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电力系统无线通信论文 篇1：
TD—LTE技术在电力系统的应用前景探讨
【摘要】 本文通过对TD-LTE技术特点的分析，结合电力系统对宽带无线通信技术的需求，对TD-LTE技术在电力系统的应用前景进行了探讨，提出了应用解决方案。
【关键词】 TD-LTE 电力系统 应用 方案
一、TD-LTE技术介绍
1.1 TD-LTE技术概述
TD-LTE 即 Time Division- Long Term Evolution（时分长期演进），是第四代（4G）移动通信技术与标准。由于TDD双工方式由于具有可以利用信道的对称特性提高传输效率、不需要复杂笨重的频率双工器、可以灵活地分配上下行信道的无线资源、不需要对称频带等优点正逐渐成为全球公认、使用非对称频谱的解决方案。
TD-LTE作为我国新一代宽带无线通信网，被列入了国家重大科技专项，科技部将TD-LTE列入国家科技重点支撑项目，加强TD-LTE工作的推动，包括新一代无线技术评估、网络新技术、实验验证和总体实施共4个项目。
1.2 TD-LTE系统性能
（1）通信速率高，TD-LTE实现了峰值速率的显著提高。在20MHz带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速率，和50Mbit/s的上行峰值速率。
（2）频谱效率高。平均用户吞吐率和频谱效率下行达到HSDPA的3到4倍，上行达到HSUPA的2到3倍，系统平均频谱效率则可以达到1.58/0.66bps/Hz/小区。
（3）具有较好移动性。TD-LTE可实现终端移动速度为0～15km/h时拥有最佳性能；15～120km/h有较好性能；120～350km/h保持连接，确保不掉线。
（4）覆盖范围广。0～5km满足上述吞吐量和移动性目标；5～30km轻微降低；最大覆盖范围可达100km。
（5）延迟小。子帧长度为0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，控制面延迟小于100ms，用户面时延小于 5ms。
（6）架构简单，服务质量高。TD-LTE采用简单的网络架构和软件架构，以信道共用为基础，以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务的服务质量。
二、电力系统对无线通信的需求及特点分析
国家电网公司以“统一坚强智能电网”为战略目标，近年来开展了大量有关智能配电通信网和智能用电通信网的研究与实践应用工作。不同于公众移动通信网络，电力对无线通信的需求主要体现在以下方面。
（1）电力业务分布特征突出
电力业务分布不同于传统无线通信业务，业务分布的下列特征对无线网络提出了特殊要求：
●终端位置相对固定：终端一旦安装后，其位置很少变动，因此网络可设计成固定无线接入模式的网络，同时在网络中可以少考虑或不考虑终端的漫游与切换等复杂功能，简化网络结构与协议的设计。
●终端分布大体均匀：公众通信网不同，电力需求侧通信终端分布大体上是均匀的，用电量大小只体现在变压器容量上，和通信终端的数量无关；所以可以采用相对简单的方案来实现无线资源的分配。
●终端分布区域分散：各终端相距较远，对无线网络覆盖提出了较高要求。
●网络的特殊性：在电力通信网中，终端之间并不需要具有通信功能，终端作为整个网络设备的最边沿部分仅需要与处于网络核心的主站服务器进行通信，因此基站作为无线网络的接入设备，并不需要具备交换的功能，仅需要完成终端上行数据的集中上传以及下行信息的广播发送功能。
（2）多种电力业务需求并存
电力需求侧管理特殊的应用环境和业务需求，使业务数据具备以下特点。
●间断通信与突发通信并存：正常运营情况下，电力需求侧通信往往特定时刻进行，如远程抄表、变压器数据定时上报等主站；突发事件则需要通过有效的通信手段尽快地传送回主站系统。
