无线通信技术及在电力通信专网中的应用研究

刘坤

摘 要：光纤在进行数据传输时的速度快、稳定性高的优势被广泛应用于电力系统通信网络中，然而随着对电网要求的不断提高，电网系统在故障处理、智能化以及自动化等方面的各项要求不断增加，无线通信技术逐渐被应用于电力通信专用网中，而无线通信网络的稳定性和安全性直接决定了整个电力通信系统的稳定性和安全性，所以需要积极加强无线通信技术研究，以确保通信系统的质量。本文从常见的无线通信技术介绍出发，随后对无线通信技术的应用范围以及组网方式展开了详细的探讨，以更好地保证电力通信网络质量，为电力系统的稳定通信以及运行安全奠定基础。

关键词：无线通信技术；电力通信专网；应用

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0325-02

1 引 言

随着无线通信技术的高速发展，配电网已经基本走完了光纤化的转换历程。无线通信技术主要是指无线通信设备在无线接入技术的基础上通过通信网络与用户设备间建立无线通信连接关系，从而实现无线通信。而在电力通信专网中主要采用光纤通信网络，因此当出现恶劣的自然灾害，就会直接影响到光纤网络的稳定运行，甚至导致通信网络大面积瘫痪，并且抢修工作都将会遇到较大阻碍。因此亟需寻找到一种可以替代的通信网络作为互补通信方式，当光纤通信网络出现故障时，可以迅速恢复电力通信，保障电力系统稳定运转。正是在此基础上，本文从三种常见的无线通信技术介绍出发，对电力通信专网中的无线通信技术的进行详细探讨，以更好地保障电力通信专网的通信质量，维护电力系统的通信安全稳定。

2 电力通信专网中常见的无线通信技术概述

2.1 无线通信技术中的无线局域网技术分析

2.1.1 无线局域网技术概述

无线局域网技术是指在通信设备中增加无线通信模块，使通信设备能够直接通过无线局域网实现数据信号传输，最终将无线通信传输技术、通信终端设备、通信网络三者紧密连接为一体，从而使得局域网内的各个设备间能够实现数据共享，方便数据传输。根据网络覆盖范围可以将无线局域网分为广域无线局域网、城域无线局域网、小范围无线局域网以及短距离无线局域网。

2.1.2 无线局域网技术的优势

无线局域网的优势主要集中体现在：①无线局域网使用起来非常便捷，目前的无线通信网络与通信设备都能够支持无线上网，只需要建立一个无线局域网网络就能够方便快捷地实现多设备联网，用户能够非常方便的使用。②无线局域网的传输速度非常快，数据传输速度理论上能够达到1G/s，并且还会随着正交频率技术的逐渐完善，传输速率会得到进一步提升，为人们的信息传递需求提供更加高效的服务。除此之外，无线局域网属于局域网，不容易受到外界环境因素的干扰，因此，其稳定性与安全性将会得到大幅度提升。

2.2 WIMaX技术

2.2.1 概念分析

WIMaX技术现阶段使用的标准主要有802.16e、802.16d两种，信号传输距离最远能够达到50km，从目前来看还属于一项新型的通信技术，将这项技术与互联网实现高速衔接，可以在停止或者半停止的情况下实现网络访问，一般情况下，传输速率可以在10～70M间，能够完全满足家庭宽带上网需求。特别值得注意的是，802.16e标准已经非常明确地定义了空中物理层以及MAC层，而802.16e与IP核心网直接衔接，能够使用户享受到VoIP的服务，点对多的构造也逐渐进入大众的视野中。

2.2.2 WiMAX组网方案

WiMAX体系网络结构通常主要由WiMAX终端构成，根据实际运用场景以及标准的不同，WiMAX终端分为固定、便携以及移动三种不同类型。WiMAX接入网实际上是指基站要为无线资源管理等提供支撑，必要时还要为与其余网络互通便利，提供认证或者事务授权等工作。

2.3 WMN技术

2.3.1 WMN的概念

事实上WMN技术是一种无线网状通信技术，在许多AdHoc网络形态中它是非常重要的一种，具有高容量与高速率的特色，与通常的无线网络不同，它可以看作是AdHoc网络与WLAN紧密结合的产物，有效整合了两者的优势，可以有效解决“最终一公里”的通信问题。正确合理运用WMN技术可以有效推动无线连接功能的实現，及时发现故障产生，不用占用有线网络资源。在网络中，WMN技术可以将无限接入技术以及3G移动通信技术等紧密联系在一起，这样就可以形成无线网状网络。在对其应用时，可以有效避免故障的发生与干扰，此外还能进一步延长电池的寿命，有效降低发生器功率，有利于推动无线网络的发展。

