智能配電中多態(tài)通信技術(shù)的應(yīng)用

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【摘要】配用電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)重要組成部分，肩負(fù)配電自動(dòng)化、配電運(yùn)行檢測(cè)及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等職能，必須依靠PLC技術(shù)、4G技術(shù)等多態(tài)通信技術(shù)，構(gòu)建PLC+TD-LTE230M通信模式，方可實(shí)現(xiàn)信息的高效、穩(wěn)定、安全傳輸，滿足智能電網(wǎng)多元化的業(yè)務(wù)承載需求。

【關(guān)鍵詞】多態(tài)通信技術(shù)；配用電通信；應(yīng)用

配用電通信網(wǎng)乃是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵，是電力通信網(wǎng)發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)，要想滿足智能電玩及能源互聯(lián)網(wǎng)的通信需求，光纖、電力線載波等傳統(tǒng)配用電網(wǎng)絡(luò)通信方式是行不通的，必須依靠PLC技術(shù)、4G技術(shù)等多態(tài)通信技術(shù)，這類(lèi)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效、穩(wěn)定、安全傳輸，為電能電網(wǎng)全自動(dòng)化運(yùn)行提供技術(shù)支持。

一、配用電無(wú)線多態(tài)通信技術(shù)分析

1、PLC技術(shù)。PLC（PowerLineCarrier）技術(shù)，即電力線載波通信技術(shù)，這是一種借助電力線來(lái)傳遞數(shù)據(jù)、音頻、圖像等綜合業(yè)務(wù)信息的通信技術(shù)，具有設(shè)備成本低、覆蓋范圍廣、無(wú)需布線、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)[1]。當(dāng)前的PLC技術(shù)，以正交頻分復(fù)用（OFDM）為基礎(chǔ)，電力線網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量較高，抗干擾能力強(qiáng)。OFDM是一種多載波數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將可用寬帶分隔為多個(gè)并行、相互正交的子載波，每個(gè)子載波度獨(dú)立調(diào)制一路數(shù)據(jù)信息，調(diào)制完后這些信息相加同時(shí)發(fā)送，能夠適應(yīng)多種通信需求，技術(shù)靈活度高，可自由調(diào)配數(shù)據(jù)容量及功率，實(shí)現(xiàn)高速、變數(shù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸，而且，數(shù)據(jù)能夠在復(fù)數(shù)的高速射頻上進(jìn)行編碼，信息安全性高。

2、4G技術(shù)。當(dāng)前的主流無(wú)線通信技術(shù)為4G移動(dòng)通信技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)所提供的服務(wù)項(xiàng)目趨于多元化，通信終端的信息處理能力在不斷優(yōu)化。TD-LTE21.8GHz和TD-LTE230MHz都是4G技術(shù)演變而來(lái)的，是當(dāng)前地阿里行業(yè)專(zhuān)用的兩個(gè)頻段。其中，TD-LTE21.8GHz無(wú)線寬帶系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為OFDM、MIMO，可在非視距條件下為用戶(hù)提供多場(chǎng)景高寬帶無(wú)線數(shù)據(jù)接入，有效提升了電網(wǎng)整體工作效率，按照國(guó)家規(guī)定，這一頻段的1785至1805MHz是電力無(wú)線寬帶的專(zhuān)網(wǎng)頻段。電力230MHz頻段相較離散，屬于窄帶系統(tǒng)，與常用的433MHz、470MHz、1GHz之上頻段相比，覆蓋能力與繞射能力更強(qiáng)。一般情況下，230MHz采用宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，常用于配用電終端數(shù)據(jù)采集中，不過(guò)由于寬帶受限，難以實(shí)現(xiàn)大業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)的傳輸，此時(shí)采用寬帶微蜂窩組網(wǎng)頻率的1.8GHz頻段，恰好能夠彌補(bǔ)其不足[2]。

二、多態(tài)通信技術(shù)在配用電通信中的應(yīng)用測(cè)試分析

1、TD-LTE230系統(tǒng)測(cè)試。TD-LTE230電力無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)可承載智能電網(wǎng)采集電力用戶(hù)用電信息、配用電網(wǎng)自動(dòng)化以及視頻監(jiān)控、配電監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)，確保電力業(yè)務(wù)信息的安全穩(wěn)定傳輸。這一系統(tǒng)采用蜂窩式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由基站、核心網(wǎng)、通信終端及網(wǎng)管等網(wǎng)元組成，在郊區(qū)環(huán)境下，其覆蓋直徑可達(dá)12km，而在城區(qū)環(huán)境下，其覆蓋直徑則可達(dá)3.5km，不太會(huì)受到建筑、丘陵、樹(shù)木等物質(zhì)的遮擋，以及風(fēng)、雨、雪等惡劣天氣的干擾。測(cè)試表明，TD-LTE230系統(tǒng)可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，信息傳輸能力強(qiáng)，可接入電力用電信息采集通信終端，實(shí)現(xiàn)多逾百戶(hù)用電信息的抄收，信息采集成功率達(dá)到100%，而且，系統(tǒng)能夠與負(fù)極中斷進(jìn)行雙向互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，切實(shí)滿足電力符合控制系統(tǒng)的“三遙”需求，在視頻監(jiān)控方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像頭的不空，dialing設(shè)備、線路實(shí)況能夠?qū)崟r(shí)傳輸?shù)街行臋C(jī)房，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控[3]。

2、電力寬帶通信性能測(cè)試。電力寬帶通信性能測(cè)試的目的，是研究無(wú)線寬帶通信設(shè)備能否適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境，鞥佛承載智能電網(wǎng)的多元化電力業(yè)務(wù)通信需求，主要測(cè)試場(chǎng)景包括用電信息采集的高級(jí)量測(cè)體系（AMI）以及室內(nèi)寬帶互聯(lián)網(wǎng)通信的局域網(wǎng)（HAN）。在測(cè)試過(guò)程中，PLC模塊連接在服務(wù)器、客戶(hù)端、電力線信道之間，如需測(cè)試系統(tǒng)在大量業(yè)務(wù)并發(fā)條件下的運(yùn)行情況，需增加客戶(hù)端、電力貓數(shù)量，引入特定波形信號(hào)發(fā)生器，模仿系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境下帶有高噪聲的普通家電，測(cè)試系統(tǒng)抗干擾能力。

結(jié)語(yǔ)：

作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵性組成部分，配用電網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著配電自動(dòng)化、配電運(yùn)行檢測(cè)及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等職能，直接影響到智能用電網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)水平，在通信技術(shù)及方式選擇上，奇偶位嚴(yán)苛。無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，為配用電通信優(yōu)化提供了可靠的保障，在多態(tài)通信技術(shù)的支持下，PLC+TD-LTE230M通信模式得以建立，實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)區(qū)域的全覆蓋和無(wú)縫連接，滿足了其多元化的業(yè)務(wù)承載需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王東山,李溫靜,苑佳楠,高建,趙廣懷,郝佳愷.面向電力通信接入網(wǎng)的量子密鑰交互機(jī)制[J].供用電,2019,36(08):36-40.

[2]沈博,蔡澤祥,戴觀權(quán),郭采珊.面向泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智能配用電信息采集業(yè)務(wù)通信分析[J].電力建設(shè),2019,40(09):27-34.

[3]王輝,李永在,羅軍,荊臻.低壓電力載波通信的多態(tài)脈沖相位調(diào)制方法研究[J].科技通報(bào),2018,34(11):129-132.

作者：孫亞平 李英杰 周高強(qiáng) 王二輝 單位：大盛微電科技股份有限公司