一、有线通信与无线通信 有线通信即利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式。无线通信是指仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式。 在网络通信效果、网络安全性等方面，有线通信优于无线通信方式。在施工难度方面，有线通信除需要安装、调试设备外，还需要沿路敷设线缆，施工难度相比无线通信方式较高。在国家政策影响方面，有线通信方式较少涉及国家政策问题，而无线网络建设需要向国家或地方无线电管理委员会申请专用的频率，同时在技术体制选择上需要符合相关频率的使用规定。随着无线应用的迅速发展，频谱资源的供需矛盾进一步扩大。 二、1G-5G发展史 4G、5G等数字背后的G代表的是英文单词“Generation”，也就是“代”，5G就是第五代通信技术。从第一代到第五代，是人为划分的代别。它的定义主要取决于在速率、业务类型、传输时延以及各种切换成功率等方面具体实现的不同技术。 1.沟通的起源：1G（盛行年代：1980年后） 1986年，第一代移动通信系统（1G）在美国芝加哥诞生，采用模拟信号传输。即将电磁波进行频率调制后，将语音信号转换到载波电磁波上，载有信息的电磁波发布到空间后，由接收设备接收，并从载波电磁波上还原语音信息，完成一次通话。但各个国家的1G通信标准并不一致，使得第一代移动通信并不能“全球漫游”，这大大阻碍了1G的发
展。同时，由于1G采用模拟讯号传输，所以其容量非常有限，一般只能传输语音信号，且存在语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面，安全性差和易受干扰等问题。 最能代表1G时代特征的，是美国摩托罗拉公司在上世纪90年代推出并风靡全球的大哥大，即移动手提式电话。大哥大的推出，依赖于第一代移动通信系统（1G）技术的成熟和应用。在中国80年代初期，移动通信产业还只是一片空白，直到1987年，为了迎接全运会的到来，在广东省建立了中国首个移动通信网络，这也标志着1G在中国的正式开始。 2.网络的开始：2G（盛行年代：1995年后） 由于1G有很多缺陷，在1999年1G网络被正式关闭，2G也随之而来。1G到2G就是模拟调制到数字调制的过程。和1G不同的是，2G采用的是数字调制技术。因此，第二代移动通信系统的容量也在增加，随着系统容量的增加，2G网络下除了打电话语音沟通之外，还可以发短信以及上网。虽然数据传输的速度很慢（每秒9.6~14.4kbit），但文字信息的传输由此开始了，这成为当今移动互联网发展的基础。 在2G时代也是移动通信标准争夺的开始，主要通信标准有以摩托罗拉为代表的CDMA美国标准和以诺基亚为代表的GSM欧洲标准。最终随着GSM标准在全球范围更加广泛的使用，诺基亚击败摩托罗拉成为了全球移动手机行业的霸主。第二代移动通信为3G和4G奠定了基础，是通信行业坚实的一步。
电力无线专网在配用电自动化中的应用 发表时间：2018-10-01T09:59:19.923Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：卢先礼 [导读] 摘要：近年来，智能电网建设速度明显加快，使得无线通信技术在电力系统自动化中的重要作用逐渐突显出来。 （广东盛邦机电工程有限公司） 摘要：近年来，智能电网建设速度明显加快，使得无线通信技术在电力系统自动化中的重要作用逐渐突显出来。无线通信系统在实践应用中，成本不高且部署方便，然而在阴影区域尚未存在有效的应对方法。无线专网作用的发挥需要有效融合电力有线网络和无线网络。基于此，文章将电力无线专网作为主要研究对象，重点阐述其在配用电自动化中的应用，希望有所帮助。 关键词：电力无线专网；配用电自动化；应用 一、电力无线专网发展阐释 当前，智能电网建设取得了理想的成绩，而建设重点也逐渐放在配用电智能化方面。正是因为配用电网络的分布相对广泛，且拓扑相对复杂，所以通信方式也逐渐实现了面状分布发展态势。要想对面状分布终端问题加以解决，无线通信方式的作用不容小觑[1]。 目前阶段，国内电网选用的无线通信方式，集中包括了无线公网方式与无线专网方式两部分。其中，无线公网能够有效地补充覆盖配用电节点业务，但却难以完全覆盖电力行业，特别是很容易受到无线公网时延大的影响。而无线专网能够有效地提高通信质量，且可以保证网络的安全性，能够对电力配电通信网络当中的光纤通信加以补充，并实时监控业务[2]。但仍需注意的是，虽然无线方式在智能电网建设方面产生了积极的影响，但在地下室与密集城区阴影区域覆盖方面却并未取得理想的效果，所以必须要采取必要的改进策略。只有这样，才能够充分发挥电力无线专网的优势与功能，进一步推广其应用的范围。 二、依托系统构建电力无线通信专网路径 （一）系统组成 以系统为核心的电力无线通信专网，其主要的组成部分包括了核心网EPC、无线终端、网管与无线基站，如图一所示： 图一系统架构 （一）系统基本特点 第一，覆盖范围广泛且信号具有较强的绕射能力； 第二，具有较高的安全性； 第三，传输数据信息更稳定； 第四，设备具备较强可靠性[3]； 第五，可维护效果理想； 第六，支持可拓展功能。 三、电力无线专网在配用电自动化中的应用 （一）地下室方面 在地下室中选择使用了普天无线自中继系统，其核心技术就是无线技术，借助自组网技术优势，可以实现多跳传输的目标。此外，组网灵活性较强，系统实际功耗也不多。 此系统在实际应用方面，最基本的功能就是有效融合，对电力无线专网处于大面积覆盖状态下的地下室阴影问题进行有效地解决。 