的抗 电磁干扰 的能 力 ，
１光纤 通信 技 术
光纤 通信是一种 以光纤作 为传输媒 介 ， 以光 波为载体的信息
数据传输 方式 。现如今 ， 由于光纤通信的传输频带宽大 ， 传输过程 ２无 线 自组 网技术 中信号 衰减 比较少 ， 以及其非常强 的抗干扰 、 抗干涉性 ， 使 其渐渐 目前 ， 无线 自组 网是 国内外研究 的热点领域 ， 它具 有可 自组 取代 了电缆 、 微 波通 信等传统 的数据信息传输方式 ， 在全球范 围 ， 得 到了广泛应 用 ， 已成为世界通信中的主要传输方式 。 织和高容错性 、 可快速部署 、 低成本等特点 ， 非常适用于 电网实 时 光纤通信是 利用 光波在光 导纤维 中传 输信息 的一种通信 方 监测 。在低压配 电网的智能化监测 的背景 下 ， 研究无线 自组 网在 最终实现数据 的采集 、 远程传输 、 智 式， 激光具有 高相干 陛、 高方 向性 、 高单色性等显著优点 ， 由于光纤 电力系统通信 中的应用技术 ， 通信 中的光波主要是激光 ， 所以又叫做激光一 光纤通信。下面我们 能管理 以及故 障定位等功能 ，这对 于保证低压 电网的正 常运 行 、
无线专网在新能源发电场站中的应用
1202023年 第 12 期121张晓静 包红凯：无线专网在新能源发电场站中的应用或数据请求，接续到不同的网络上；网管是对移动网络中的终端、基站、核心网设备进行运维、管理的设备，网管可通过无线网络实现对终端的管理，一般不直接管理通信终端设备。
2.2 无线专网分类无线专网主要通过蜂窝移动网络进行通信，根据通信制式的不同分为2G 专网、3G 专网、4G 专网、5G 专网，随着通信技术的发展，目前较为通用的为4G 专网和5G 专网。
另外，业主单位依据具体应用场景的不同，结合网络安全性、传输时延、成本等的要求，选择虚拟专网、混合专网或独立专网[4,5]的不同组网类型，组网类型的不同主要是依据专网通信设备由业主还是运营商管理。
虚拟专网是指公网运营商向行业用户提供的满足其业务及安全需求的高质量专用虚拟网络[6]，包括租用VPN 通道、租用5G 切片等方式[7]。
虚拟专网复用公网成熟的网络基础设施与频段，根据实际业务需求向运营商提出定制化要求，硬件设备的管理与维护主要由运营商完成。
虚拟专网网络架构图如图2所示。
公网专网公网终端业务终端通信终端业务网络互联网终端基站核心网数据网络公网切片公网切片专网切片专网切片图2 虚拟专网网络架构图Fig.2 The network structure of virtual private network混合专网是指无线通信网络的控制面设备使用公网基础设施、用户面设备由业主单位独享的移动通信网络，其控制面管理与维护由运营商完成，用户面设备放置在业主侧，可由场站业主自主管理与维护。
该组网模式可保证电力生产数据本地卸载，保证电力数据安全；同时避免公共网络拥堵对用户生产业务的影响。
混合专网网络架构图如图3所示。
公网专网公网终端业务终端通信终端业务网络互联网终端基站核心网数据网络公网切片AMF/SMF 等专网切片UPF/MEC 等公用独用图3 混合专网网络架构图Fig.3 The network structure of hybrid private network独立专网是指由业主独立建设物理独享的无线通信系统，包含：终端、基站、核心网、网管等整套通信系统。
配电自动化新阶段通信系统方案的对比及应用设计
配电自动化新阶段通信系统方案的对比及应用设计摘要：通信是实现配电自动化的关键之一。
当前，通信问题已经成为制约配电自动化发展的瓶颈，在新阶段下多种新技术的通信方式正在研究。
本文针对配电自动化系统的特点，对各种通信方式的优缺点进行对比，提出了以光纤为骨干层通信网络，配合中压电力线宽带，3GCDMA等混合式的通信实现方式。
关键词：配电自动化通信光纤中压电力线宽带1 配电自动化对通信系统的要求配电自动化通信系统应根据自动化的实际需求，结合配电网改造工程较多、网架变动频繁的现状，兼顾其它应用系统的建设，统一规划设计，提高通信基础设施利用率，主要体现在以下几个方面：1.1通信的可靠性。