●非实时性业务与实时性业务并存：上述间断通信的业务属于非实时性业务，而突发通信的业务属于实时性业务；
●重载负荷与轻载负荷并存：非实时性业务数据一般较多，属于重载负荷；实时性业务数据量一般较少，属于轻载负荷。
●电力业务对无线通信技术要求较高：根据电力业务通信特点，对涉及的通信业务及其通信系统提出如下要求：
①可靠性要求高：电力所采集数据和管理对象所处环境复杂（如需求侧配网自动化所涉及区域是分布区域广的配电线路、一次设备和配电终端），运行温度因素、电磁干扰因素，外力破坏因素多存在，因此要求通信系统必须能够满足业务数据的通信可靠性，外界干扰产生的数据包平均丢失率应控制在低水平。
②安全性要求高：电力通信系统要求能够保证数据在通信网路中传输的安全性，应该能够抵抗恶意攻击导致的数据包丢失，保证电力需求侧通信数据的正常传输顺利进行；比如保证采集数据不被恶意篡改以致影响电力系统经济效益，保证控制数据为被篡改以致影响电力系统运行安全等。
③及时性要求高：电力中既包括实时业务，也包括非实时业务，但即使是非实时业务，也有时间上的要求，即通信的及时性要求；比如自动抄表和台区变压器数据采集等领域，通信数据需要在特定的时间内到达。
根据上述分析，电力系统所构建的无线通信网络应满足以上要求、可规模组网、并具备专网专用的能力、全网采用统一技术制式，同时，网络可保证业务高安全性及高精确控制性。
三、TD-LTE技术在电力系统通信应用方案
3.1 配电自动化TD-LTE解决方案
配网是电力系统中直面客户的最后一个环节，在配电网中实现自动化是提高供电可靠性，确保供电质量，提升优质服务的重要手段。配网自动化的各类采集单元采集数据可以通过RS232/RS485/FE连接到TD-LTE终端设备上，通过TD-LTE网络进行数据承载，完成和配电自动化系统的互联互通。采用TD-LTE技术可以解决配电网采集站点多，光缆无法敷设等问题。
3.2 计量自动化TD-LTE解决方案
计量自动化系统对各变电站、电厂、公变、专变及低压用户计量点电量实现自动采集，减少了人工抄表的时间误差，并且提高了抄表效率。变电站、电厂实现15分钟数据读取，主网可实时观测到各变电站，各条线路的数据，配合调度系统，实时监测主网络运行的安全，有力保障了区域安全供电。
用户电表可通过低压载波方式将用户用电信息等传递到集中器，通过在集中器内置TD-LTE无线模块的方式就可以实现用户用电信息和电网营销系统的互联互通。
3.3 应急通信TD-LTE解决方案
近年来，我国地质灾害频发，地震中容易使电力通信电路出现了大面积瘫痪，同时多次发生的大范围洪涝、雨雪冰冻等天气，也导致部分输电线路出现倒塔、断线等灾害，电网安全运行与电力供应受到了严重的威胁。在抗击灾害、保障电网安全面前，电力通信支撑能力再次经受着严峻的考验。面对突如其来的自然灾害和出现的各种问题，电力通信应急体系的建设迫在眉睫。
当发生紧急情况时，可采用车载或单兵TD-LTE终端迅速在现场建立起应急无线通信，及时将现场信息传回指挥中心，保证指挥中心对现场的调度指挥。
四、结束语
TD-LTE作为新一代宽带无线通信网技术标准具有带宽高、覆盖范围广等特点，其在电力系统配电网自动化、应急指挥等方面可以发挥重要作用。由于电力系统通信对可靠性的要求很高，无线通信在电力系统通信中的保密措施、抗干扰措施需要通过进一步研究解决。
作者：刘芳白
电力系统无线通信论文 篇2：
试析电力无线通信技术的创新
【摘要】 我国电力无线通信事业的发展从简单到当今先进技术的运用经历了漫长的发展过程，目前已经由单一化发展到多种通信手段共用覆盖，随着技术的不断改革创新，今后也会不断地扩展和完善。
【关键词】 电力 无线通信 技术 创新
一、电力企业构建无线通信网络的选择
通常电力企业构建通信网络时会采用专用的无线通信网络或者以现有的公共通信网络为基础构建无线通信网络，两种方式各有利弊，前者可以获得针对该通信网络的更多控制权限，但是它的缺点是需要较大的资金投入用以前期安装和后期维护；后者通常构建共同蜂窝网络，可以实现远程监视和控制，但是此种方式只适用于数据量较小的应用，对于大的数据量，会出现信息延迟现象，不能满足实时监控的要求，服务质量难以保障。