系统本身组成包括三方面，即接入点、终端节点与路由终端。其中，接入点能够有效地实现远距离信号和近距离信号转换，而路由终端所负责的任务就是完成信号路由转换[4]。对于终端节点而言，则需要和电力终端完成有效地对接。需要注意的是，在实践运行中，路由节点能够综合考虑网络实际的复杂性适当地增加，而终端节点也能够结合电力终端数量采取必要的增加措施，如图二所示： 图二地下室电力无线专网 （一）密集城区方面 将应用于城市部署过程中，由于存在诸多阴影区域，所以终端接入的难度较大。若仅选择方式，就必须在终端安装的过程中，对安装方式进行合理地判断，所以也直接提高了终端安装复杂性。若选择使用终端，即可结合终端信号的具体情况采取补盲措施，一定程度上优化网络部署的可行性[5]。 但需要注意的是，在补盲的时候，补盲设备供电相对简单，但资源的传输却十分紧张。若可以达到无线回传的目标，就能够对这一问
Smart Grid 智能电网, 2018, 8(5), 465-471 Published Online October 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/6e449378.html,/journal/sg https://https://www.doczj.com/doc/6e449378.html,/10.12677/sg.2018.85051 The Research of Data Collection for Communication Equipment Based on Device Direct Connection and Northbound Interface Xingnan Li1, Zhan Shi1, Ying Wang1, Yong Ding2 1Guangdong Power Grid Company, Guangzhou Guangdong 2NARI Group Corporation, Nanjing Jiangsu Received: Sep. 29th, 2018; accepted: Oct. 16th, 2018; published: Oct. 23rd, 2018 Abstract In this paper, the integrated hybrid networking and integrated management technology of electric power wireless private network is studied. Firstly, the unified modeling of the core network, wire-less network (including base stations, wireless terminals) and other different types of equipment in power wireless private network is carried out. Through distributed data acquisition, data ac-quisition and encapsulation are carried out for the network management of the core network, base station, terminal and other equipment in the wireless private network. Then, different sub nets are divided and unified in the upper layer integrated network management. The connection between terminal devices and base stations is indirectly constructed by resident small area codes. Finally, based on the computer graphics technology, all the equipments are managed hierarchi-cally, and the different equipments of the core network and wireless network are managed com-prehensively in the integrated network management. Keywords Electric Power Wireless Private Network, Mixed Network, Data Collection 电力无线专网一体化混合组网及综合管理技术研究 李星南1，施展1，汪莹1，丁雍2 1广东电网有限责任公司，广东广州 2南瑞集团有限公司，江苏南京
