配網(wǎng)自動化的無線通信方案分析

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【摘要】電網(wǎng)是個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，高電壓需要分配電壓到不同的線路，滿足國民的生活、生產(chǎn)及工作學習的需要，這樣的電網(wǎng)線路就是我們說的配電網(wǎng)，配電網(wǎng)的自動化是為了將電壓輸出口的電壓的傳輸命令及時、快速、有效地傳遞到各個需要用電的分路電壓端，實現(xiàn)這一目的的系統(tǒng)能夠整體提高供電的質(zhì)量以及效率，對于我們國家來說，電力設(shè)施建設(shè)是供電系統(tǒng)向前發(fā)展的必然要求。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；自動化；無線通信

引言

配電網(wǎng)的自動化能否實現(xiàn)以及實現(xiàn)的程度如何主要是依靠其所使用的通信方式及對應(yīng)的通信方式所能夠達到的質(zhì)量，通信手段主要分為有線通信與無線通信。所謂有線與無線，它們的主要的區(qū)別在于是否存在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，無線通信相比有線通信，具有眾多不可比擬的特點，不僅不依賴于傳輸線，而且還具有十分廣泛的覆蓋范圍，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信，在一些區(qū)域沒有電力輸送的情況下依然能夠?qū)崿F(xiàn)通信，對于配電自動化來說，使用無線通信無疑能夠帶來很多便利。下文主要介紹三種具有代表性的無線通信方式。

1使用短消息進行的配電網(wǎng)自動化通信

GSM的公共網(wǎng)絡(luò)的短信業(yè)務(wù)服務(wù)是短消息業(yè)務(wù)配電網(wǎng)運行的主要依賴基礎(chǔ)，它把短信網(wǎng)關(guān)和互聯(lián)網(wǎng)兩者進行連接，實現(xiàn)移動終端和網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)互相進行聯(lián)系，實現(xiàn)通信，這種通信方式特別適宜于承載小容量的傳遞信息，而且花費也不高、維護起來也十分容易、具有大面積的覆蓋范圍、還具有很高的通信質(zhì)量。使用這種通信方式的配網(wǎng)自動化方案采用的是星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無線通信的總部管理中心的調(diào)制解調(diào)器通過短消息中心與各個分部的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)終端的調(diào)制解調(diào)器分別形成連接，從而完成各個分路網(wǎng)絡(luò)的信息交流與數(shù)據(jù)交換，這種方案所具有的特點就和它自身的通信方式所具有的特點一致：花費少、維護易、覆蓋范圍廣、通信質(zhì)量高，總體來說，短消息業(yè)務(wù)配電網(wǎng)自動化通信還是具有比較強的適用特性[1]。

2通用無線分組業(yè)務(wù)進行的配電網(wǎng)自動化通信

有些時候，配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸不是連續(xù)的、而且是突然發(fā)起的，有些時候又是非常頻繁的為數(shù)不多的數(shù)據(jù)，在這個時候就尤其需要一種更加合適的通信方式，而且這種通信方式已經(jīng)出現(xiàn)，這就是以通用無線分組業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)自動通信，有些時候它依然能夠應(yīng)用于傳送大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)，移動用戶不僅僅可以接收數(shù)據(jù)，還可以發(fā)送數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的配電通信，這些功能使這種通信方式呈現(xiàn)出效率高，投入少的特點，不僅如此，通用無線分組業(yè)務(wù)在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候速度非?？?，因為數(shù)據(jù)終端和網(wǎng)絡(luò)用戶兩者不管是在工作狀態(tài)還是在非工作狀態(tài)，都保持著一種連接，只是工作的時候是實連接，沒有工作的時候是虛連接，這一特點使得只要管理中心一發(fā)出工作指令，不管是命令其發(fā)送或是接收數(shù)據(jù)，它都能立刻做出準確的反應(yīng)。通用無線分組業(yè)務(wù)擁有兩種無線資源分配方式：動態(tài)信道資源分配方式以及物理信道資源分配方式，前者是在沒有傳送數(shù)據(jù)時使用的分配方式，后者是在真正進行數(shù)據(jù)傳送時使用的資源分配方式，兩種分配方式并存，一來可以使無線網(wǎng)絡(luò)一直在線，二來可以減小信道的獨自被占用的可能性，使無線網(wǎng)絡(luò)的頻率資源的有效使用頻率增加。這種通信方式對傳送的消息沒有具體的長度限制，而且它具有無限的存儲容量，它的數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達到很高的值，高到33.6kbit/s，因此它完全能夠使配電網(wǎng)自動化正常進行。通用無線分組業(yè)務(wù)內(nèi)部應(yīng)用的IP地址是對于外部網(wǎng)絡(luò)而言的虛擬地址，對于系統(tǒng)找尋地址而言是非常便捷的。該種通信方式使用的是公共網(wǎng)絡(luò)，不需要單獨建立網(wǎng)絡(luò)，不需要特別維護，而且它采用按流量計算費用的方式，不僅非常方便，而且也不需要花費多少。通用無線分組業(yè)務(wù)覆蓋了非常廣泛的范圍：不只包括了配電網(wǎng)自動化的最終一端，而且也包括了其管理中心。這種通信方式是通過SIM卡進行權(quán)限鑒別的，不容易被別人復(fù)制與模仿，因此具有非常高的安全系數(shù)[2]。