二、无线通信技术的发展现状
以传输距离为标准可以将无线通信技术分为四种：WPAN，WLAN，WMAN，WWAN。GSM、GPRS、3G主要用于长距离无线接入，而WLAN、UWB则用于短距离无线接入。根据带宽为划分标准，无线通信又可分为宽带无线接入（如3G、LMDS、WiMAX）和窄带无线接入（如第一代和第二代蜂窝移动通信系统），通过目前技术发展形势来看，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来发展的主流趋势。以下简单介绍WiMAX技术和WLAN技术。
（1）WiMAX技术。WiMAX是一项新兴的无线通信技术，目前的电力通信中得到了一定范围的应用。其无线信号传输距离长达50千米，且具有信号强度稳定的特点，它可以提供面向互联网的高速连接，传输速率在10到70兆左右。WiMAX系统的网络结构有WiMAX终端、WiMAX无线接入网和WiMAX网三部分，无线通信系统采用WiMAX电力专网具有配电终端数量大、距离远等特点，并能够直接无线接入到控制中心，调度中心能够及时掌握到用电量和线路故障等信息，充分发挥了点对多、远距离传输等优势，其应用前景十分可观。（2）WLAN技术。WMN是移动AdHoc网络的一种特殊形态，是新兴的一种无线连接形式，具有宽带无线汇聚连接的功能，具有一定的优势，如其容量大、速率高等。在实际应用中，它可以与多种宽带无线接入技术相结合，形成具有多跳无线链路无线网状网络。此种网能够有效避免故障干扰，降低发射器功率，网络容量和无线覆盖范围得到扩增，并有效提高通信的可靠性。WLAN的组网方案是由接入控制点、接入点、无线网卡和网络管理共同构成，WLAN的传输媒介是无线多址信道，能够提供有线局域网，实现宽带网络的随意接入。WLAN是计算机网络与无线通信技术两者结合的产物，其传输速率较高，能够符合宽带联网的需求。
三、电力无线通信技术的创新
（1）探索电网发展的新途径。深入学习科学发展观，确保电力发展满足社会的正常需求，并适应我国能源分布的基本国情，使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新，探索电力发展新途径，将更多的无线通信技术应用到电网建中去，不断研究创新，使其适应当前电网运行和未来的发展需要。（2）开创电网发展新局面。将电网建设的安全责任落实到位，不断改革完善安全工作体系，致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时，加强创新安全管理理念，不断规范管理制度，严格监督管理，推进应急体系建设，真正做到安全供电。在一些事故频发区域，加强安全防护措施，保持电网安全稳定的运行，确保电网安全稳定。（3）创新管理技术。遵循电网运行的一般规律，不断创新管理技术，借鉴国内外先进的管理技术和管理理念，建立有效的工作机制，以发展为主线，全面提高整体调度能力，完善管理，从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外，还要加强核心调度能力，保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展，实现电网建设的一体化。（4）积极推进技术的创新。加大科研投入，致力于技术创新研发，提高数字化、信息化水平，开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向，采用多防线、多层次的安全防御系统，实现电网的最优化，全面促进我国电力通信事业的发展。（5）积极推进调度建设。首先，准确把握调度中心功能定位，正确认识国家电力通信事业，加强部署，统一决策，全面提高思想认识。第二，加强思想作风建设，将国家电网安全问题作为工作重点，改善服务质量，结合实际调度情况，加强整顿工作，充分发挥党的政治优势和模范作用。