无线专网技术在电力通信网中的应用高峰 发表时间：2018-12-17T10:20:15.313Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：高峰[导读] 摘要：无线专网这项技术被称作是在全球内，使用微波对于互联网进行接入的技术。 （国网朔州供电公司山西朔州 036000）摘要：无线专网这项技术被称作是在全球内，使用微波对于互联网进行接入的技术。因此，电力当中使用的通信网具有大量的、复杂的进行参数收集的点，此类进行参数采集的单点，其输送的效率不大。而且，在电力通信网络进行正常运行期间，不可避免的会实施大量的优化改良。因此，电力通信网络需要有便捷的接入条件及高效的网络，以构成方式平稳、高效地开展输送保障，更加便捷的运行期间使 用的对策。 关键词：无线专网技术；电力通信网；应用 1电力无线专网特性 第一，施工难度较低：无线专网基站和终端一般都是安装于电力自有物业，无需和其他部门进行协调沟通，因此施工协调难度低也不会破坏环境的原有建设与规划，并且基站的建设可以依附于高楼或者自有电力设备，无需重新再建设基站，具有施工成本低、周期短、难度低等优势。第二，系统抗毁性较高：由于无线专网通信的传播载体为无线电波和无线设备是依附于电力自有设备上，无线电波和电力自有设备均对各种自然灾害和人为破坏具有很强的抗毁性。即使在大面积部署后遇到自然灾害或者人为破坏，也可以快速恢复通信，无线专网具有恢复难度低、恢复周期短的优势。第三，系统可维护性较好：当无线专网系统出现故障，网管可将问题迅速定位到每个终端，并且由于无线网络传播载体为无线电波的缘故，因此可以更加精准的定位到问题，进行问题的精准修复，具有系统后期可维护性较好、修复工作量较小的优势。第四，系统可扩展性较强：无线网络建设不易受地域、环境和距离的限制，因此具有扩展性好、扩展规划易、扩展周期短等优势，切合于未来电力业务大面积扩展的趋势，方便进行大规模扩展。第五，服务质量优：电力无线专网在网络资源分配、业务服务、优化调整、维护管理等方面都可以根据不同的需要进行实时自我调配，因此在响应及时性、服务质量等方面优于其他通信方式。第六，安全优势：无线专网可根据电力业务安全需求在核心网、基站、终端等多个层面采取安全措施，全面综合提升无线通信安全性；因此具有很强的安全性。 2无线专网技术在电力通信网中应用的意义 2.1可应用授权的230MHz频段 低频段具备覆盖范围大、覆盖领域广的优势，可达到县域电力通信网络中分散客户的实际需求，在此基础上，还能够很大程度上降低组网成本。因此，在广覆盖、低成本无线通信系统建设过程中，低频段是一项宝贵的、难得的频率资源。在电力领域中，230MHz频段是专用型频段，其覆盖距离大约为6倍左右的2.4GHz频段。但在最开始部署时无线系统并不会过高运用此频率段，如数传电台。其实通过研究发现，数传电台与2G技术体制所运用的频谱效率类似。但随着社会发展和国家进步，我国也在大力升级和改造低频段通信技术。在230MHz频段可运用TD-LTE宽带技术，完全能够取代数传电台进行工作，是在升级和改造当前电力无线通信体制，得到了我国无线电监测中心大力认可。其结合30MHz频段特点，运用相对应的无线通信技术，实现有效传输带宽数据信息，并结合传统信息系统，进而达到了建设智能化和信息化农网现实需求。 2.2具备支撑庞大的客户群进行在线交流的功能 在进行参数传输时，客户占据了大量无线电方面的资源，在输送无线参数以后，便会将无线资源进行输出，这就在很大程度上加强了对于无线方面的资源效率以及质量进行利用。TD-LTE这项技术还具备实时在线功能，不止能够将业务在实时性方面提出的相关要求进行满足，同样可以极大的提升业务全方位的效率。 2.3具有承受大量高宽带类型的服务方面的能力 使用这项技术，可以将无限的专用网组建成功，能够承担多种类型的业务。例如：进行配电状态的自动化、传统意义的语音、高速参数、收集使用电力资源的信息、流媒体等，在某种意义上来讲，这项技术完成了智能化在进行农网组建期间提出的相关需求。 2.4频谱水准优 联系实际工作时总结出来的经验，将无线专网技术使用到通信行业当中，对于频谱资源而言，其储备量不够充足。这项技术可以利用频谱在宽度上存在的差异，将其在进行实际应用时具备的灵活性以及有效性表现出来。 2.5能够保证客户身份信息的安全 在TD-LTE系统中运用两种保护机制来保护用户身份，即：临时身份标识机制、永久加密身份标识机制。永久加密身份标识指的是在空中对接口过程中尽量加密传输的身份标识。临时身份标识指的是在空中接口过程中，尽量运用一个频繁更新的身份标识来取代永久身份标识，进而保证用户信息的安全性。 3无线专网技术在电力通信网中的应用目前电力无线专网使用的技术体制主要包括230MHz数传电台、WiMAX(全球微波互联接入)、McWil(多载波无线信息本地环路)、TD-LTE(分时长期演进)等，现对主要技术应用展开分析：第一，230MHz数传电台由于调制方式相比于其他目前使用较多的技术体制比较落后，频谱利用率不高，并且数据采集方式仅限与串行的方式，方式单一，不能并行收集数据，具有采集率低下和灵活性不高的问题。在通信过程中容易造成重要信息或者设备故障信息不能及时上传，带来系统瘫痪等问题。 第二，WiMAX的工作频段主要是在2-11GHz范围内，由于其工作频段范围较短，导致其信号的绕射能力和抗遮挡能力较差，因此在电力通信相关的业务建设中只适合于地势相对平坦的地区，这样可以减少信号的衰减。故该技术的特征限制了其使用范围，对地势选择具有很高的严苛性，因此不能大面积的推广该技术。 第三，McWill是由旧通信技术发展而来的，弥补了旧通信技术中的缺点，对WiMAX中抗遮挡能力差的缺点进行了改善，提高了信号的抗遮挡能力，具有更强的抗干扰性，具有更强的覆盖能力。但是该技术目前可使用的频段不多，缺少成熟强大的终端芯片开发商，因此该技术应用不够广泛，处于研究成长阶段。