配电自动化通信系统是在户外运行的，容易导致材料老化，要求能经受起恶劣气候的考验。
另外，通信系统还要经受噪音、电磁、雷电等干扰，并能保持稳定运行。
1.2 通信的实时性配电自动化的重要功能就是能够实时监控网络运行、进行在线分析，实时性对通信传输速率提出了较高的要求。
除了考虑正常运行时主站对FTU/TTU 的刷新速度外，还要考虑故障时能快速及时传送大量故障数据的问题。
1.3通信的双向性配电自动化系统中的各项功能要求双向通信，对主站来说，不仅向终端下发控制命令，也需接受终端上传的数据。
因此，配电自动化系统各层次之间的通信时双向的，通信系统必须具有双向，通信系统必须具有双向通信的能力。
1.4通信的灵活性配电自动化系统中的通信系统点多面广，规模庞大，这就要求通信设备具有较强的灵活性，选择标准的通信设备，便于安装、调试、运行和维护。
2、各种通信方式比较随着通信技术的发展，目前可选用的通信手段很多，主要分为有线和无线两大类。
有线的通信方式有光纤通信、现场总线、电力宽带载波等；无线的通信方式有无线扩频通信、3G CDMA通信及卫星通信方式等。
下面就几种最主要的通信方式加以比较说明：2.1光纤通信光纤通信时以光波作为信息载体，以光导纤维作为传输介质的通信手段。
LTE230与LTE1.8G对比分析-v0.2
LTE230与对比分析一、技术对比1、优势：（1）电力频点是电力专用频点，不用申请，带宽和时延等指标能满足电力基本应用要求；（2）相对于频段，230M低频段具有天然覆盖远的优势，能够大大降低组网成本，特别针对于广覆盖低成本系统，低频段是宝贵的频率资源。
2、劣势：（1）没有标准体系，产业链单一，没有成熟的产业链支撑；（2）可用频谱资源先天性不足，网络的容量不足，不能支撑电力多种业务的需求。
特别是在与数传电台同区域部署时，由于LTE230系统的自动规避技术，其整个系统性能可能会大幅度下降。
系统的优劣势主要体现在以下几个方面：1、优势：（1）已具备从终端，系统，核心网端到端，完善的商用产业链布局，全球已经开始规模商用部署，发展迅速；（2）大容量、低时延、高并发、上下行时隙比配置灵活，支撑电力视频监控、集抄、配网等多种业务，实现一张网络多种业务并存，节省投资；维护方便，不容易受到市政施工等影响；建设周期短，节约时间。
2、劣势：需要单独申请频点由上述分析可见，LTE230MHz系统的优势主要体现在其频率资源为专用频谱，目前发展逐渐受到限制，特别是其载波聚合芯片方面不成熟，工作期间严重影响离散的电力专用频谱点之间当前其他行业专用频点，如军用频点，其余技术性能方面也均劣于系统，其发展前景很有可能步入Mc-Will 后尘。
无线专网通信在未来电力终端通信接入网建设中将成为一种重要组成部分，在技术体制选择方面需考虑可靠性、实时性、技术成熟度、产业链成熟度等多方面因素，3GPP 组织引导的LTE（）标准是未来无线通信技术发展的方向。
二、可用频段分析公司无线专网接入系统可用频段为230MHz （223-235MHz之间的40个离散频点）、1800MHz （1785-1805MHz）两个频段，分析如下。
我国无线电频率资源由工业和信息化部无线电管理局进行管理，根据《关于印发民用超短波遥测、遥控、数据传输业务频段规划的通知》（国无管〔1991〕5号）文件规定，230MHz频段的40个离散频点共计1M带宽授权给电力系统传输负荷监控业务，该频段需5年续申备案一次。
智能电力技术使用前后效果对比分析
智能电力技术使用前后效果对比分析随着科技的不断发展，智能电力技术在电力行业中的应用也逐渐增多。
智能电力技术以其高效、便捷和安全的特点，对电力行业的发展起到了重要的推动作用。
本文将探讨智能电力技术使用之前和之后的效果，并对其进行对比分析。
一、节能效果对比智能电力技术使用之前，传统的电力管理方式无法准确地监测和控制电能的使用情况，往往存在能源浪费或过度消耗的问题。
然而，一旦智能电力技术得到应用，这个问题就会得到有效的解决。
