深圳市电网通信有限公司 官 辉



论无线通信专网在智能电网中的综合应用

深圳市电网通信有限公司 官 辉

【摘要】我们的生活和工作往往都离不开对于电能的使用，电能是一种十分重要的能源，而在进入二十一世纪之后，全球的资源浪费十分的严重，尤其是电能，当前我国对于电能十分的重视，为了能够有效地节约资源并且对电能加以充分的利用，当前国家已经开始全面建设智能电网，智能电网的建设有效地改善了我国用电的现状。同时在智能电网中，也对无线通信专网进行了应用，通过对于无线通信专网的应用有效地提高了智能电网的智能化程度，因此本文就无线通信专网在智能电网中的综合应用进行了探讨。

【关键词】无线通信专网；智能电网；电力4G无线专网

1　前言

近些年来，智能电网在我国得到了良好的发展，传统的电力光纤通信网络已经不能够有效的满足主网以外的新业务，光纤网络通信在面临自然灾害或者突发事故时，往往也会显得不堪一击。光纤网络通信是属于有线通信技术，而通信技术还包括着无线通信技术，无线通信技术当前也在许多的领域中得到了广泛的应用，因为其技术较为灵活，所以使用起来也较为方便。当前在智能电网中对于无线通信专网技术也进行了应用，它涉及到了许多的智能电网业务，因此可以将其视为光纤通信技术的一个重要补充。所以对于无线通信专网在智能电网中的综合应用进行探讨是非常有必要的。

2　4G无线网络概述

所谓的4G，是指的第四代移动通信及移动通信技术，移动通信技术经历了一系列的发展和转变，从2G过渡到了3G，又从3G发展到了现在的4G，相比于3G而言，4G又在其基础之上融入了WLAN，这样就可以通过4G来实现高质量的视频图像传输。在4G无线网络之中，其下载的速度可以达到100 Mbps，相比于拨号上网而言，其速度快了2000多倍，而且4G也能够更好地满足不同用户向无线服务所提出的各种不同的要求。而且4G无线网络的部署也更加地灵活和方便，它不需要依赖于有线电视的调制解调器或者DSL。4G网络产生于新的时代，所以其时代特征也更加的鲜明，当前我国社会经济取得了重大的发展，所以也使得人们的价值取向和消费观念发生了变化，而4G无线网络能够较好地满足当代消费者的需求，顺应时代的发展。正是由于4G网络能够更好地满足人们的需求，所以它也就有着更加广泛的受众，因而就目前的情况而言，4G无线网络在我国是有着非常广泛的市场的。而且相比于传统的2G和3G网络而言，4G网络也融入了更多新的技术，所以也就使得4G网络的技术性更强。4G无线网络能够灵活地对宽带加以分配，同时在传输技术方面也进行了一定的升级，增加了超链接、特定无线网络技术等新的内容。

3　智能电网概述

所谓的智能电网，就是指的现代化的电力供应系统，传统的电网往往不能够有效地对电网元件进行监控，而通过智能电网能够有效地监控、保护和自动优化其内部互联原件的运行，在智能电网之中，这些互联元件主要包括有发电机、输配电系统和终端用户及温控装置等。而且智能电网还拥有能够双向流动的电力潮流和数字信息流，因此这种电能供应网络的自动化程度也更高。

从电网的角度来进行考虑，智能电网的原动力主要包括四个方面的内容；第一是能够实现大系统的安全稳定运行，这样能够有效地对于事故扰动加以抵御，从而有效地降低了大规模停电的风险，使得设备的使用率得以有效地提高。从而使得电网的可靠性也得以提高；第二是对于分布式电源的充分利用，当前我国所追求的是可持续发展，所以说环保和节能的理念也更加的深入人心，在电网之中，对于太阳能、风能等可再生能源的应用也在逐渐的增多，这些电源直接接入了配电系统；第三是高级市场化和需求侧管理，因为当前我国十分重视生态文明的建设，所以电力公司也在积极地寻求满足供需平衡的方式，所以除了分布式的发电之外，需求侧响应也是智能电网一个重要的原动力；第四是数字化技术的普及，而这些数字化技术对于智能电网也提出了更高的要求，传统的电网是不能够有效的满足这些要求的，所以必须要依赖于智能电网。

一般而言，智能电网需要六个方面的技术支撑来全面地实现其功能：首先是灵活的网络拓扑，因为智能电网作为一个智能化的系统，必须要具有灵活的网络拓扑才能够满足输送电的要求；其次是智能电网是基于开放体系的，它是一个高度集成的通信系统，这样才使得智能电网能够实现对系统中每一个成员的实施控制和信息交换，这样就能够使得系统的每一个部分都能够进行双向通信；再次，智能电网还必须要拥有传感和测量技术，只有其具有传感和测量技术，才能够实现远程监测和用户管理，并且使得系统响应的速度大大加快，同时保证了系统响应的准确；此外，智能电网还拥有高级电子电力设备、超导和储能技术；而且智能电网还必须要拥有先进的系统监控方法，这样才能够对智能电网的故障进行排除和诊断；最后，智能电网还可以通过运行人员辅助其决策。灵活的电网结构是智能电网的一个重要基础。

无线通信在智能电网发展的过程中具有重要的作用。现在，很多专业人士都在进行无线通信技术方面的研究。TD-LTE（分时长期演进）技术是一种新型的电力无线宽带系统解决方案。TD-LTE数字集群系统架构如图1所示。