无线专网在电力系统的应用 发表时间：2019-03-12T16:11:31.663Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：薛攀峰常和玲[导读] 摘要：在电力系统不断地改革和提高，为保障电力业务应用需求情况下电力无线专网通信性能，需针对无线专网网络覆盖性能进行规划并优化以满足电力业务需求。 （国网河北省电力有限公司石家庄市藁城区供电分公司河北石家庄 052160） 摘要：在电力系统不断地改革和提高，为保障电力业务应用需求情况下电力无线专网通信性能，需针对无线专网网络覆盖性能进行规划并优化以满足电力业务需求。 关键词：无线专网；电力系统；应用 经过多年的发展建设，我国在电缆通信方面的建设已经初具规模，在运用光缆、微波、卫星等通信工具的基础上建立了一个立体交叉的通信系统。随着通信技术的不断发展，无线通信技术的水平越来越高，然而由于传输途径的不稳定和无线通信网络本身具有的可移动性，使得无线通信网络在实际运行中存在着许多问题。所以，我们有必要根据实际发展状况，针对无线专网建设中存在的问题，制定一系列的解决方案，并提出相应的无线网络建设途径。 1无线系统对智能电网需求的适用 配网自动化。配网自动化通过对配电开关、环网柜的自动化监控，实现配电网络重构，提高配电网的可靠性，是智能配电网的主要业务之一。负荷管理。通过对专变客户用电情况进行监控，实现有序用电管理及用电信息自动采集的功能。用电信息采集。通过对公变、低压工商户、低压居民户用电信息的采集，实现线损考核、预付费业务管理。智能电网客户服务。将通信网络延伸到客户家庭，可实现客户用电信息、电力交易信息发布及客户用电智能管理等智能电网客户服务功能。应急抢修、检修及移动资产可视化管理。通过宽带移动通信网络，实现应急抢修、检修的可视化监控，结合GPS技术，可实现移动资产的定位管理。电力安全监控。电力线传输系统中的变电站、传输线、塔架等多位于野外，通过安全监视和自动报警装置，及时发现设备被盗或故障情况，保障电力系统的正常运行。 2常用的电力无线专网关键技术 2.1WI-FI技术 WiFi技术又被称作WLAN技术，是现阶段发展中电力企业中使用到最多的无线网络通信技术之一，是无线通信技术与计算机网络技术有效结合的产物，WiFi技术的出现真正实现了宽带网络随时、随地的连接。WiFi网络技术有着非常快的传输速度，网络覆盖范围非常广泛，可以达到90m左右，能够对整个楼层实现覆盖，能够充分满足电力企业对互联网宽带的办公需求。在部分电力企业的变电站中，甚至已经开始使用通过无线网络控制的机器人在进行电力运行的监察工作。在现阶段的发展中，WiFi技术主要采用的是公共频段的技术手段，在实际信号传输的过程中很容易受到干扰，因此WiFi无线网络技术难以成为主流的无线网络技术，需要我们继续对电力无线专网关键技术进行研究。 2.2WiMax技术 WiMax技术在我国发展的时间比较晚，属于一种新型的无线通信网络技术，其信号有着非常广泛的传输范围，最大能够达到50km的传输里程，能够在极大程度上满足信号的传输需求，而在传输的过程中需要较少的传输基站就能够达到最大距离的传输效果。除此之外，WiMax技术还有着非常快的网络传输速度，它的出现替代了传统有线连接方式和DSL连接方式。正是因为WiMax技术有着非常广泛的传输距离，使得这一技术在使用中受到了广泛的欢迎，有着较为广泛的应用前景。但是由于这种无线通信网络传输技术的发展时间非常短，存在着利用率低、频率复用率小的问题，所以想要对这种技术进行大范围的推广，还需要时间来对该技术的实用性进行考察。 3电力无线专网的建设路径 3.1树立安全意识 电力无线专网是电力系统的关键组成部分，对社会的稳定和国家经济的发展起到关键的作用。加快电力无线专网的建设对提高电网可靠性、优化电网的管理手段而言有着非常重要的作用，除此之外对促进能源系统互联网的构建有着一定的实践意义。在电力无线通信网络专网建设过程中，网络安全问题非常重要，在这个过程中一定要给电力网络工作人员树立一个良好的安全意识，要将施工过程中的安全工作做到位，要能够采取有效的管理手段来维护电力无线专网的安全，以此来促进电力企业的持续、稳定、健康的发展。 3.2制定标准，明确发展方向 在企业的发展中，必须要有一个明确的发展标准，要能够有一个明确的发展方向。经过过年的发展和研究，电力无线专网建设已经逐渐明确了发展方向，所以这也是标准制定的最佳时期。现阶段正是电力无线专网建设发展的高峰期，所以要加快标准制定的步伐，使得企业能够有一个明确的发展方向，朝着制定的方向快速发展，这样就能够紧跟时代发展的步伐，不会与社会发展脱节。时代在发展，人们对电力的需求量在增加，电力无线专网建设就是为了使电力企业能够满足社会对电力的需求，能够提高电力生产效率和质量。 3.3建立科学的电力无线通信信息化系统 电力无线通信信息化系统是在电力综合管理平台上所搭建的一种网络监视系统、资源管理系统以及运维管理系统，能够在一定程度上实现各个子系统之间数据的相互转换，这些子系统所具有的实际功能如下：①网络监控系统。该系统能够在实际运行的过程中对各个厂家的网管系统设备进行统一的监控管理，能够对通信网络之中的故障以及存在的风险进行详细的确定；②资源管理系统。该系统是对通信光缆、设备、电路等资源进行综合的管理，同时还要按照资源命名的相关规范来进行统一的命名，为之后规范化、标准化、集约化的管理夯实基础，能够在一定程度上实现对数据以及现场资源的科学、合理的管理；③运维管理系统。该系统的主要作用就是对电力通信工作流程进行信息化的管理，对电网运行过程中出现的一些异常的数据进行更加深入的分析和探测。通过信息化系统的建设能够对无线专网的安全问题带来一定的保障，在信息化系统的平台上能够对无线通信网络的运行情况进行实时监控，一旦有任何问题出现都能够进行及时的上报处理。 结语 无线专网技术的发展呈现着一种信息化、综合化、宽带化的发展趋势，这种趋势推进了移动通信网络的进一步变革。在网络普及的情况之下，无线网络技术渗入到了电力企业的发展中，而电力无线专网技术是保证电力通信长远健康发展的关键环节。所以我们要在这样的基础上，加快推进电力无线通信专属网络建设的步伐，以此来促进无线专网技术的有效应用。