四、结束语
无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分，因此，今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握，加强无线通信网络在电力系统中的应用，加强技术创新，实现资源的有效配置和利用，促进电力事业的发展。
参 考 文 献
[1] 陈建萍. 浅谈电力通信专网中无线通信技术[J]. 城市建设. 2011（12）
[2] 罗瑶. 浅谈无线通信技术在电网通信中的应用前景[J]. 通信技术. 2009（7）
作者：姚皓
电力系统无线通信论文 篇3：
无线通信技术在电力通信中的应用浅析
【摘 要】随着我国经济和社会的高速发展，对电力的需要量越来越多，各种电力工程的规模和数量不断扩大。在电力系统的实际运行过程中，往往对通信有着比较高的要求，一旦相关通信工作没有做到位，就很容易电力系统的瘫痪和异常。为了进一步提升电力通信的效率和灵活程度，可以将无线通信技术有效应用其中。在科学技术飞速发展的时代，无线通信技术在配网中的重要性日愈凸显，有助于充分展现配网的价值，让配网通信传输质量及效率得以提升。
【关键词】无线通信技术;电力通信;技术应用
1.对无线通信技术进行概述
1.1无线通信技术
对于无线通信技术而言，主要就是在原来无线通信网络技术的主要基础之上，对其进行必要的升级改造，这样新形成的无线通信技术不管是在性能上，还是在安全性方面同原来的通信技术相比，都有非常大的进步，这样通过对无线通信技术进行有效应用，可以更方便快捷地为用户提供非常方便、并且质量非常高的服务。无线通信技术对原有的通信技术进行延续，并且在原来的基础上对更加先进的技术进行有效引进，这样通信技术就变得非常方便快捷，当投入实际运行中后就会在市场上面占据大部分份额[1]。对于无线通信技术的发展现状，在对其进行建设过程中，不仅对纳米技术进行有效的应用，而且对隐私保密技术也进行很好的应用，这样在进行数据信息传输过程中就会变得非常安全，而且也会使传输过程变得非常方便快捷。
1.2无线通信技术的主要技术优势
（1）具有非常快的传输速度
当前阶段，无线通信技术是全世界范围内最为先进的移动通信技术，无线通信技术的传输速度是非常快的，目前的传输速度已经是4G无线通信技术传输速度的10倍以上，这样传输速率快的有时就变得非常明显。在对无线通信技术进行一段时间应用后可以发现，当波段的频率为28GHZ时，其传输速度已经达到了1Gbps，但是对于无线通信技术而言，当其他条件相一致，其传输速度只是75Mbps，并且在对不是非常对称的数据信息进行传输过程中，其传输速度只能够达到2Mb/s，从传输速度之间的对比可以发现，无线通信技术的传输速度已经得到非常大的进步[2]。
（2）具有非常好的兼容性
对于无线通信技术而言，不仅对2G无线通信技术进行兼容，而且对3G、4G无线通信技术也能够进行很好的兼容。在通信平台上面，不仅可以同时对种类比较多的网络通信技术进行应用，而且对于BLUETOOTH以及WIFI技术无线技术也可以进行很好的接入。由于无线通信技术能够对通信服务功能进行很好的拓展，因此，其兼容性能是非常好的，这样在进行网络支付过程中，可以确保网络平台支付方的操作过程是非常安全的。
2.电力通信专网建设中对无线通信网络的实际使用要求
一旦在局部区域内发生了自然灾害，传统的通信网路就会中断，只有选择使用无线通信技术，才能保证通信工作的正常开展。在传统的远距离通信过程中，经常采用的是光纤架设的方式，费用往往非常高，后期维护工作量也比较大。通过无线通信技术的应用，能够有效降低通信的成本，有效解决通信信号覆盖的问题。通过将无线通信技术引入电力通信中，能够有效提高通信的灵活性、实时性和连续性。受到各种因素的影响，我国电力通信的技术和应用水平还比较脆弱，无线通信技术的发展有效推动了配网自动化的建设。
3.电力通信中无线通信技术的应用