通过智能电力技术的监控和控制功能，能源使用得到了精确地监测，并可以根据实际情况进行合理调整，从而达到节能减排的目的。
智能电力技术的应用也使得传统的电力管理在节能方面得到了极大地改善。
相对于传统的手动控制，智能电力技术实现了全自动控制和智能化操作，不仅减少了人工操作的失误，还极大地提升了节能效果。
智能电力技术可以根据电能需求实时调整供电，避免不必要的能量浪费。
二、安全性对比在传统电力管理模式下，电力设备和线路存在一定的安全风险，可能会导致事故的发生。
而智能电力技术通过数据采集、远程监控等手段，能够实时监测电力设备的运行状况，及时发现故障并进行处理，从而有效提高电力设备的安全性。
通过智能电力技术的使用，可以实现对电力网络的远程监控和管理。
一旦发生故障，系统可以通过自动断电等功能，及时切断电力供应，避免由于故障引发的火灾、短路等安全事故。
智能电力技术的应用还可以通过警报系统向用户发送故障信息，以便用户及时采取措施，从而降低安全风险。
三、效率提升对比智能电力技术的引入，使得电力系统的运行效率得到了极大地提升。
传统的电力管理模式需要人工实时监测设备运行状况，而智能电力技术可以通过自动化控制和数据采集，实现了电力系统的高效运行。
相比起传统的手动操作，智能电力技术的使用大大提高了工作效率。
通过智能电力技术，电力系统的故障检测和维修时间大大缩短。
智能电力技术可以实时监测设备的工作状态，一旦发现异常，系统可以自动发出警报并及时采取措施，避免了故障的扩大和延误。
TD―LTE电力专网230MHz与1.8GHz的研究
TD―LTE电力专网230MHz与1.8GHz的研究摘要：本文介绍了TD-LTE电力专网在230MHz和1.8GHz两个频段的覆盖能力和网络承载能力的研究。
TD-LTE 是一种成熟的4G通信技术，在国内外已经实现了大规模商用。
随着智能电网对通信要求的不断提高，组建TD-LTE电力专网也成为当下热门的研究课题。
本文首先介绍了电力专网的特点，然后对比研究了230MHz和1.8GHz两个频段的TD-LTE网络覆盖能力和业务承载能力。
最后使用UNET仿真规划软件对广州市电力专网进行仿真规划，结合仿真结果对比了两种频段电力专网的优劣。
关键词：TD-LTE；电力专网；230MHz；1.8GHz中图分类号：TP929文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.12.020本文著录格式：蔡根，张健明，杨大成.TD-LTE电力专网230MHz与1.8GHz的研究[J].软件，2015，36（12）：83-880 引言目前国内TD-LTE电力无线专网丰要采用230MHz和1.8GHz两个频段进行组网，其中1.8GHzTD-LTE运行在1786-1805MHz频段内，占用的带宽为5MHz，符合国际3GPP组织的4G标准。
LTE230是中国普天针对中国特有的频谱划分研制的私有技术协议，使用了223.025-235.OOOMHz频段，该系统运行在国家无线电管理局原先分给电力行业数传电台使用的在230MHz频段40个离散频点，每个频段占用带宽25KHz。
这两种电力专网技术都是在中国特有的频谱分配背景下诞牛的，在国内缺少针对这两种技术的对比研究，国外基本上没有这方面的研究。
本文丰要对比分析两种组网方案的覆盖能力和业务承载能力，并利用UNET仿真软件进行仿真说明。
1 电力专网简介电力专网是用于电力监控系统、电力通信及数据网络的专有通信网络。
电力专网的要求丰要包括：通信网络稳定、通信权限分级、集群调度功能。
2024版配电终端DTU与FTU
07
总结与展望
课程回顾与总结
DTU与FTU的基本概念
DTU与FTU的硬件结构
DTU与FTU的软件设计
DTU与FTU的应用实例
介绍了配电终端DTU （Distribution Terminal Unit） 和FTU（Feeder Terminal Unit） 的定义、功能及其在配电自动 化系统中的重要作用。
THANKS
感谢观看
课件目的与结构