基于230 MHz电力无线专网的频谱共享关键技术研究 摘要：无线通信技术是一种重要的电力系统接入网技术，电力无线专用230 MHz频段频谱效率较低，只能支持很低的传输速率，制约了智能电网新业务的发展。为了进一步促进智能电网的实现，提出了一种频谱共享算法，该算法基于OFDM和功率分配技术实现。仿真结果表明，采用该算法能极大地提高频谱效率，提高系统容量。该算法的提出为国家无线电管理委员会进一步完善230 MHz频谱规划方案、促进智能电网的发展提供了有效的参考。 关键词：无线通信专网；频谱共享；OFDM；功率分配 0 引言 随着经济和社会的发展，电网规模不断发展壮大，各种新业务对通信速率和质量的要求不尽相同，因此对传输带宽的需求也不尽相同。为了同时支持对速率、质量要求不同的各种业务，需要一种频谱效率更高，并且能灵活分配带宽的技术。基于认知无线电（Cognitive Radio，CR）的频谱共享正是一种能有效解决频谱稀缺问题的技术，其主要目标在于最大化频谱利用率并兼顾共享用户之间的公平性。目前，基于CR的频谱共享的研究主要基于频谱共享池（Spectrum Pooling）这一策略，基本思想是将一部分分配给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，并将整个频谱池划分为若干个子信道。因此，信道是频谱分配的基本单位，频谱共享问题可以转化为信道分配问题，以最大化信道利用率为主要目标的同时考虑干扰的最小化和接入的公平性。 作为电力骨干网的延伸，电力无线专网是实现电网智能化的重要保障，其中的230 MHz 频段是国家无委专门划拨给电力、水力、地质等行业的专用频谱资源[1]。目前，基于电力230 MHz频段的传输方案只能支持很低的传输速率，为了促进智能电网的发展，必须提高230 MHz频段的频谱使用效率，以承载更高速率和质量要求的业务。正交频分复用(OFDM)技术能够有效地提高频谱效率，增加系统容量[2]，同时还能抵抗多径干扰，是一种优秀的物理层技术。同时，OFDM把实际信道划分成若干个子信道，这样做的好处之一就是能根据各个子信道的实际情况灵活地分配传输功率，以提高系统容量。为此，本文提出了一种基于OFDM和功率分配技术的传输方案，以提高230 MHz频段的频谱效率。仿真结果表明，这种算法在信噪比正常的情况下(10 dB~20 dB)，能将频谱效率提高30%~40%左右，这就给无委会对230 MHz频段进行规划决策提供了非常有效的参考。 1 电力专网通信与业务需求 不久前，全国首个TD-LTE 230 MHz电力无线宽带通信系统在浙江海盐建成，将为智能电网配用电侧的信息传输提供专门的无线信号通道，是智能电网通信技术的重大突破。根据国家无线电管理委员会的规划，电力专网离散分布于223 MHz~235 MHz频段内，共有40个频点，每个离散频点带宽为25 kHz。其中，单频频段共包含10个频点，离散不均匀地分布于228 MHz~230 MHz频段，频道间隔为25 kHz；双频组网频段包含30个频点，离散不等间隔分布于223 MHz~228 MHz频段和230 MHz~235 MHz频段，收发频率间隔为7 MHz，频道间隔为25 kHz。 目前，这种传统的单频点信道只能提供低速率的数据传输，然而随着经济和社会的发展，电力系统对设备的监控和维护方面的需求逐渐加大，这就需要电力通信专网能够提供图像和视频传输等对速率要求较高的业务，也意味着电力通信专网需要提供更高的数据传输能力。随着智能电网的发展，传统的数传电台由于带宽较小、时延长、频谱利用率低，已不能支持一些新兴业务对传输速率的要求，也不能满足智能配电业务日益增长的需求。为了更合理地利用230 MHz稀缺的频谱资源，必须提升该频段的传输速率和频谱效率。 2 电力专网OFDM方案设计 在OFDM系统设计中，需要折中考虑各种系统要求，这些需求常常是相互矛盾的。通常有三个主要的系统参数需要重点考虑：系统带宽W，业务传输速率R以及多径时延拓展。
基于融合核心网的多频段电力无线专网研究 电力无线专网是全业务泛在电力物联网的重要支撑，国家电网公司积极研究提高电力无线专网可靠性、降低网络建设成本的方法。 标签：电力无线专网;多频段;核心网 引言 在无线传感器网络中，许多具有通信和信息处理能力的传感器节点通过无线的方式组网连接，通过相互协作共同完成对目标信息的采集和监测，并执行用户设定的相关任务。这种网络能够实时感知传感器节点分布区域内的各种监测对象的信息，并将信息传递给远端用户。无线传感器网络可应用于布线和电源供给困难的区域、人员不能到达的区域（如受到污染的地区、环境险恶的地区和敌人占领的地区）和一些临时场合（如发生自然灾害时）等。如今，在军事、农业、工业、智能家居、安全、空间探测、环境监测和医疗卫生等应用领域，无线传感器网络有着传统网络无法比拟的技术优势，有着巨大的理论研究价值和实际应用价值。在实际应用中，各个传感器网络所使用的频段不一定相同，如何统一协调和管理各个不同频段的子网成为必需解决的问题。 