基于4G通信技术的配网自动化应用.docx

《基于4G通信技术的配网自动化应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于4G通信技术的配网自动化应用.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基于4G通信技术的配网自动化应用 【摘 要】配网自动化通信技术随着配电网技术的发展而不断进步。本文通过对4G技术的特点分析和配网自动化业务的分析，确定了4G业务相对于2G/3G技术的优势，并论证了公网4G网络应用于配网自动化业务的可行性。最终提出了基于公网4G技术的配网自动化方案，该方案相比于专网网络具有投资少，见效快的优点。 【关键词】配电网自动化；4G；终端 1 配网自动化需求分析 随着生产和生活对电力供应需求的不断增长，配电网自动化建设也进入了高速发展的时期，配电网自动化对电力通信需求也越来越困难，针对配电网自动化的业务模型、业务架构、业务规格，对应的配电网自动化通信系统具有各自不同的要

2、求，其需求分析如下。 1）先进性 配电网自动化通信网络能够可持续发展。采纳科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，依据目前网络不足及故障状况分析得出最优化、适合电力通信网发展的方案。 2）平安性 配电网自动化通信网络运行的基础是平安，网络系统要具备灾备、平安预警及运行平安监测等相关保障体系，人员操作要符合制度规范，关键设备和模块应当有冗余备份。 3）牢靠性 配电网终端在正常运行时向配电网主站定期发送相应的采集数据；而在发生电网故障等异样状况时，配电网自动化通信网络须要担当远远超出正常运行时的通信负载。因此，通信系统的最大负荷不仅要能满意网络系统日常的通信要求，还要能在系统异样时快速刚好

3、地传送大量数据1。此外网络设计应采纳灾备系统及冗余连接，保证核心设备和通信线路在系统发生异样时能自动切换。系统结构设计、设备选型、系统建设、制度建设、网络管理须要充分考虑网络运行牢靠性、可用性以及可维护性，确保网络是一个不间断的运行系统。同时，随着网络规模的增大，网络中的设备越来越多，网络的困难性和管理的难度相应的增加，通信系统应具有实时监测、统计分析、故障告警等设备管理功能。 4）可扩展性 随着智能电网的发展，智能配网技术越来越得到业界的关注。配电网自动化通信网络的设计不但要保证当前业务的需求，也要考虑将来智能配网体系的对接。最大化的爱护原有设备的投资。配电网规模比输电网大得多，在节点终端设

4、备上两者相差近两个数量级，这对通信网络的规模、架构规划和覆盖实力提出了很高的要求2。 5）好用性 网络建设中线路的投资属于长期投入，配电网自动化通信系统须要在先进性、平安性、可扩展性、牢靠性和稳定性以及建设投资成本上进行综合平衡，要求在性能满意将来需求的前提下具有较优的系统性价比。 2 4G技术在配网自动化系统中的地位 2.1 无线网络通信的特点 配电网自身的网络结构和分布特点确定了配电网自动化通信网络结构困难、分布分散、节点多、工作环境差等等特征，使得通信技术的选择异样困难，目前配网通信系统在运用的技术方案有光纤通信、中压载波通信、无线公网通信、无线专网通信等等。其中，无线公网是指由公网通信

5、运营商建设并且对公众开放的通信网络。无线公网对用户的数量没有限制，用户无需建网和维护，具有建设周期短、业务开展快、初期网络成本低等特点。 2.2 4G技术在配电网自动化通信系统中的优势分析 目前基于2/3G技术的国内无线蜂窝数据通信采纳的技术包括2G系统的GSM体制GPRS/EDGE和基于CDMA体制的CDMA2000 1x，以及3G系统的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 1x EVDO。目前各大城市均有WCDMA和TD-SCDMA覆盖网络，公网运营商采纳双模终端，实现2G网络补充3G网络覆盖的方式运营。 4G通信技术的相对与2/3G数据通信最主要特征是开放式高速移动传输，拥有传

6、播速度快和传播便利的特点，特殊是在传输大数据量的网络异样信息时，能够保证大带宽和低延迟；4G通信技术在信息传输的过程中还展示出了自身的定位查找功能，为远程监控以及实地监测供应了良好的网络条件，在对配电网运行状态的监测过程中也能够发挥出自身的重要作用。 TD-LTE是我国自主研发推出的4G移动通信标准，中国对于标准的政策支持也达到前所未有的力度，从支持国家创新角度来看，TD-LTE的应用优势将优于其他无线通信制式。其相对于前代的2/3G通信技术，具有的优势有以下两个方面。 1）网络通信牢靠性高 公网的网络容量是有限的，2/3G通信技术由于其低带宽的特性，一旦发生自然灾难等紧急状况，公众业务增多的

7、同时电力系统的业务通信数据量也会增加，假如这时由于2/3G网络带宽或延迟问题导致配电网数据传输中断，可能会导致严峻的断网事故。另一方面，由于无线公网服务于民众，网络通道受政府机构、军队等单位的影响较大，区域GPRS网络临时被关闭时有发生，导致片区低压集抄业务全部中断。此外，每年在部分区域，学校、政府机构、保密部门等企事业单位有意制定的信号屏蔽等也将导致网络中断，连带影响整个基于2/3G网络的智能电网业务不行用。4G通信技术由于通信频段与2/3G不在相同的频段内，因此受干扰的可能削减。 2）终端在线率及通信胜利率低 2G网络中的GPRS数据通信技术是一个采纳GSM技术体制实现的通用分组无线业务系

8、统。系统中语音和数据占用相同的网络资源，并且依据QoS保证语音相对于数据业务有优先权，因此一旦语音业务负载过高，数据业务就无法得到保障，甚至出现业务中断的状况。经过系统统计，目前配电网在GPRS/CDMA系统的一次通信胜利率低于90%，无线公网GPRS终端在线率约为85%，这无法满意电网对于业务终端的在线率要求。而4G技术语音和数据分别，分别放在不同的网络资源上承载，互不影响，因此能保证更高的通信胜利率和在线率。 3 基于4G的配网自动化终端接入方案设计 基于4G的配电网自动化通信系统由远程终端、数据传输网络、监测中心三部分组成。数据传输网络采纳基于TD-LTE技术的无线公网来实现。数据传输网

9、络主要為用户终端供应无线信号接入，用户终端层通过无线空中接口与接入层基站互联，接入层通过电力系统光纤通信专网建立与监测中心的联系，实行无线资源的管理、业务的调度等功能。无线通信规约采纳IEC60873-5-101规约。配网自动化系统同时供应软件数据接口，为地调SCADA、负荷监控和管理、用电营业管理系统、管理信息系统等供应数据支持。 4 总结 本文针对电力通信的特点，分析了4G技术在配电网自动化通信系统中的应用利弊，并简要提出了能满意困难条件下基于4G技术的配电网自动化通信系统设计方案。4G通信技术在电力系统中的应用必定会成为今后电力系统通信发展的重要方向，对我国国民经济的发展以及社会的发展都有重要的意义。 【参考文献】 1贾董鹏.配网自动化通信系统的探讨与设计D.华南理工高校，2022. 2张淦.配电网自动化通信系统探讨及应用D.郑州高校，2022. 责任编辑：汤静 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页