无线通信技术在智能变电站的应用
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２ ０ １ ４年 １ ２ 月 下
无 线通 信 技 术在 智 能 变 电 站 的应 用
到 ＼ 辉军 ， 邹凤娇 （ 国 网湖南省电 力公司株洲供电 分公司， 湖南株洲 ４ １ ２ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 针对智能变 电站的站内通信业务需求 ， 提 出了一种有线通信加无线通信 的灵活接八方式 ， 设计 了一套 变电站全站通无线通信 系统
衡、 可分 布 式 控 制 等 特性 。本 站 拟 选 用 ＭＥ Ｓ Ｈ网络 ， 以点对点
的 网 状 拓 扑 结 构 组 网
的有线通信 ， 它具有覆盖 范围广 ， 接 入点灵 活 ， 投 入 和 维 护 成
本低 ， 以及 良好 的 扩展 性 等优 势 ， 能 够 作 为 变 电站 内有 线 通 信
方 式 ．主要 实现 变 电站 内测 控 装 置 之 间 以及 测 控 装 置 和 室外
一
次 设备 之 间 的信 息 交 互 ， 安 装 维 护 工作 量较 大 。
１ － ３ 无线 网络 结构选 择
常见的无线 网络有 ： Ｐ ２ Ｐ 网络 结 构 ， 基 础 网络 结 构 ， 以及
ＭＥＳ Ｈ 网 络 结 构
的 辅 助 或 应 急通 信 方 式
１ ． ４ 无线频率选择
在 ＷＬ Ａ Ｎ 中使 用 的频 率 范 围是 ２ ． ４ Ｇ Ｈｚ 和 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 由 于 ２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 是 国 内通 用频 率 。其 他 设 备 ， 如微 波炉 ， 无 绳 电话 ， 蓝 牙设备 ， 以 及 其 他 无 线局 域 网 设备 ， 无 线 网络 ， 都 将 产 生 频 率
有 效 地 减 少 同频 干 扰 。 而 变 电站 的 电磁 环 境 频 率 较 低 （ ５ Ｏ Ｈ ｚ ） ，
也 远 不会 对 ５ ． ８ ＧＨｚ频 率 范 围产 生 干 扰
５ ． ８ Ｇ Ｈｚ的 工 作 频 率 范 围 为 ８ ０ ２ ． １ １ ａ ．其 可 用 带 宽 为
１ ２ ５ ＭＨ ｚ ， 分 为 ５个 通 道 ， 每个通道的带宽为 ２ ０ ＭＨ ｚ 。
过 变电 站 已有 的有 线 网络得 以 实 现 。
本２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 的 覆 盖 范 围 为 ８ ２ ｍ￣ ５ｌ ｍ． 采 用 全 户 内布
巨
巨 Ｚ － － － 蝇 。 Ｉ ｌ Ｉ 于 变 电站 的 中央 ， 四周 设 有 环 形 道 路 。 ２ ２ ０ ｋ Ｖ
实现 了 站 内通 信 全 覆 盖 ， 方 便 不 同 通信 设备 的无 缝 接 八 互 联 ， 即插即用， 即 用 即通 ， 并 从 安 全 可 靠 及 电磁 环境 等 方面 论 证 了其 可 行 性 。
【 关键词 】 站 内通信 ； 无线通信 ； Ｗｉ Ｆ ｉ 技术 ： Ｍ Ｅ Ｓ Ｈ组网 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ６ ３ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ２ ４ — ０ １ ２ ８ — ０ ３
１ ． ５ 无线 ＭＥ Ｓ Ｈ 网络 的设 计
本 变 电 站 的 无 线 ＭＥＳ Ｈ 网 络 逻 辑 上 分 为 ３层 ， 即终端层 ，
方 式 实现 ． 而综 合 自动 化 的 采 集 则 根 据 现 场 情 况 采 用光 纤 加 无 线 的 方 式 实现 ． 多个 无 线 接 入 设 备 通 过 线 缆 连 接 在 有 线 网 络上 ， 使 无 线 用 户 能 够访 问 网络 的 各 个部 分 。 综 合 自动 化 的无
线 组 网 方案 如 图 １ 。
间隔 、小问
接 入 珐和 分布 岳 、