1多频段无线通信系统 不同无线频段的差别由于电磁波在自由空间路径损耗与频率相关，频率越高损耗越大，低频段具有覆盖距离远，绕射能力强等特点，采用低频段建设无线网络可以大幅减少投资，因此低频段一直是通信行业的黄金频段。选用覆盖能力强的基站可以减小单位面积上基站的数量，甚至仅依靠国网现有的变电站、营业厅、供电局大楼就可以完成整个网络的建设，从而减少了站址选择的困难，以及站址维护的资金投入。无线覆盖模型是根据实测数据建立的模型，依据行业标准，1500MHz以下低频段系统使用Okumu-ra-Hata模型进行覆盖计算，1500MHz以上低频段系统使用Cost231-Hata模型进行覆盖计算。虽然1800MHz频段覆盖面积较小，但是该频段可以连续使用5MHz或者10MHz信道带宽，能够提供高速数据传输，满足应急视频、变电站巡检机器人视频传输需求。无线网络建设中可以考虑使用LTE230与LTE1800混合组网，既使用230MHz网络实现低投入的全面覆盖，同时对局部区域使用1800MHz网络实现热点覆盖。如果混合组网中对相应设备进行一体化融合设计，可以有效降低网络建设成本和简化网络复杂度。 2基于融合核心网组网方式 本研究针对LTE中关键网元EPC进行创新设计，融合230MHz与1800MHz 双频段的信令和数据处理于一体，同时支持230MHz频段与1800MHz频段的无线基站系统。实现LTE230和LTE1800的EPC融合后，EPC同操作维护中心以及基站之间的传输网络仅需要配置一套，此方案体现几个优势：①有效降低数据的处理与交互时延，提高智能电网终端控制时效;②简化结构，降低了前期网络
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2017, 5(6), 123-126 Published Online December 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/6e449378.html,/journal/aepe https://https://www.doczj.com/doc/6e449378.html,/10.12677/aepe.2017.56019 Power Wireless Private Network Technology and Its Application in Distribution Automation Ming Wang1, Yujin Li2 1China Energy Engineering Group Tianjin Electric Power Design Institute Co., Ltd., Tianjin 2State Grid Tianjin Chengnan Electric Power Supply Company, Tianjin Received: Nov. 10th, 2017; accepted: Nov. 23rd, 2017; published: Dec. 6th, 2017 Abstract As a new generation of broadband wireless communication technology solutions, this paper in-troduces the power wireless network technology based on TD-LTE system, and according to the characteristics and requirements of distribution automation, proposed the application in distri-bution automation. Keywords TD-LTE, Electric Power Communication, Distribution Automation 电力无线专网在配电自动化业务中的应用 王明1，李玉进2 1中国能源建设集团天津电力设计院有限公司，天津 2国网天津市电力公司城南供电分公司，天津 收稿日期：2017年11月10日；录用日期：2017年11月23日；发布日期：2017年12月6日 摘要 作为新一代宽带无线通信的技术方案，本文对基于TD-LTE系统的电力无线专网技术进行了介绍，并针对配电自动化业务的特点及其通信需求，提出了电力无线专网在配电自动化业务中的通信接入方案。
无线专网在电力系统的应用 摘要：在电力系统不断地改革和提高，为保障电力业务应用需求情况下电力无 线专网通信性能，需针对无线专网网络覆盖性能进行规划并优化以满足电力业务 需求。 关键词：无线专网；电力系统；应用 经过多年的发展建设，我国在电缆通信方面的建设已经初具规模，在运用光缆、微波、卫星等通信工具的基础上建立了一个立体交叉的通信系统。随着通信 技术的不断发展，无线通信技术的水平越来越高，然而由于传输途径的不稳定和 无线通信网络本身具有的可移动性，使得无线通信网络在实际运行中存在着许多 问题。所以，我们有必要根据实际发展状况，针对无线专网建设中存在的问题， 制定一系列的解决方案，并提出相应的无线网络建设途径。 1无线系统对智能电网需求的适用 配网自动化。配网自动化通过对配电开关、环网柜的自动化监控，实现配电 网络重构，提高配电网的可靠性，是智能配电网的主要业务之一。负荷管理。通 过对专变客户用电情况进行监控，实现有序用电管理及用电信息自动采集的功能。用电信息采集。通过对公变、低压工商户、低压居民户用电信息的采集，实现线 损考核、预付费业务管理。