谢明海 俞永军 陆才良

【摘要】 本文首先分析了新建变电站调试通道的现状和特点，提出一种利用现有的光缆网络，通过无线+有线结合的方法建设机动、可靠、经济的变电站调试通道的思路；通过非视距绕射损耗计算和对非视距传播特点、抗多径衰落措施的分析和中继损耗估算和链路预算，证明了基于TD-LTE基站中继的机动应急通道的技术可行性；介绍了分布式LTE的核心技术、系统组成作了简单的描述。

【关键词】 调试通道 变电站 分布式LTE

一、前言

现代的变电站自动化程度很高，国网公司220kV以下的变电站基本上实行无人值班。变电站的遥信、遥测、遥控需要在变电站投运前完成点位、对象核对，功能测试等。为了保证自动化远动信息的调试时间，需要建设临时调试通道。

1.1非视距传播的衰耗

无线信号从左侧发射，遇到第一个障碍物时发生绕射后继续向右传播，第一个障碍物的顶部起电波源的作用，到达第二个障碍物时再发生绕射。因此传播过程可分解成二部分：从左侧发射点经第一个障碍物向第二个障碍物顶点传播；从第一个障碍物顶点经第二个障碍物向右侧接收点传播。第一绕射路径由距离a、b和高度h1确定，计算出损耗值L1（dB）。第二绕射路径由b、c和h2高度确定，计算出损耗值L2（dB）。L1、L2用单个刀刃形障碍物绕射损耗计算公式进行计算。考虑到两个刀刃形障碍物之间有距离b，必须加上校正项LS。LS可以用下面公式进行估算：

相对于自由空间传播，二个孤立的刀刃形障碍物的总绕射损耗为：

单个刀刃形障碍物绕射的损耗J（ν）（dB）近似为：

ν为标记的单个归一化、无量纲的参数，与连接路径两端的直线上方障碍物顶部的高度、波长、障碍物与路径两端之间的距离相关。ν的计算可参照ITR-R P.526建议书。

根据上述公式，可估算出二个孤立的刀刃形障碍物的总绕射损耗：

总绕射损耗为：

发射点与接收点间的总损耗为：97.55+20.97=118.52（dB）

当采用2000MHz频段时，总损耗为：114.02+30.03=145.05（dB）

二、分布式LTE变电站调试通道的组成

建设变电站调试通道的就是在新建变电站与就近的运行变电站之间架设一道临时通道，当采用分布式LTE基站中继作为变电站调试通道时，应由分布式LTE的两个机动eNodeB构成。机动通信车辆作为调试通道设备的移动承台，与无线通信装置一起组成了车载基站，基站间以非视距传输为主，传输距离不小于5km，通道有效容量不小于1.4Mb/s。

2.1通信车辆

将分布式LTE的基站（eNodeB）及配套设备就安装在通信车辆上，能节省基站安装、调试和天线的安装、调整，方便运输。用通信车辆作为基站的平台，可以携带蓄电池及其他更多的工具、附件，提高了变电站调试通道的灵活性和适应性。二根单极化全向外置天线分别安装在车身前后两端的天线升降架上，天线升降架的最大升高高度不小于5米。为满足变电站调试通道的需要，充分发挥移动的通信站的功能，通信车辆的布置应参照通信机房及移动基站的有关规程。

2.2 变电站调试通道组成

从变电站调试通道模型中可以看到有二种方式完成新建变电站至中转变电站的数据传送：第一种是将车载基站开到新建变电站的通信机房旁，将变电站的数据通过线缆接入车载基站的综合接入设备，经基站中继传输至附近投运的变电站；第二种将车载基站停靠在一个新建变电站内或附近、各方面条件较好的地方，新建变电站的数据通过无线用户终端接入附近的车载基站，再经车载基站间的无线信道传输至中转变电站。第二种方式应用更灵活，当配备足够数量的无线终端，不仅可作单个变电站的调试通道，也可用于局部区域的应急通信。

三、结论

本文的变电站调试通道方案，不仅能用于新建变电站的调试，还可以用于变电站机动应急通信、变电站常规通信通道的备用、面向应急状态的培训演练；在紧急情况下快速建立应急通信通道，实现应对电力重大突发事件的统一协调、调度和指挥；对于光缆难以到达的变电站，利用非视距传播的无线通信作为常规通道也是一种不错的选择。

参 考 文 献

[1] 孙社文，傅海明.《TD-SCDMA无线网络测试与优化》[M].人民邮电出版社.2011，7

[2] 谢明海，徐习东.变电站应急通信系统的研究[D].浙江大学.2014，12