终端 层 ： 包括 标 准的 Ｗｉ Ｆ ｉ 终端 ， 定 制 网终 端 和 有 线 终端 。
接入层 ： 包括 无 线 ＡＰ和 无 线 网设 备
分布 层 ： 包括 无 线路 由器 和 交 换机 ， 监 控 终 端 等 。主 要 通
随着 智 能 变 电站 的 建 设 ， 一 次设 备 状 态信 息 采 集 、 变 电站
周 边 的视 频 监 控 、 电 力设 备 现 场检 修 和协 同调 试 、 变 电站 移 动
巡检 、 分布 式 在 线 监 测 和 变 电站 应 急 通 讯 等 业 务 均 对 变 电站 内的 通信 覆 盖 提 出 了更 高的 要 求 传 统 的 有 线 通 信 已经 不 能
干扰 ＷＬ ＡＮ 网络 。故本 文将 采 用 ５ ． ８ ＧＨｚ的 频 率 范 围 ， 它 可 以
１ 变 电站 的无线通信技术应用
１ ． １ 通 信 方式选择
综 合 考 虑 智 能 变 电站 各 种 业 务 需 求 。有 线 通 信 方 式 局 限
及 无 线通 信 技 术 发 展 现 状 ， 本 站 通 信 方 案如 下 ： 系统 通 信 采 用 传 统 的 光 纤 通 信 方 式 并 就 近 接 入 其 地 区 已 有 光 纤通 信 网络 中 站 内通 信 采 用 光 纤 通 信 与 无 线 通 信 相 结 合 的 方 式 ，其 中 变 电 站 智 能辅 助 控 制 系统 采 集 和 应 急 通 信 主 要 通 过 无 线 通 信
引
舌
传 统 的 变 电站 站 内通 信 通 常 采 用 电缆 或 光 缆 等 有 线 通 信
拟 采 用 ｗｉ Ｆ ｉ 技术． 它具 有 技 术 成 熟 、 接 入 可 靠性 高 、 频 带 宽度 大、 抗 电磁 干 扰 强 、 对 电 气设 备 干 扰 小 、 安 全 性好 等特 点 ， 正在 日益 受 到 电 力 系统 的青 睐 。
完全 满足 上述 各 种 业 务 需 求
无 线 通 信 是 目前 广 泛 应 用 的 一 项 通 信 技 术 ， 相 对 于 传 统
Ｐ ２ Ｐ 网络 的 覆 盖 范 围非 常 小 ． 而基 本 网 络 结 构 的 系统 可
靠 性 低 。ＭＥ Ｓ Ｈ 网 络 具 有 电磁 辐 射 小 、 跳 变性 、 自组 织 ， 自平
无 线通 信 技 术在 智 能 变 电 站 的应 用
到 ＼ 辉军 ， 邹凤娇 （ 国 网湖南省电 力公司株洲供电 分公司， 湖南株洲 ４ １ ２ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 针对智能变 电站的站内通信业务需求 ， 提 出了一种有线通信加无线通信 的灵活接八方式 ， 设计 了一套 变电站全站通无线通信 系统
衡、 可分 布 式 控 制 等 特性 。本 站 拟 选 用 ＭＥ Ｓ Ｈ网络 ， 以点对点
的 网 状 拓 扑 结 构 组 网
的有线通信 ， 它具有覆盖 范围广 ， 接 入点灵 活 ， 投 入 和 维 护 成
本低 ， 以及 良好 的 扩展 性 等优 势 ， 能 够 作 为 变 电站 内有 线 通 信
方 式 ．主要 实现 变 电站 内测 控 装 置 之 间 以及 测 控 装 置 和 室外
一
次 设备 之 间 的信 息 交 互 ， 安 装 维 护 工作 量较 大 。
１ － ３ 无线 网络 结构选 择
常见的无线 网络有 ： Ｐ ２ Ｐ 网络 结 构 ， 基 础 网络 结 构 ， 以及
ＭＥＳ Ｈ 网 络 结 构
的 辅 助 或 应 急通 信 方 式
１ ． ４ 无线频率选择
在 ＷＬ Ａ Ｎ 中使 用 的频 率 范 围是 ２ ． ４ Ｇ Ｈｚ 和 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 由 于 ２ ． ４ Ｇ Ｈ ｚ 是 国 内通 用频 率 。其 他 设 备 ， 如微 波炉 ， 无 绳 电话 ， 蓝 牙设备 ， 以 及 其 他 无 线局 域 网 设备 ， 无 线 网络 ， 都 将 产 生 频 率
有 效 地 减 少 同频 干 扰 。 而 变 电站 的 电磁 环 境 频 率 较 低 （ ５ Ｏ Ｈ ｚ ） ，
也 远 不会 对 ５ ． ８ ＧＨｚ频 率 范 围产 生 干 扰
