智能配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信論文
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智能配電網(wǎng)承載業(yè)務(wù)多種多樣，并且終端節(jié)點(diǎn)具有分散性，業(yè)務(wù)需求復(fù)雜，通信系統(tǒng)建設(shè)難度較高。電力配電網(wǎng)業(yè)務(wù)主要包括兩種，其承載的業(yè)務(wù)主要來自電力運(yùn)行網(wǎng)設(shè)備和面向用戶的電力設(shè)備。電力運(yùn)行網(wǎng)設(shè)備承載的業(yè)務(wù)來自電力通信網(wǎng)絡(luò)終端通信節(jié)點(diǎn)位于變電站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、配變等設(shè)備，節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，主要為調(diào)控類業(yè)務(wù)，因此需要具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場管理，對(duì)于通信的實(shí)時(shí)性和可靠性非常高。面向用戶的電力設(shè)備承載的業(yè)務(wù)分為用電信信息采集、智能用電樓宇管理等，這些業(yè)務(wù)涉及的節(jié)點(diǎn)位于用戶側(cè)，數(shù)量非常多，因此更加需要實(shí)現(xiàn)海量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集、和檢測功能。
2智能配電網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著智能配電網(wǎng)承載業(yè)務(wù)需求多樣化，其對(duì)組網(wǎng)架構(gòu)的要求也越來越高。通常情況下，根據(jù)配電網(wǎng)承載業(yè)務(wù)，可以將組網(wǎng)按照層次進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且保留一定的網(wǎng)絡(luò)接口，以便提高網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性，確保未來很長時(shí)間內(nèi)增加業(yè)務(wù)擴(kuò)容使用。本文設(shè)計(jì)配電通信網(wǎng)過程中，使用了無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）、工業(yè)以太網(wǎng)、配電線載波通信、無線通信（GPRS、Wlan、3／4G、WiMax）等，將配電網(wǎng)組網(wǎng)按照層次模型進(jìn)行設(shè)計(jì)算。骨干層是智能配電網(wǎng)的核心層，為了能夠有效地保證骨干網(wǎng)傳輸信息的可靠性、準(zhǔn)確性，通常情況智能配電網(wǎng)的骨干層采用專用的光纖通信進(jìn)行鋪設(shè)通信管道，以便能夠有效地連接主站和配電臺(tái)區(qū)，充分使用光傳輸網(wǎng)絡(luò)鏈路層和業(yè)務(wù)層的安全保護(hù)功能，形成一個(gè)具有動(dòng)態(tài)路由功能的IP網(wǎng)絡(luò)層，骨干層必須保證專線專網(wǎng)專用，避免與其他業(yè)務(wù)混合，降低安全性能；如果其他的應(yīng)用使用骨干層的網(wǎng)絡(luò)傳輸線時(shí)，骨干層可以支持虛擬專用網(wǎng)，虛擬專用網(wǎng)可以與其他業(yè)務(wù)混合，實(shí)際線路混用，但是邏輯線路還是專網(wǎng)專用，進(jìn)行智能配電信息傳輸。接入層采用光纖專網(wǎng)、電力載波線、無線通信等多種方式進(jìn)行組網(wǎng)，并且保證接入層具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展功能，以便實(shí)現(xiàn)接入層網(wǎng)絡(luò)智能化管理，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)統(tǒng)一管理功能。接入層網(wǎng)絡(luò)采用無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)通信時(shí)，要符合以下基本原則：（1）無線專網(wǎng)建設(shè)基本原則：無線專網(wǎng)通信系統(tǒng)要符合國家無線電管理委員規(guī)定；無線專網(wǎng)通信方式采用國際標(biāo)準(zhǔn)和多廠家支持的技術(shù)，并且具備用戶優(yōu)先管理功能；無線信息接入符合安全防護(hù)規(guī)定，并且具備嚴(yán)格的安全防護(hù)策略。（2）無線公網(wǎng)通信應(yīng)該嚴(yán)格符合安全防護(hù)的基本原則，加強(qiáng)可靠性規(guī)定，支持用戶優(yōu)先級(jí)管理，并且采用專線方式與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)實(shí)施可靠地連接。
3智能配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)核心通信技術(shù)研究