3以窄帶廣域?qū)＞W(wǎng)進行通信的配電網(wǎng)自動化

窄帶廣域?qū)＞W(wǎng)指的是一種新型的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)，它是用來完成無線數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)的，它還有一個名字，叫做無線雙向數(shù)據(jù)通信商用電網(wǎng)，這種通信方式具有非常穩(wěn)定的通信過程，而且整個過程又比較安全可靠，它具有以下幾個優(yōu)勢與特點：它的網(wǎng)絡(luò)采用的是無線蜂窩與分組交換的形式，能夠保證用戶的在線時間，同時也可以確保通信運行的速度，它本身具有非常大的通信容量，每一個信息通道就能容納上萬名用戶，它是窄帶系統(tǒng)，具有非常精準確定的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以確保維持一個較高數(shù)值的速度來對數(shù)據(jù)進行比較穩(wěn)定的傳輸，它的錯誤控制措施工作也做得相當有效：一方面利用分塊編碼與交織技術(shù)來減少錯誤率，另一面又利用選擇性自動請求重發(fā)以及維特比譯碼來防止錯誤，除此之外通用無線分組業(yè)務(wù)還通過許多的標準數(shù)據(jù)通信協(xié)議來多方面地確保傳輸數(shù)據(jù)的安全與可靠，綜合以上所述，無線雙向數(shù)據(jù)通信通過多方面的措施大大地提高了其數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及安全性，從這一角度來說，無線雙向數(shù)據(jù)通信是要好于通用無線分組業(yè)務(wù)的[3]。無線雙向數(shù)據(jù)通信窄帶廣域?qū)＞W(wǎng)不僅僅具有這些本來的優(yōu)勢，它還能夠根據(jù)顧客需求以及現(xiàn)實情況的需要相應(yīng)地定制成新的、非常具有自身特色、而且功能非常繁多的符合實際需要的解決方案，由此可見，它是一種具有很強靈活性、數(shù)據(jù)傳輸過程十分穩(wěn)定、能夠滿足各種現(xiàn)實需要、信息傳輸速率非?？捎^的多樣化配電網(wǎng)自動化通信方式，從整體的功能特點以及各自的優(yōu)劣之處來說，在以上介紹的三種配電網(wǎng)自動化通信方式之中，無線雙向數(shù)據(jù)通信是最具實用價值的數(shù)據(jù)傳輸方式，在國外廣闊的市場之上，無線雙向數(shù)據(jù)通信已經(jīng)吸引了很多公司與企業(yè)的目光，他們紛紛投入資金與精力開始對這一通信方式進行深入的開發(fā)，在它的功能領(lǐng)域不斷地進行研究，同時也在加大對這一通信方式的電力設(shè)施產(chǎn)品的生產(chǎn)力度，而且他們的努力是有得到回報的，因為他們已經(jīng)在不斷地在全新的領(lǐng)域有了成功的試驗與正常使用經(jīng)驗，但是因為電力系統(tǒng)需要非?？量痰倪\行條件與環(huán)境[4]，因此目前的電力系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)水平都還處于比較落后的初級階段，在我國處于發(fā)展中的情況下尤其如此，雖然在一部分地區(qū)，這一通信網(wǎng)絡(luò)方式都已經(jīng)在嘗試運營了，但距離它徹底變成一種成熟的通信方式還有很長的一段路，不過，無線雙向數(shù)據(jù)通信方式的美好明天是值得每一個電力設(shè)施的工作者期待的。

4結(jié)束語

綜合以上的闡述，適用于配電網(wǎng)的通信自動化的方式有很多種，比如說短消息業(yè)務(wù)、通用無線分組業(yè)務(wù)和移動數(shù)據(jù)通信窄帶廣域網(wǎng)等種種方式，因為短消息業(yè)務(wù)的時間延長的長短無法確定，因此它的實際實用性尚無法下定論，另外一方面，通用無線分組業(yè)務(wù)這項通信技術(shù)業(yè)已十分發(fā)達，因此非常值得嘗試把它用于配電自動化的實現(xiàn)手段，盡管移動數(shù)據(jù)通信窄帶廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)尚不完善，但其具有特別的優(yōu)越之處，因此非常值得電力設(shè)施的工作者對它進行深入的開發(fā)、潛心的研究并且最終把它投入到實際的運用之中。

參考文獻

[1]李德軍，施廣德，穆曉琛，付學良.配網(wǎng)自動化無線公網(wǎng)通信中實現(xiàn)定值交互的方案[J].華電技術(shù)，2016，38（06）：31~33+40+78.

[2]馬寶成.配網(wǎng)自動化無線通信方案的解析[J].電子制作，2014（24）：118.

[3]陳沖，焦邵華，王志彬.基于光纖以太網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)混合通信方案[J].低壓電器，2010（03）：33~37.

[4]賀抒.基于GPRS無線通信的配變自動化系統(tǒng)研究[D].中南大學，2005.

作者:邱恩民 單位:國網(wǎng)泗洪縣供電公司