本课件旨在介绍配电终端DTU和FTU 的基本概念、功能特点、应用场景和 技术发展趋势等内容。
VS
课件结构包括引言、DTU与FTU概述、 技术原理、应用场景、发展趋势和结 论等部分。其中，引言部分简要介绍 配电终端的背景和意义；DTU与FTU 概述部分详细介绍DTU和FTU的定义、 功能和应用；技术原理部分深入剖析 DTU和FTU的工作原理和技术特点； 应用场景部分列举DTU和FTU在配电 网自动化中的典型应用案例；发展趋 势部分展望DTU和FTU的未来发展方 向和技术创新点；结论部分总结全文 内容并给出一些建议和思考。
政策法规影响及挑战
能源政策
国家能源政策的调整将对配电终端的发展产生重要影响，需要密切 关注政策变化并做出相应的调整。
环保法规
环保法规的日益严格将推动配电终端向更加环保、节能的方向发展， 同时也需要应对相应的技术挑战和成本压力。
网络安全法规
随着网络安全问题的日益突出，网络安全法规将对配电终端的通信和 数据安全提出更高的要求，需要加强相应的安全保障措施。
实时采集线路的电流、电压、功 率因数等电量参数，并进行数据
处理和分析。
故障检测与定位
通过实时监测线路状态，FTU可 以及时发现故障并定位故障点， 为快速恢复供电提供依据。
配电自动化无线公网通信网络协议的分析与选择
配电自动化无线公网通信网络协议的分析与选择麦海波;李克文;俞小勇;吴丽芳【摘要】介绍了UDP和TCP两种网络协议的通信特点,阐述了配电网自动化无线通信中数据传输过程.结合两种协议在配电自动化无线公网通信中的应用,从传输效率、传输可靠性及传输流量等方面对这两种协议进行对比分析,为配电自动化无线公网通信系统建设提供参考.【期刊名称】《广西电力》【年(卷),期】2012(035)006【总页数】3页(P53-55)【关键词】配电网自动化;TCP;UDP;网路协议【作者】麦海波;李克文;俞小勇;吴丽芳【作者单位】钦州供电局,广西钦州535000;广西电网公司电力科学研究院,南宁530023;广西电网公司电力科学研究院,南宁530023;广西电网公司电力科学研究院,南宁530023【正文语种】中文【中图分类】TN915.04;TM764.1通信平台适应性的好坏是配电网自动化的关键因素之一。
配电网终端设备数量众多，分布广泛，运行环境恶劣，传统的电力数据通信方式由于可靠性、成本等诸多因素，很难适应配网设备监控中的监控点数量及传输性能要求[1]。
GPRS/CDMA/3G等无线数据通信业务的迅速发展，为配电自动化提供了合适的通信网络平台。
无线公网通信在对数据安全性要求不高，数据流量较少，数据实时性要求不太高（秒级）的情况下，能满足配电网运行需求，其具有投资小，施工速度快，能快速建立通信的优点[2-4]，近年在配电网自动化试点建造中得到了广泛的应用。
目前，常用GPRS/CDMA/3G等无线通信网络协议有两种：TCP（transfer control Protocol-传输控制协议）和UDP（User Datagram Protocol-用户数据报协议）。
在网络传输协议的选择上，用户往往需要与无线网络供应商、配电主站系统供应商及配电终端设备供应商进行长时间的探讨，由于没有明确的选择标准，最终很难选到最优方案。
本文将详细介绍UDP和TCP网络协议的通信特点及配电网自动化无线通信中数据传输过程，并从传输效率、传输可靠性及通信流量等方面对两种协议进行对比分析。
智能电网时代电力信息通信技术的应用分析
智能电网时代电力信息通信技术的应用分析【摘要】伴随经济快速发展，供电产业也迎来巨大的变革，从传统的有线通信转变为现代无线技术和光纤网络，智能电网时代也随之而来。
为了更好地实现智能电网发展，各地相关部门正在不断努力，以改进和优化电力系统，使之更好地适应于当代电力信息通信发展需求。
电力信息通信技术在智能电网建设中起到着举足轻重的地位，本文将深入探讨这一信息技术在智能电网建设中的应用，以及它如何为国家电网带来更为安全可靠的服务。
【关键词】智能电网；电力信息通信；通信技术；应用分析1．智能电网的定义智能电网是一种将自动化技术与信息技术相结合的电力系统，它能够有效地利用电力资源。