3．1PON技術(shù)PON是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無源光纖通信技術(shù)，通常與以太網(wǎng)互相結(jié)合，可以形成EPON技術(shù)（以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)），EPON采用單纖波分復(fù)用技術(shù)，能夠提供傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸帶寬高、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為靈活的技術(shù)，上下行信號(hào)基于同一根光纖實(shí)施傳輸，在接入網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)中，已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，EPON通常包括四個(gè)單元，分別由OLT、ONU、ODN和光纖線路共同構(gòu)成，是一種穩(wěn)定、可靠、接口豐富的接入網(wǎng)技術(shù)。
3．2無線通信技術(shù)無線通信系統(tǒng)由無線基站、無線終端及相關(guān)的應(yīng)用管理服務(wù)器共同構(gòu)成，常用的無線通信技術(shù)包括WLAN、WiMAX和3／4G通信技術(shù)。具體如下：
3.2.1Wlan技術(shù)Wlan利用無線通信可以在一定距離范圍內(nèi)構(gòu)建一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)相結(jié)合，以無線多址信道作為傳輸媒介，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)功能，能夠真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地接入寬帶網(wǎng)絡(luò)。Wlan技術(shù)又被稱為Wi－Fi技術(shù)，包括三個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋范圍可達(dá)到90m左右，具有高速的傳輸速度，其中80．211b傳輸速度達(dá)到11Mbit／s，802．11a和802．119傳輸速度達(dá)到54Mbit／s。Wlan通常使用的組網(wǎng)方案包括AC（接人控制點(diǎn)）＋AP（接入點(diǎn)）＋無線網(wǎng)卡＋網(wǎng)絡(luò)管理四個(gè)單元。雖然Wlan技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是其安全性存在隱患，容易受到外來的攻擊。
3.2.2WiMax技術(shù)WiMax技術(shù)是一種非常先進(jìn)的無線通信技術(shù)，其可以提供面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的無縫高速鏈接，并且可以在靜止?fàn)顟B(tài)訪問網(wǎng)絡(luò)，WiMax基于802．16d和802．16e協(xié)議構(gòu)成，傳輸速率能夠達(dá)到10~70M／s，覆蓋范圍能夠達(dá)到1000m左右，在配電網(wǎng)接入層，使用無線通信技術(shù)可以有效地管理智能電表、智能傳感器及監(jiān)控設(shè)備。WiMax技術(shù)的加密技術(shù)相當(dāng)嚴(yán)格，數(shù)字證書確保用戶傳輸數(shù)據(jù)不遭到偷竊，并且具有強(qiáng)大的高速傳輸性和先進(jìn)性，已經(jīng)被應(yīng)用于智能配電網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)施中。
3.2.33／4G通信技術(shù)隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，3／4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。3／4G通信系統(tǒng)采用先進(jìn)的軟件無線電技術(shù)、空時(shí)編碼技術(shù)、智能天線技術(shù)、高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、高性能的收發(fā)信機(jī)、無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)等，可以為傳輸數(shù)據(jù)提供全新的空中接口，并且可以為用戶帶來高速移動(dòng)寬帶體驗(yàn)。組網(wǎng)過程中，3／4G通信技術(shù)直接面向用戶家庭，為其提供家庭智能用電功能。
4結(jié)語
智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，可以有效地實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化、科學(xué)化和實(shí)時(shí)化管理。配電網(wǎng)組網(wǎng)融合了多種通信技術(shù)，包括光纖通信技術(shù)（EPON）、無線通信技術(shù)（Wlan、WiMax、3／4G），有效地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集電力通信數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能用電管理，提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率，改善供電服務(wù)質(zhì)量。隨著通信組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，未來可以提供諸如物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)，提高組網(wǎng)靈活性、管理的簡便性，實(shí)現(xiàn)電力服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)格化管理，無盲點(diǎn)覆蓋電網(wǎng)用戶，實(shí)施綜合化電網(wǎng)服務(wù)管理。
作者：李垠韜袁衛(wèi)國宋偉武延年單位：國網(wǎng)冀北電力有限公司信息通信分公司深圳市國電科技通信有限公司
