3G技术在电力系统中的应用分析

严建利

（青海电力信通公司，青海 尖扎 811200）

前言

随着能源问题的紧张，电网面临着巨大挑战和机遇。一方面，电网需要应对日益严峻的资源和环境压力，不仅需要实现大范围的资源优化配置，还要适应电力体制改革；另一方面，信息化、数字化、智能化等技术的进步也为解决这一系列问题提供了坚实的技术支持。由此智能电网成为现代电力工业发展的方向。2009年举行的特高压输电技术国际会议上提出，到2020年，我国将全面建成统一的坚强智能电网。建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信的种类很多，其中3G技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。

1 3G技术概述

1.1 3G技术的含义

3G是指第三代移动通信技术。目前有WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA 三种 3G技术标准。3G移动通信最主要的特征是以宽带提供各种多媒体业务。传输容量更大，灵活性更高，能处理图像、音频、视频等多种媒体形式。支持多种单向和交互式多媒体等新业务。这种技术具有覆盖范围广、永远在线、接入速度快、支持中高速数据传输、投入费用低等优点，非常适合应用到电力工业。

1.2 3G技术的特点与优势

根据以上所列智能电网的要求，新兴无线通信技术——3G技术恰能够使之得到满足。3G技术是一种支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百Kbps以上。它的主要特点如下：

(1)传输速度快，而且可以满足移动性对高比特率可变速率的要求，快速移动下，数据传输速率达到 1.44Kb/s。

(2)提供了多种新业务与新技术，如宽带业务、视频业务等。

(3)具有良好的兼容性与高度的灵活性，具有多功能、多环境适应能力以及多操作方式、多频段运行能力。

(4)语音与视频质量高，可保证语音及图像的高保真传输。并且，数据传输的及时性能好。

(5)采用根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。

基于以上所述，经过对比分析可以发现，3G技术的特点可以很好地满足智能电网的要求，因此，将两者进行合理的结合，可使智能电网的实现有可靠保障。

2 电力通信系统中3G技术的现状

电力通信系统是电力生产的保障。通过有效的通信手段，将控制中心的命令准确快速地传送到远方终端，并将远方设备运行情况的信息收集到控制中心。目前常用的通信方式有Internet、光纤通信，微波通信等。而这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道，工程投资大，维护工作繁重。随着无线通信技术的不断发展，利用移动通信技术实现电力系统中的数据传输，将是智能电网的重要发展方向。

3 3G技术应用于智能电网的可行性与必要性分析

智能电网的基本要求：

智能电网作为一个新兴的概念，在很多国家和地区都对它有不同的理解，就我们国家当今发展情况来看，我们所发展的智能电网应具有坚强、兼容、经济、互动等特征。

坚强。坚强性是针对目前大容量、特高压、长距离传输的供电需求所提出的，它要求电网在发生大的扰动或故障时，仍能尽量保证用户的供电，减小大面积停电的可能性，并能及时发现、诊断并消除故障，使电网恢复原来的运行状态(即自愈性)。

兼容。能允许新能源的合理接入，适应分布式发电机和微电网的接入，使需求侧管理功能更加完善，满足电力与自然环境、社会经济以及人类文明的和谐发展。

经济。通过信息采集与分析，实现规划、建设、运行与维护等全生命周期环节的优化，达到设备运行安排合理，资源利用率高，运行成本低等目标，支持电力市场的有效开展，实现资源的统筹规划与合理配置。

互动。通过数据与信息的双向流动与即时传输，实现电网与用户的智能互动，把最稳定、最经济的电能提供给用户。同时，让用户也参与到电力市场的运营中来，更好地激励电力市场的发展，使其满足最广大用户的要求。

4 3G技术在智能电网中的具体应用

4.1 网视频监控

随着电力系统保护技术及自控技术的提高，无人值班变电站已成为电力系统的主流，实现调度中心对变电站的远程控制与调节，仅仅有“四遥”是远远不够的，还必须了解变电站的一次，二次设备的外观监控与变电站的防火防盗情况。将视频监控系统运用到电力调度自动化系统上，即第五遥--遥视，巡检中心、集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度。而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求。采用固定宽带与移动3G通信技术相结合，可实时传送清晰的动态视频信息，满足电力网络利用视频进行实时监测的要求。

4.2 线路巡检

随着国家电力输送网络迅速扩大，电力部门对电力系统的安全稳定运行、监控及保护提出了更高的要求。当输电线路发生故障时，为了找出故障点，要组织大量的人力和物力，耗资巨大，而且精度不高，给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响。基于3G的输电线路故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线路故障信息，提高了故障处理的科学性和可靠性，对电网的稳定运行起到了重要的促进作用。同时，抢修人员通过GIS与GPS可以迅速找到故障地点，通过应用正确的处理手段快速恢复输电线路供电，对减小因输电线路故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用。

4.3 应急抢险指挥

由于一些突发情况造成电力网络故障或电力系统损坏的情况时有发生，需要提高应急抢险的能力，快速恢复电网的正常运行。在电力应急抢修车中加装3G移动通信终端，通过音频和视频传输远程现场信息，将抢修现场情况与电网运行情况等系统互联。以保证各部分信息迅速流通、互动。使远端指挥人员实时了解电网的现场状况，做出正确判断和指挥。这对提高现场的指挥调度能力，缩短抢险时间，提高应急能力，减少灾害造成的影响有这重要的作用。

4.4 电力通信系统的安全

随着互联电网的不断扩大，电力通信的安全成为了很重要的问题。3G技术是要借助于网络技术的，而网络的安全性是我们所担忧的，所以我们要应用3G技术要特别注意其安全性能的提高。

5 3G技术在智能电网中应用的展望

移动通信的发展，特别是3G网络的建成，有力的促进了电力行业的发展。基于以上对3G以及通信技术在电力工业的应用，针对3G技术在智能电网的应用提出如下建议：首先，要努力结合GPRS和各种通信技术与3G技术，建设智能电网通信体系。其次，要在国家电网“面向应用、立足创新、形成标准、建立示范”的指导思想下，在3G通信的系统开发、标准体系、信息安全、软件平台等方面进行了重点技术研究，力求在“电力3G”的核心技术上取得突破。

[1]刘建明，赵峰.ICT网络模式的关键技术与发展[J].电力通信系统，2009，30(198).

[2]刘建明，赵峰，张月霞，等.3G和4G无线通信技术在ICT网络模式巾的应用.电力系统通信，2009，30.