在建设过程中，需要大量数据收集和处理，这也是智能电网的核心所在。
只有当智能电网覆盖面足够广泛时，才能实现对信息系统的全面管理[1]。
2．电力信息通信技术的发展现状2.1通信网络技术方面电能一直是经济发展的支撑，伴随科技进步和时代快速发展，它在社会建设与经济发展中的作用越来越突出。
当前，信息通信科学技术产生巨大影响，主要表现在两个方面：第一，网络规模扩大，覆盖范围不断拓宽；第二，网络业务量和服务水平有明显提升。
由于智能电网蓬勃发展，电力信息系统建设需要与其他通信技术科学紧密结合，以提升电力信息化水平，实现更高效、更可靠的增长。
2.2光纤通信技术方面随着科技发展，光纤通信技术已经成为当今能源数据通信体系中不可或缺的一环，其强大的传输能力和高效率使其成为一般信息技术无法比拟的重要组成部分。
一旦将光纤通信技术与动力信息通信技术有机结合，将会为社会发展起到史无前例的革命作用，从而促进整体社会经济可持续发展[2]。
2.3智能设备技术方面在供电系统发展历程中，智能设备技术发挥重要作用。
然而，随着智能电网时代到来，传统智能设备科技早已不能满足当前需求。
因此，现代电力信息通信技术应当被用于支撑供电系统的运营，并推动电能的合理利用，以达到节能环保目标。
浅析蓝牙技术在电力系统通信自动化中应用
浅析蓝牙技术在电力系统通信自动化中应用摘要：加强蓝牙技术在电力系统通信自动化中的应用，可以有效地提高电力系统自动化、智能化的发展程度，因此，必须充分重视蓝牙技术的应用。
本文简要地阐述了蓝牙技术的特性，并对其在电力通信自动化中的应用作了进一步的探讨，最后针对如何在电力系统通信自动化中运用蓝牙技术，给出了一些可行的方法。
关键词：蓝牙技术；电力系统；通信自动化引言蓝牙是一种以蓝牙技术为基础，应用于电力系统自动化的嵌入式无线通信技术。
目的不仅是要代替电力系统的变电站中的通信电缆，还为变电站的自动化运作、程序化运行，继电保护的发展等开辟了广阔的发展空间。
特别是将蓝牙技术与嵌入式芯片的组合，将会对电力一次设备和二次设备集成起到很大的推动作用。
如今，不仅是通信、电子领域，其它领域的制造商和研究人员也越来越意识到，新型技术将会对社会产生极大的影响。
于是，各行各业都开始了对蓝牙技术的应用的探讨和研究。
本文章从蓝牙技术的角度出发，对蓝牙技术在电力系统通信自动化的发展趋势进行了分析。
一、蓝牙技术的网络特性蓝牙技术提供了一种点对点和多点的连接。
微网是蓝牙技术最基础的网络结构。
包含若干个使用蓝牙设备的网络。
两个或更多个被分配相同频道的蓝牙设备可以构成一个微型网络，在微型网络中，一个蓝牙设备用作主设备，而其他蓝牙设备称作从设备。
蓝牙技术的崛起给我们提供了新的希望，蓝牙技术位于目前通信网络的最终lO一100米，就好像一种无处不在的、数字化的神经末梢，将当前的所有网络终端设备和各种信息化设备在近距离内连接在一起。
将蓝牙技术的这个优点引入到电力系统通信自动化系统中，也就是使用蓝牙技术来代替远处终端设备（RTU）与主控室之间的电缆，并结合智能软件的管理，构造出了一种全新的应用技术一一电力蓝牙技术。
电力蓝牙技术是一种以蓝牙技术为基础，应用于电力系统通信自动化的嵌入式无线通信技术。
目标不仅是要代替电力系统的变电站中的通信电缆，还为变电站的自动化操作、程序化运行，继电保护的发展等开辟了广阔的发展前景。
智能电力技术的优势与劣势对比分析
智能电力技术的优势与劣势对比分析随着科技的不断进步，智能电力技术逐渐走进我们的生活。
智能电力技术以其智能化、自动化等特点，给我们的生活和工作带来了便捷与效益。
然而，这项技术也存在一些优势和劣势，值得我们进行深入的分析和对比。
首先，我们来看一下智能电力技术的优势。
智能电力技术的最大优势在于其智能化和自动化的特点。
通过引入人工智能和大数据分析等先进技术，智能电力技术能够实现对电力系统的智能监控、智能管理和智能调配，从而提高电力系统的稳定性和安全性。
智能电力技术还能够帮助提高电力的利用效率，减少能源浪费。
