电力通信无线专网技术建设与应用分析

电力通信无线专网技术建设与应用分析

发表时间：2019-07-22T11:41:06.053Z 来源：《当代电力文化》2019年第5期作者：罗江腾，张慧，李冲

[导读] 对电力系统的安全性和可靠性要求越来越高，电力通信网作为智能电网的重要安全保障内容，其建设工程已成为智能电网建设工程的重要一环。

国网新疆电力有限公司塔城供电公司,新疆塔城834700

摘要：现阶段，随着我国经济的快速发展，智能电网发展的也十分迅速。而对电力系统的安全性和可靠性要求越来越高，电力通信网作为智能电网的重要安全保障内容，其建设工程已成为智能电网建设工程的重要一环。而无线专网的出现，对于电力通信网的建设具有重要意义，其成本低、信息传递效率高且稳定等优点，促进了电力通信网的快速建设，也为我国智能电网的稳定发展提供了强有力的保障。

关键词：电力通信;无线专网技术;建设;应用

引言

在日益推进智能电网建设进程下，需要构建起覆盖领域广、支持业务广泛，并且接入较为灵活的电力通信网络。如果向下延伸当前电力骨干光纤通信网络，就会存在短期内光纤布放难度大、工作量大、投资高等问题。所以，单一形式的光纤通信方式很难满足智能电网业务覆盖需求，需要尝试构建起以光纤通信为主、无线通信为辅的复合型通信网络，以便更进一步进行配套业务。

1无线专网技术的优点

无线专网技术一般来说，是应用于特定对象的可以让相应的移动设备与无线局域网进行合理连接的新技术，现在应用TD-LTE技术，与传统有线通信技术相比，无线专网技术比光纤通信技术有更大优势：首先，无线专网技术具有更广泛的覆盖面，0-5km完全可以满足移动性及吞吐量目标，达到5-30km会轻微降低，具有的最大覆盖面能达到100km，可以进行更好的更方便的实施电力通信网服务。其次，无线专网技术建设电力通信网络更方便和更快捷，不用建设更多的基站数量，只要在相应的基站间及基站和主站间使用光缆进行传输，就可以实现信息传输。所以，会节约很多建设和相应的养护成本，并且，在增加了用电客户后，增加相应的接入电力通信网络用户程序很简单，降低了建设电力通信网的难度。最后，无线专网技术的应用范围更广更灵活，通常都是应用ISM频段，可以灵活接入，能进行相应的无线办公，能实施相应的远程控制和异地指挥抗灾等，对用户接入的各种问题进行合理解决，能促进电力通信网建设的广泛应用。

2技术原则

a.电力无线专网应根据业务需求选择可行的无线通信技术，技术体制应具有延续性和扩展性，宜优先选择LTE技术。可综合业务带宽需求、终端分布密度、频率资源、经济性等因素选择采用LTE230MHz技术或LTE1800MHz技术。

b.在工程设计中应根据覆盖要求，结合基站和终端的位置、高度、类型及网络性能需求进行基站选址、设计，进而进行覆盖仿真和业务评估。

c.电力无线通信专网主要满足区域内配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电站/桩、分布式电源、输变电状态监测、配电所综合监测、输配变机器巡检、电能质量监测、开闭所环境监测、移动作业、仓储管理等业务需求。

d.电力无线通信专网核心网部署在地市公司，各设置2套核心网，承载生产控制大区业务和管理信息大区业务，核心网关键单元冗余配置。

e.基站站址选择自有变电站、供电所、营业厅等电力场所，充分利用现有机房、电源、杆塔等基础设施。基站塔桅可根据站址位置，天线高度、天线类型等，选择采用独立杆塔或利用现有构建筑物建设抱杆、增高架等。

f.无线通信终端分布在超高建筑阴影、室内、地下室等环境时，可采用增加基站或光纤射频拉远、无线中继转发、泄漏电缆等方式进行深度覆盖。

g.基站回传通道采用公司已有传输网络。回传通道线路侧采用端到端1+1或1:1保护方式，所在网络需提供电信级的业务保障，在故障情况下业务端到端切换时间<50ms。

h.无线通信终端可选用嵌入式或独立式形态，需满足行业、企业等对配用电等业务终端设备及模块的相关规范要求。

i.电力无线通信专网网管系统的管理内容应包括系统管理、配置管理、故障管理、性能管理、拓扑管理、安全管理等，可通过规范允许的接口接入终端通信后再接入网管理系统。g.电力无线专网规划设计应满足电力监控系统安全防护要求，强化无线空口安全防护能力。电力无线专网设备及网管系统应按照等级保护三级防护，保证无线系统数据传输的安全。k.电力无线专网应采用信息加密和完整性保护、双向认证鉴权等安全防护机制；应采用不同时频资源、不同基站传输板卡、不同SDH传输通道、不同核心网设备等方式，实现生产控制大区业务与管理信息大区业务的物理隔离。不同安全分区的业务通过核心网与业务系统的连接时应符合国家发改委〔2014〕14令的要求。

3电力通讯无线专网技术建设与应用

3.1为电力通信网提供应急通道

影响电力通信网稳定性的因素除了电力系统本身的设计和元件质量外，就属自然灾害的影响最大。传统的有线专网技术被淘汰，与其抗自然灾害干扰的能力差有极大关系，对于使用传统的有线专网技术的老旧电网，如果光纤由于自然灾害产生故障，影响电力传输，就可采用无线专网作为临时的应急通信方式，保证电力系统正常工作，减少经济损失和社会影响。

3.2应用在远距离通信方面

我国地域辽阔，具有复杂的地理环境，有些地区因供电所距离变电站比较远，假如应用传统光纤通信，需要架设很多光纤，建设难度大，并且成本高，也不能确保通信质量。而应用无线专网技术，只需要设置特定节点进行信息采集，就能覆盖指定地区信号，完成电力通信网信息数据实时采集及相应的监控。并且防止了跨越河流、山脉的远距离架设光缆的难度，也防止了因山区动物对光缆破坏引发的电力故障，对光缆线路三跨问题进行了解决，也降低了网络后期的维护数量。另外，在老城区等复杂地区应用无线专网技术，也防止后期运行维护中发生光缆被破坏问题。

3.3在新建变电站方面的应用

在新建变电站时，由于地理环境、施工技术和建设经费等多方面的制约，电力通信网在建设过程中会遇到各种阻碍，延长其施工周期，导致当地的电力供应受到影响。此时可采用无线专网技术建立临时的通信网络，代替变电站在施工期内的工作，保证电力系统的数据采集、监控和处理工作正常进行。此外，还可利用无线专网技术在变电站内加强无线网络覆盖，代替传统的综合布线，减少变电站的施工成本，加快施工进度。

3.4应用在配网调度自动化系统方面

传统建设配网方式的载体是光缆，偏远山区或者一些老城区，架设光缆有很大难度，会消耗很多器材，同时也很难进行后期维护。另外，规模比主网大的配网，也会有很大的数据信息量，也会有广泛的分布范围和分布点，也会增加铺设光缆的难度。所以，利用无线方式