3.1WLAN技术的应用
无线局域网技术可以简称为WLAN技术，主要指的就是在一定范围内对无线通信技术进行应用，并且在一定范围内可以进行互联网的接入，其传输速度是非常快的。当前阶段，我国无线局域网技术还是非常成熟的，并且已经在人们的日常生产生活当中具有非常广泛的应用。在电力通信当中，无线局域网技术所扮演的角色是非常重要的，在对无线局域网技术进行应用过程中，其安装成本比较低，而且所使用到的各种与案件也是非常小巧的，因此比较便于携带，在校范围的电力通信当中具有非常重要的应用价值，但是需要特别注意都是，由于其传输范围不是非常大，因此，要想在远距离电力通信当中是存在着比较大的困难。对于无线通信技术而言，在进行数据传输过程中主要就是将空气作为媒介，并且对于无线电波而言，其抗干扰能力是比较差的，因此无线局域网技术经常收到外界的攻击，非常多的黑客可以非常轻松地进入到电力通信系统当中对数据进行窃取，如果国家电网没有对防火墙进行设置就非常容易带来巨大经济损失。
3.2超宽带无线通信技术的应用
超宽带无线通信技术通无线局域网络技术相似，主要特点就是传输距离有限，但是其传输速度是非常快的。对于超宽带无线通信技术儿研，其主要优点在于如果传输距离是比较短的，其传输速度是非常快的，因此在未来具有非常广泛的应用，并且对于这项技术而言，其抗干扰能力是非常好的，能够很好地对外界干扰进行抵抗，这样超宽带无线传输技术就具有非常好的保密性，因此经常用于对高密数据进行传输[3]。在电力通信领域当中，经常将其用于电子计算机与外部数据设备相关数据传输过程中，这样在进行数据传输过程中就会变得更加安全高效。需要特别注意都是，目前阶段超宽带无线技术还不是非常成熟，依然是处于研发阶段，但是随着科技的不断发展，这项技术具有非常广泛的应用前景。
4.无线通信技术在电力通信应用的关键技术
4.1以新型多天线传输技术为支撑，强化频谱资源的合理分配
随着无线通信技术的不断发展，频谱资源也会变得越来越少，这样对无线通信技术的飞速发展就能起到很好的促进作用。为了更好地对无线通信技术进行发展，应该对新型多天线传输技术进行不断研究，具体而言，就是可以抓紧对LSAL技术进行不斷研究，这样就可以很好地满足矩阵非常大的实际要求，并且还可以将干扰降低到最小，将用户的边缘效益大幅度提升上去。除此之外，通过对这项技术进行有效研究，还可以更加科学合理地对频谱资源进行分配。
4.2视高频传输与网络密技术的应用，切实提升无线通信覆盖面
为了从根本上确保无线通信技术可以顺利进行下去，对高频段资源利用率应该进行不断提升，除此之外，将无线通信技术的覆盖面积提升上去也是非常有必要的，这样就可以对不同客户的实际需求进行很好的满足，这样在实现小区高密集过程就会变得非常方便，为了更好地满足规模非常大的数据业务，可以对计算容量进行有效改变，对于无线通信技术而言，其抗干扰能力是非常好的，这样就可以很好地对密集网络技术的优点进行充分发挥[4]。
5.结语
随着时代的不断发展，对电力通信提出了更高的要求。为了有效提升电力通信的速率、范围，可以将无线通信技术合理应用其中，根据实际使用要求，对技术进行合理选择。通过将无线通信技术运用到配网建设环节，能够为电力行业发展做出积极贡献，让配电要求得以实现。在我国电力事业发展进程中，必须加大研发现代化无线通信技术的力度，提高相关技术的运用价值。
参考文献：
[1]孙传见.无线通信技术在电力通信中的应用研究[J].中国设备工程，2019（17）：178-179.
[2]陈丽.电力通信技术在物联网中的应用分析[J].数字通信世界，2019（09）：87.
[3]尚达翊，李洪滨.电力通信技术在智能电网中的应用研究[J].数字通信世界，2019（09）：175.
[4]杨书佺.基于电力通信技术在智能电网中的应用分析[J].通讯世界，2019，26（08）：238-239.
（作者单位：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司）
作者：李媛