通过智能电力技术，我们可以实现对电力的精确调控和供需平衡，避免电力过剩或供应不足的问题。
此外，智能电力技术还能够提供实时数据和分析报告，帮助科研机构和工程师们更好地研究和设计电力系统。
然而，智能电力技术也存在一些劣势。
首先是技术成本较高。
智能电力技术需要大量的人工智能和大数据分析等先进设备和系统，这对于许多电力公司和消费者来说都是一笔巨大的投资。
其次，智能电力技术的普及和推广存在一定的困难。
由于技术和设备的复杂性，许多地区和企业可能无法及时跟上智能电力技术的发展步伐。
此外，由于智能电力技术的特殊性和复杂性，一旦出现故障，维修和修复也相对困难。
智能电力技术的优势和劣势需要我们进行综合评估。
在优势方面，智能电力技术具有提高电力系统稳定性和安全性的能力，减少能源浪费，同时提供实时数据和分析报告等多方面的益处。
这些优势使得智能电力技术能够为电力行业带来更高的效益和发展潜力。
然而，智能电力技术的劣势也不可忽视。
高昂的技术成本和推广困难限制了智能电力技术的应用范围和普及程度。
此外，技术复杂性和故障修复困难性也给智能电力技术的推广和应用带来了一定的挑战。
为了克服智能电力技术的劣势并发挥其优势，我们需要采取一系列的措施。
首先，政府和电力公司可以加大对智能电力技术的支持和投资，提供资金和资源保障，从而降低技术成本和推广的难度。
LTE230与LTE1.8G对比分析-v0.2
LTE230与LTE1.8G对比分析-v0.2LTE230与LTE1.8G对比分析一、技术对比表1LTE230MHz与LTE1.8GHz系统对比序号系统性能 1 工作频段 TD-LTE（1.8G) 1785-1805MHz 普天230M系统 223-225MHz 备注 230MHz频段主要用于民用超短波遥测、遥控、数据传输业务电力230MHz频段由15对双工频点和10个单工频点构成，总带宽1MHz LTE标准中支持的信道带宽为：1.4、3、5、10、15、20MHz 载波聚合技术是LTE演进技术，目前没有芯片支持载波聚合技术，所以就没有支持载波聚合的终端。
230M系统单终端速率约50Kbps。
不支持视频监控等多媒体业务 230M系统大时延不利于视频监控等实时多媒体业务 2 可用工作带宽 20MHz 1MHz 3 4 信道带宽频谱效率 5、10、20MHz 5bps/Hz 25KHz 2.44bps/Hz 5 峰值速率下行：100Mbps 上行：50Mbps 上行：1.76Mbps下行：0.711Mbps 6 端到端时延 5ms 城区1~3Km，郊区:4~8km,农村:15Km 频段干净，干扰少产业链成熟国内、海外应用广泛 1s 7 覆盖城区3Km，郊区：在站高都在25-30M的情况下 10Km,农村:30Km 干扰严重普天没有商用，仅限于在国内电力、石油等专网上有应用 230M频段已有数万个230数传电台在工作 230MHz系统目前只有普天1家，终端、芯片需要定制，难以支持中国移动、日本软银、和记黄埔等大运营商都在进行TD-LTE的商用 8 9 安全性产业链 10 系统应用 TD-LTE230MHz系统的优劣势主要体现在以下几个方面：1、优势：1（1）电力频点是电力专用频点，不用申请，带宽和时延等指标能满足电力基本应用要求；（2）相对于1.8G频段，230M低频段具有天然覆盖远的优势，能够大大降低组网成本，特别针对于广覆盖低成本系统，低频段是宝贵的频率资源。
电力系统中的LTE无线网络规划研究
电力系统中的LTE无线网络规划研究
于佳;刘金锁;蔡世龙
【期刊名称】《电力信息化》
【年(卷),期】2016(014)010
【摘要】针对电力无线通信在应用中存在的问题,在TD-LTE的网络结构、链路预算的基本原理的基础上,对电力系统无线专网网络规划中的参数配置、覆盖区域、信号强度等方面进行了详细分析,提出了一种适用于电力系统的TD-LTE无线专网网络规划方法,并进行了规划仿真,通过数据处理方式和对比分析方法,验证了规划方案的可行性.该规划方案为电力终端通信接入网的统一建设提供了技术支撑,为LTE 电力无线专网的推广应用奠定坚实基础.