智能电网客户服务。将通信网络延伸到客户家庭，可 实现客户用电信息、电力交易信息发布及客户用电智能管理等智能电网客户服务 功能。应急抢修、检修及移动资产可视化管理。通过宽带移动通信网络，实现应 急抢修、检修的可视化监控，结合GPS技术，可实现移动资产的定位管理。电力 安全监控。电力线传输系统中的变电站、传输线、塔架等多位于野外，通过安全 监视和自动报警装置，及时发现设备被盗或故障情况，保障电力系统的正常运行。 2常用的电力无线专网关键技术 2.1WI-FI技术 WiFi技术又被称作WLAN技术，是现阶段发展中电力企业中使用到最多的无 线网络通信技术之一，是无线通信技术与计算机网络技术有效结合的产物，WiFi 技术的出现真正实现了宽带网络随时、随地的连接。WiFi网络技术有着非常快的 传输速度，网络覆盖范围非常广泛，可以达到90m左右，能够对整个楼层实现覆盖，能够充分满足电力企业对互联网宽带的办公需求。在部分电力企业的变电站中，甚至已经开始使用通过无线网络控制的机器人在进行电力运行的监察工作。 在现阶段的发展中，WiFi技术主要采用的是公共频段的技术手段，在实际信号传 输的过程中很容易受到干扰，因此WiFi无线网络技术难以成为主流的无线网络技术，需要我们继续对电力无线专网关键技术进行研究。 2.2WiMax技术 WiMax技术在我国发展的时间比较晚，属于一种新型的无线通信网络技术， 其信号有着非常广泛的传输范围，最大能够达到50km的传输里程，能够在极大 程度上满足信号的传输需求，而在传输的过程中需要较少的传输基站就能够达到 最大距离的传输效果。除此之外，WiMax技术还有着非常快的网络传输速度，它 的出现替代了传统有线连接方式和DSL连接方式。正是因为WiMax技术有着非常广泛的传输距离，使得这一技术在使用中受到了广泛的欢迎，有着较为广泛的应 用前景。但是由于这种无线通信网络传输技术的发展时间非常短，存在着利用率低、频率复用率小的问题，所以想要对这种技术进行大范围的推广，还需要时间 来对该技术的实用性进行考察。
LCC贴片式封装技术，贴合紧密，体积小，仅32 X 30 X 3 mm； 4线高速串口，易于板卡集成转换成外部网口和串口； 支持标准3GPP AT通信协议集，适配国网专用电力通信协议。 电力专用设计，易于电力终端集成 功能丰富，满足“泛在电力物联网”建设需求支持IPv4,IPv6双协议栈，满足海量终端接入对地址空间需求； 支持模组远程管理，提升运维能力和管理效率； 支持Snow 3G/AES/ZUC加密算法，保障电力数据安全。 性能领先，电力业务支持能力强 最高支持16个25kHz离散载波聚合，满足各种电力业务终端传输速率要求； 基于ASIC专用芯片、集成度高，采用轻量级物联网协议栈设计，静态功耗低至 0.15W，满足电表,故障指示器等设备集成的低功耗要求； 满足精准负荷控制，配电自动化，用电信息采集，充电桩管理，分布式能源接入等多种电力业务通信需求。
IoT-G 230MHz 电力无线专网模组 eM600 外观&环境 32mm x 30mm x 3mm 重量~5g 工作温度 -40℃~75 ℃工作湿度 5%~95% 尺寸功能 IPv4/IPv6双栈多APN LWIP UDP/TCP 客户端/服务器 Snow 3G/AES/ZUC加密算法采用LWM2M远程管理协议 对外接口 封装LCC-92pin 硬件 1x SIM 高速4线串口：波特率最高支持921.6kbps 1x 电源接口：3.3 V ~ 4.2V (典型 3.6V)1x天线接口 AT指令集3GPP TS 27.007 和 27.005 AT指令集 Q/GDW 1376.3-2013 采集终端远程通信模块接口协议 低速2线路测调试串口：波特率最高支持115.2kbps 基本参数 IoT-G 230MHz 频率223MHz ~ 235MHz 天线 1T1R 最大发射功率23dBm±2dB 标准制式载波数 eM600-102a 最大支持4x25kHz eM600-102b 最大支持16x25kHz 峰值速率 eM600-102a 150kbps(UL)/130kbps(DL) eM600-102b 612kbps(UL)/496kbps（DL） 功耗 静态功耗0.15w 动态功耗1.4w
电力无线专网规划及优化研究 发表时间：2019-05-15T14:57:12.313Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：商梅敬张倩红崔荣喜马传国孙宏君隋敬麒[导读] 随着信息技术的发展，网络已经发展成无线移动网络，客户端也变得越来越复杂，如今的信息化技术已经逐渐向智能化发展。 国网山东省电力公司东营供电公司山东东营 257091 摘要：无线通信作为电力终端通信接入网的重要技术之一，无线公网及230MHz数传电台已在电力营销、运检等业务系统中得到了大规模应用。目前，很多省市公司已经开展了3/4G电力专网试点应用，如3G（WiMAX，McWILL）及4GTD-LTE等。业务应用领域包括传统配用电业务及新型智能电网业务等。无线通信在电力应用取得一定成果的同时，其存在的一些问题也逐步暴露出来。基于此，本文主要对电 力无线专网规划及优化措施进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。关键词：电力；无线专网；规划；优化 引言 随着信息技术的发展，网络已经发展成无线移动网络，客户端也变得越来越复杂，如今的信息化技术已经逐渐向智能化发展。