图1　DT-LTE数字集群系统机构图

基于DT-LTE技术的新型电力无线宽带系统解决方案应具有电力集群调度、视频监控、电力应急处理等功能，具体情况如图2所示。

图2　TD-LTE电力无线专网解决方案的功能图

下文将具体介绍一下TD-LTE电力无线专网系统的应用。大厂回族自治县是TD-LTE230电力无线专网的试点县。大厂回族自治县中大部分的地区属于农村地区，采用的是农网通信网，只有小部分地区使用了PLC、公网GPRS通道。但在农村地区，对电网的要求也是比较高的。不仅要准确采集用电信息，合理控制用电费用。同时，还要保证电力通信网络的可靠性。正是因为如此，必须要在农村地区推广使用TD-LTE230电力无线专网系统。首先，对大厂回族自治县的电力无线通信专网需求进行了分析，需求分析的具体内容包括网络规模、终端数据需求、数据流量等。然后，进行了前期准备，包括测试环境、测试设备、扫频测试等等。接下来是确定建设方案。本次方案将以大厂县的供电公司、变电站等为中心，其中包含了配电自动化、用电信息采集、视频监控等业务。大厂回族自治县的TD-LTE230电力无线专网系统中主要包括下述几部分。第一，核心网，配置在大厂回族自治县的供电公司中；第二，是网络管理系统，也配置在供电公司中；第三，是无线基站。该电力无线专网系统中一共有4个基站，分别放置在大厂县四个不同的供电所中；第四，是无线终端，一共有900多个；第五，是天线杆塔和天馈系统，分别配置在不同的供电所中。

4　4G无线网络在智能电网中的综合应用

4G无线网络在当前有着十分广泛的应用，不仅仅是限于手机通信，在智能电网中也发挥着十分重要的作用，智能电网将所有的信息以及通讯技术进行了集成，所以智能电网既涉及到发电环节，同时又关系着电力的传输，同时还包含了电力的消费，正是由于智能电网运行的过程较为复杂，所以要想使得智能电网能够更加稳定的运行，就必须要依赖于有效的无线通信专网，通过无线通信专网来对于数据传输加以监控，同时有效地进行账单的管理。而当前4G网络在智能电网中得到了广泛的应用。之所以要选用4G无线通信技术，主要就是因为4G无线通信技术有着许多的优势。首先是4G无线网络的宽带覆盖范围更加的广泛，一般而言，如果不受到遮挡物的影响，4G无线通信网可以覆盖5到10公里的距离，并且能够承受大量的数据，其次4G无线通信专网的传输质量更高，因此在智能电网中对于4G无线网络加以应用可以大大地改善设备的传输质量，能够提供更加稳定、质量更高的数据传输服务，而且数据上下行的流动性也更加的好。最后就是在智能电网中对4G无线网络加以综合应用，可以采取多种多样的方式来提高其覆盖面和灵活度，因为4G无线网络覆盖可以采用多模型和多模式的方式。

自从4G无线通信网络在智能电网中得到了有效的应用，电网许多的难题都得到了有效的解决，比如说电力设施控制问题，还有相关的数据采集问题以及监控和布网的技术难题，使得电力智能化的水平得到进一步的提升。

5　4G无线通信网络在智能电网中的实际应用分析

因为4G无线通信网络拥有较好的图像传输能力，所以可以基于4G高清视频监控来对变电站以及输送电线路等一系列的设备进行监控，这样就能够对于这些设备的运行状态进行了解。同时对于一些地理位置较为偏远的输电线路和电力设施而言，通过对于4G无线通信技术的综合应用，可以实时地回传这些设施的视频画面，这样不仅仅能够使得电力设施的自动化控制程度得以提高，同时也有效的保障了电力设施的安全，因为通过视频监控可以及时地发现设施所存在的安全隐患，然后及时地采取措施来加以解决，避免险情的产生。而且在智能电网中应用4G无线通信技术，还能够使得沟通的成本得以有效的控制，提高管理的效率。

4G无线网络有着完整的系统设备要求，同时还可以对套管的绝缘情况加以监督，控制绝缘温度的差异。一般而言，在智能电网中应用4G网络通信技术，可以更好地对相关数据加以传输和处理。同时还可以通过4G无线通信专网来保证高压并联电阻器的在线检测。除此之外，在检测的过程中，还可以对高压组合电器以及高压断路器进行在线监测，使得人们的活动能够更加及时的发现问题并加以解决。除此之外，还可以将4G无线通信网络技术应用在避雷器的在线项目检测之中，监测避雷器是否存在泄漏电流的情况以及相应的从动作次数和阻性电流。最后，4G无线通信专网在智能电网中的应用还体现在电缆设备的在线监测项目之中，可以对电缆导体的运行温度、电缆隧道及金属护套进行有效的监控。实际上4G无线通信网络在智能电网中还有着更加广泛的应用，本论文仅仅分析了部分实际应用，以期能够说明4G无线网络技术在智能电网中的具体应用。

6　结语

随着当前我国能源压力的不断加大，人们越来越注重资源的节约和环保，在此背景之下，智能电网成为了不断发展的趋势，智能电网对于人们的生活和工作用电有着非常重要的影响。而要进一步促进无线通信专网技术在智能电网中的综合应用，必须要对于无线通信技术有一个全面而正确的认识，比如说本文中所介绍的4G无线网络通信技术就是其中的一种。智能电网有着许多的优势，但是它在我国的发展尚不够成熟，必须要对其进行进一步的开发，从而保证电网的可靠性和安全性，进一步加强无线通信专网技术在智能电网中的应用。

参考文献

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