【总页数】5页(P7-11)
【作者】于佳;刘金锁;蔡世龙
【作者单位】国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏南京211100;国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏南京211100;国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏南京211100
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.电力系统中的LTE无线网络规划研究 [J], 于佳;刘金锁;蔡世龙;
2.3D室内无线网络规划优化软件在LTE室内分布系统设计中的应用研究 [J], 逯
艳杰;刘利男
3.TD-LTE无线网络规划中的关键问题——中国移动通信集团设计院有限公司高级研究专员董江波演讲(摘录) [J],
4.LTE在电力系统中的应用技术研究 [J], 张维
5.LTE在电力系统中的应用技术研究 [J], 张维
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２２ 密钥管理协议 （Ｋ ． Ｐ Ｍ）
安全机 制中一个重要 的环节就是密 钏的交换或者分 发，
在 Ｉ Ｅ ８ ２１ Ｅ Ｅ ０ ．６协议中就是 ＢＳ 如何将密钥安全 的分发给经过
授 权 的 Ｓ 。 实 现 这 一 点 ， Ｓ首先 要 对 Ｓ Ｓ要 Ｂ Ｓ进 行 认 证 ， 有 认 只 证通过 Ｂ Ｓ才 会 将 密 钥 分发 给 这 个 Ｓ 。 样 Ｓ Ｓ同 ｓ也会 认 证 Ｂ ， Ｓ
量 。当节点监测到异常 （ 如矿工走到危险 域等） 时， 节点需
要 将 该 异 常 消 息 发 送 到 服 务 器 ，并 由服 务 器 管 理 人 员发 送
报警消息 （ 如短消息等） 。
２ 电力 系统 无线通 信安 全子 层接入 整体 架构
安 全 子 层 由两 个 协 议 组 成 ：数 据 圭 装 、 密 钥 管 理 Ｉ ｊ 议和
ＩＥ ８ ２１ｅ２ ０ Ｅ Ｅ ０ ． ．０ ５的 Ｐ Ｍ 分 为 Ｐ ６ Ｋ ＫＭｖ 和 Ｐ Ｍ ｖ ｌ Ｋ ２两 个 版本 ， Ｅ Ｅ ０ ． —０ ４的 Ｐ ＩＥ Ｓ ２１ ２ ０ ６ ＫＭ 功 能 作 为 Ｐ ＫＭｖ ， 有 的 安 ｌ所
摘要算 法主要是对 Ｍ Ｃ的消息进行认证， Ａ 确保消息的来源是
是 ＩＥ ８ ２１．０４所 没 有 的 。 中 ＡＥ — Ｃ 算 法 既 对 数据 Ｅ Ｅ０ ． ２０ ６ 其 ＳＣ Ｍ 加 密 也 对数 据 进 行 认 证 。信 息 摘要 算 法 有 两 种 Ｈ ＭＡＣ Ｓ Ａ１ —Ｈ 和Ｃ ＭＡＣ Ｓ Ａｌ 后 一种 是 ＩＥ Ｓ２１ ｅ ０５新 增 加 的 。 息 ．Ｈ ， Ｅ Ｅ ０． ０ ６２ 信
２ １ 年 第 ２ 期 ０２ （ 第 １８期） 总 １
信 息 通 信
Ｉ ＯＲＭ ＡＴ ０Ｎ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＡＴＩ ＮＦ １ Ｃ ＯＮＳ
２０１ ２
Hale Waihona Puke （ ｕｍ Ｎｏ ｌ Ｓ ． １ ８）
电力系统无 线通信 技术对 比分析
张 健。 陈 勇
（ 青海油 田通信公 司业务管理 中心 ， 甘肃 ７ ６ ０ ） ３２ ２
议 。数据封装协议定义了通信 数据 加密 算法利 认证算法 以及 这些算法的应用规则， 确保通信数据的安个性； 密钥管理 协议