电力企业使用电力信息通信和无线网络，建立了电力无线专网，具有广泛性和高性能特点，能够为电力企业提供数据、图像、语音等技术支持，为了更好的提高电力无线专网规划需进一步各有优化研究。1电力无线专网架构 1.1主站 主站系统一般位于供电大楼，包括网络管理平台、监控中心、数据中心等。其中网络管理平台主要负责网络状态监控(包括对各个终端设备的状态进行监控与分析)、故障诊断和报警(包括对网络状态的检测以及各个设备工作状态的调整和故障的处理以及预警)、设备管理(包括对交换机、路由器等设备的管理)等。同时，它能够对现存的电力信息管理进行融合，并可在各种多媒体手段、地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)技术的基础上，形成统一的调度指挥系统，具体包括:调度指挥中心、现场应急指挥调度系统、可视电话调度系统和监控系统。 1.2核心网 核心网与主站直接相连，它主要为用户提供连接、对用户管理以及对业务完成承载，具体包括:负责终端认证、终端IP地址管理、移动性管理等。电力无线专网系统的核心网可以提供的基本业务有配电自动化、负荷管理、用电信息采集、应急抢修检修、调度指挥及移动资产可视化管理(如视频监控)等。 1.3终端设备 终端设备模块是用户数据采集、电力监控调度、电力视频传输等远端终端模块的统称，它是能源物联网终端信息采集和监控调度的执行单元，如采集器、集中器、控制开关等。无线终端(又称UE)与基站是提供终端设备与主站通信的空中接口。2电力无线网络覆盖规划 2.1边缘信号强度 以往无线专网建设以网络边缘速率为参考依据，实践证明，网络规划仿真阶段，边缘速率往往仅体现在主干道路、居民小区边缘等室外场景。当前制定网络边缘速率过低，仅能支持基本数据及语音传输。为满足后续新增大带宽及实时要求，需进行局部补盲增强。对于分布在室内、有遮挡室外业务站点区域，无线覆盖也将受到一定衰减。典型场景信号衰减值如表1所示。表1无线典型场景信号衰减参考值 依据上述典型业务站点分布场景，无线信号进入室内典型衰减在3-18dB，为确保室内无线专网边缘速率达-128bits，在规划仿真时，室外边缘RSRP值建议预留10dB冗余。部分室内衰减较大的场景建议通过信号延伸方案解决。 2.2单扇区覆盖业务数量综合考虑业务带宽、及给予该业务的无线资源进行规划。1800MHzTD-LTE为适配上述业务，需跟据各类电力业务站点分布，进行流量断层统计，以往流量断层往往以基站为单位。现场存在部分小区站点稀疏，部分小区站点密集的情况，以基站为断层流量统计方法存在局限性。建议在以小区为流量断层统计基准单位。以1800MHz技术制式的5MHz带宽为例，按照业务隔离要求，对无线专网进行物理资源分配。将5M资源安装1：1：3的资源配比（可根据业务实际需求进行分配）分配给控制类业务1如精准负荷控制、控制类业务2如配电自动化“三遥”及管理信息类业务，其业务带宽与无线资源对比如表2所示。在独占频段下参考无线专网承载能力表进行规划，并考虑一点预量，在共享无线资源下挂业务需统筹考虑。基站回传网段需考虑基站所带多个小区的无线网络侧流量统计。总体规划需综合考虑业务类型、业务中的分布等情况，有差异化的进行网络覆盖，做到较大比例的完成覆盖，必要时规划预留部分补盲站点，作为新增业务覆盖基站。表2无线资源配比业务承载能力表
电力无线专网管理平台 1建设背景 随着泛在电力物联网建设不断推进，各地电力无线专网电力4G 无线专网基站顺利投运，电力无线专网成为解决电网“最后一公里”终端交互控制难题，实现电力物物相连、推动电力物联网建设的关键基础设施。 “三分建设、七分管理”，立足实现以数据贯通和信息共享、促进专业协同和业务融合、全面提升供电优质服务水平为目标，针对电力无线专网中移动终端数据，建设一套进行自动化采集和统一管理的一体化平台。 一个检测、预警的大数据安全分析平台，以全流量分析为核心，结合设备信息检测、用户行为分析、图关联分析、机器学习、大数据关联分析、可视化等技术，对电力无线专网实现业务可视化、威胁可视化、攻击与可疑流量可视化等，在高级威胁入侵之后，损失发生之前及时发现威胁。 2系统目标 2.1提升资源管理水平 本次系统融入先进的智能化、自动化综合监测技术对设备在线率、带宽使用率进行全面的监管和监测，并实时发出报警信息，及时发现系统故障，保障业务资源的正常传输。
2.2提升资产管理水平 本系统采用室内外融合定位技术，针对设备全程跟踪管理，解决资产管理中帐、卡、物不符，资产不明设备不清，闲置浪费、虚增资产和资产流失问题，实现资产管理工作的信息化、规范化。 2.3提升安全管理水平 本系统采用多生物识别认证技术，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行用户身份的鉴定，减少密码输入过程。认证过程更安全、保密和方便。 同时本系统采用行为感知预警技术，对用户行为特征进行深度建模分析，不断推出不同场景的行为感知应用，持续挖掘数据价值，帮助组织洞悉行为风险，简化运维管理。 2.4提升资源整合能力 本系统依托电力无线专网，通过多种技术手段，全面整合多样化采集设备视频监控资源，将各类视频资源统一视频接入平台，实现资源共享、互联互控，达到充分利用视频资源的目标。 3系统功能设计 3.1电子标签 为每一个电力无线专网设备配置电子标签，标签内写入资产信息，并具备定位信息，通过采用室内外融合定位技术，实现全天候对设备的实时监管。同时在设备机身粘贴相应的设备信息的二维码标签。 设备被非法拆除、破坏时或偏离指定轨迹，向后台发出报警显示