５ ． ８ Ｇ Ｈｚ的 工 作 频 率 范 围 为 ８ ０ ２ ． １ １ ａ ．其 可 用 带 宽 为
１ ２ ５ ＭＨ ｚ ， 分 为 ５个 通 道 ， 每个通道的带宽为 ２ ０ ＭＨ ｚ 。
过 变电 站 已有 的有 线 网络得 以 实 现 。
本２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 的 覆 盖 范 围 为 ８ ２ ｍ￣ ５ｌ ｍ． 采 用 全 户 内布
巨
巨 Ｚ － － － 蝇 。 Ｉ ｌ Ｉ 于 变 电站 的 中央 ， 四周 设 有 环 形 道 路 。 ２ ２ ０ ｋ Ｖ
实现 了 站 内通 信 全 覆 盖 ， 方 便 不 同 通信 设备 的无 缝 接 八 互 联 ， 即插即用， 即 用 即通 ， 并 从 安 全 可 靠 及 电磁 环境 等 方面 论 证 了其 可 行 性 。
【 关键词 】 站 内通信 ； 无线通信 ； Ｗｉ Ｆ ｉ 技术 ： Ｍ Ｅ Ｓ Ｈ组网 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ６ ３ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ２ ４ — ０ １ ２ ８ — ０ ３
１ ． ５ 无线 ＭＥ Ｓ Ｈ 网络 的设 计
本 变 电 站 的 无 线 ＭＥＳ Ｈ 网 络 逻 辑 上 分 为 ３层 ， 即终端层 ，
方 式 实现 ． 而综 合 自动 化 的 采 集 则 根 据 现 场 情 况 采 用光 纤 加 无 线 的 方 式 实现 ． 多个 无 线 接 入 设 备 通 过 线 缆 连 接 在 有 线 网 络上 ， 使 无 线 用 户 能 够访 问 网络 的 各 个部 分 。 综 合 自动 化 的无
线 组 网 方案 如 图 １ 。
间隔 、小问
接 入 珐和 分布 岳 、
终端 层 ： 包括 标 准的 Ｗｉ Ｆ ｉ 终端 ， 定 制 网终 端 和 有 线 终端 。
接入层 ： 包括 无 线 ＡＰ和 无 线 网设 备
分布 层 ： 包括 无 线路 由器 和 交 换机 ， 监 控 终 端 等 。主 要 通
随着 智 能 变 电站 的 建 设 ， 一 次设 备 状 态信 息 采 集 、 变 电站
周 边 的视 频 监 控 、 电 力设 备 现 场检 修 和协 同调 试 、 变 电站 移 动
巡检 、 分布 式 在 线 监 测 和 变 电站 应 急 通 讯 等 业 务 均 对 变 电站 内的 通信 覆 盖 提 出 了更 高的 要 求 传 统 的 有 线 通 信 已经 不 能
干扰 ＷＬ ＡＮ 网络 。故本 文将 采 用 ５ ． ８ ＧＨｚ的 频 率 范 围 ， 它 可 以
１ 变 电站 的无线通信技术应用
１ ． １ 通 信 方式选择
综 合 考 虑 智 能 变 电站 各 种 业 务 需 求 。有 线 通 信 方 式 局 限
及 无 线通 信 技 术 发 展 现 状 ， 本 站 通 信 方 案如 下 ： 系统 通 信 采 用 传 统 的 光 纤 通 信 方 式 并 就 近 接 入 其 地 区 已 有 光 纤通 信 网络 中 站 内通 信 采 用 光 纤 通 信 与 无 线 通 信 相 结 合 的 方 式 ，其 中 变 电 站 智 能辅 助 控 制 系统 采 集 和 应 急 通 信 主 要 通 过 无 线 通 信
引
舌
传 统 的 变 电站 站 内通 信 通 常 采 用 电缆 或 光 缆 等 有 线 通 信
拟 采 用 ｗｉ Ｆ ｉ 技术． 它具 有 技 术 成 熟 、 接 入 可 靠性 高 、 频 带 宽度 大、 抗 电磁 干 扰 强 、 对 电 气设 备 干 扰 小 、 安 全 性好 等特 点 ， 正在 日益 受 到 电 力 系统 的青 睐 。
完全 满足 上述 各 种 业 务 需 求
无 线 通 信 是 目前 广 泛 应 用 的 一 项 通 信 技 术 ， 相 对 于 传 统
Ｐ ２ Ｐ 网络 的 覆 盖 范 围非 常 小 ． 而基 本 网 络 结 构 的 系统 可
靠 性 低 。ＭＥ Ｓ Ｈ 网 络 具 有 电磁 辐 射 小 、 跳 变性 、 自组 织 ， 自平