定 义 了 密 钥 分 发 的 规 则 ， 止 未 授 权 用 广 的 非 法接 入 ， 保 了 阻 确 通 信 密 钥 的 安全 分发 。
２ １ 数据 封装 协议 ．
关键词 ： 线通信 ； 证机制 ； ｏ 无 认 Ｄ Ｓ攻 击
中 图分 类 号 ：Ｎ９ ５ Ｔ ２
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ ３１３ （ ０ ２）２０ ８．２ １７ —１ １２ １ ０ ．２ １ ０
０ 引 言
电力系统无 线通信 安全 子层位 于 ＭＡ Ｐ Ｃ Ｃ Ｓ子层和物理 层之 问， 它主要有两个作用： 在整个无线 宽带 网络 中为用户提 供安全通信 的保 障。 这通过加密 Ｓ 和 Ｂ Ｓ Ｓ之 间的通信数据来 做到 。防止未授权用户非法使用 网络 。通过强制服务流上 的 数据进行加密 以及对用户进行认证 ，能够防止未经授权 的用 户窃取 网络服务 。Ｅ Ｅ ０ ． ＩＥ ８ ２１ ６采用 了密钥 管理协议 （ Ｋ ） Ｐ Ｍ 来 管理 ｓ ｓ密钥 的分 发。不仅如此 ， 通过增加基于数字证书的认 证我们能够进一步加强保密机制。 安全子层 的功 能是 可选 的， 可 以在初始测距的能力协商阶段决定是否支持安全功能 。如 果用户 不支持安全功能， 那么授权和密钥交换过程将跳过 ， ＢＳ 认为用户是认证过的， 不会发生密钥交换和数据加密 ； 否则未 通 过认证的用户 不能获得 服务。 安全子层由两个 子协 议构成： （） １数据封装协议 。这个协议定义 了可支持的加密套件， 数据加 密， 密钥加密算法 的组合 。加密算法 的应用规则 。 （） ２ 私钥管理协议 。 它保证私钥数据从 Ｂ Ｓ安全 的分发到 Ｓ Ｓ上 。 过私钥 管理协议 ， Ｓ和 ｓ 通 Ｂ ｓ能够同步私钥数据， 并且 Ｂ Ｓ能够控 制用户 有条件 地使用 网络服 务。
１ 电力 系统 无线 通信 Ｗｉ ＭＡＸ技 术架构
今年来 ， 电力系统无线通信 Ｗｉ ＭＡＸ技术 （ Ｅ ８ ２１ Ｉ Ｅ０． Ｅ ６标 准） 以其传输远 、 高传输速率、 开发 费用合理 、 于安装、 便 设备 互通性好等优势迅速成为数据通信领域的研究热点 ，在未来 的一两年 内很可能成 为服务提供商 建设城域 网的选 择之一 ， 提供最后一 公里 的接入服 务 。由于无 线传输信道 的开放性 ， 它的安全性一直是人们关注的 问题， 并将影 响其市场推广 。 因 此 关 注 ８ ２１ 安 全 机 制 有 着 极 为 重 要 的意 义 。 ０ ．６的
安全子层的功能是认证用户和加密 数据 ， 此涉及到 大量 的密码算法 。 这些算法可 以分为肌密算法、 信息摘要算法 （ ＭＡＣ 。 ） 数据封装协议规定 了可 以采用哪些加密算法加密 ｓ ｓ 和Ｂ Ｓ间的通信数据 ， 通信数据如何验证。这 算法在小 的 应用环境具有不同的规格，Ｅ Ｅ ０ ． ＩＥ ８ ２１ ６协议还规定了这些算法 的应用规则 通信数据 的加密算法在 ＩＥ ８２１ｅ２０ ｆ Ｅ Ｅ ０ ． 一０ ５ｔ有 ６ Ｉ 四种 Ｄ ＳＣ Ｃ、 Ｅ ． Ｃ Ａ ＳＣ Ｒ、 Ｅ ． Ｂ 其 ｌ Ｅ ．Ｂ Ａ ＳＣ Ｍ、 Ｅ ． Ｔ Ａ ＳＣ Ｃ， ｆ 后两种
摘要： 电力 系统无线通信 Ｗｉ ＭＡＸ属 于无线宽带接入 网， 由于无线信道的开放 性 ， 它的安全问题 尤为引人 注 目 由于无 线接入 网所 固有的特 点， 它的安全 问题通常集 中在认证机制 、 数据 的机 密性 、 完整性和防 Ｄ Ｓ攻击等 方面。安 全子层的 ｏ
存在 就是 为 了解 决 上 述 问题 。