2.3.2 WMN组网方案

由WMN技术构建的无线通信网络其拓扑构造通常为格栅状，由智能设备接入点、路由器以及终端设备共同构成。

3 电力通信专网中无线通信技术的应用范围及组网方案

3.1 电力通信专网中无线通信技术应用范围广泛

电力通信专网中的无线通信技术应用非常广泛，首先无线通信技术能够在发生自然灾害时作为紧急通信网络支持，为电力系统提供应急通信服务，方便抢修人员及时准确了解电力系统的损害情况，并且及时与控制中心取得应急联系，及时展开抢修工作。特别是在自然灾害发生后又难以迅速排除光缆故障时，使用无线通信网络可以实现不通过有线线路便可正常进行数据通信服务，因此将无线通信网络作为应急通讯选项是一项非常关键并且有必要的安全防护措施。

3.1.1 能满足远距离通信接入和延伸需求

随着我国供配电网络的不断发展延伸，各变电基站分布越来越广越来越偏远，虽然扩大了电力供应覆盖范围，但是也给变电设备维护带来了极大的困难。特别是对于偏远的变电站，铺设传统的通信线路成本大而且施工难度也非常大，导致这些变电站难以获得及时有效的维护，进而难以保障获得有效的数据通信服务。但是无线通信网络不需要有线实现数据传输，因此非常适合于电力通信专用网络中广泛应用，极大地提升了电力系统的安全稳定性。

3.1.2 为新建变电站临时通信需要提供便利

在新变电站的建造过程中，通常由于各方面的约束使电力通讯网络建造进度缓慢，因此亟需开通相关的网络通信服务，提升变电站的施工效率，无线通信网络则可以方便地组建并及时实现数据通信服务，大幅度提升了通信网络的便捷性，因此，在对变电站进行施工时，可以先展开无线通信网络建设，实现与外部的通信服务，进而为工程建设提供便利，大幅度提升施工速度。

3.1.3 不断完善自动化配网的个性化服务

当前，由于在配网自动化技术方面的储备不足，导致在进行自动化配网时仅仅是更具传统的配网模式进行配网，但是其只能满足基本的无线通信网络服务，没有针对具体用户的现实需求展开个性化的配网操作，因此，以后要不断完善自动化配网的个性化服务，加强对无线通信网络的利用，为相关用户提供越来越多的个性化服务，提升无线网络的服务质量。

3.2 电力通信专用网中的无线网络组网方案概述

3.2.1 电力通信专用网中的无线网络组网主要指导思想

综合前面介绍的几种主流无线通信技术，WiMAX、WMN、卫星通讯都能够直接用于电力应急通讯专网中，但是相比之下，WiMAX无线通信网络可能更加适合在配网自动化通讯中得到广泛应用。因此，在建设电力通信专网时要优先选用WiMAX无线通信技术。除此之外，为防止在无线网络建设导致原有的通信网络废弃或者重复建设情况出现，通常可以将WiMAX技术、WLAN技术以及卫星通信技术进行有机整合，并根据实际情况设定网络切换机制，以使得各种通信网络能够得到最大化的利用，避免资源浪费，提升资源利用率。

3.2.2 电力通信专用网中的无线网络组建方案

综上所述，可以采取以下无线网络建设方案：首先，在变电站、供电所以及高山上迅速建立WiMAX基站，在抢修车辆、配網接入点以及灾害现场配备WiMAXCPE终端实现信息实时回传，在各个基站结合实际情况，采集IP数据以及卫星通讯、微波网以及光纤传输网等资源并将其与配网中心和指挥中心实现信息连接共享，进而在灾害过程中利用原有通信网络平台进行电力网络建设，满足灾害现场基本的通信业务需求。除此之外，不仅要加强应用无线通信网络方便应急通讯时实现与外界稳定通信，还要能够根据实际铺设光纤，将光纤网络作为电力通信网络配网的专用通讯网络，从而不断提升电力通信专网中的配网自动化水平。

4 结束语

总的来说，光纤组网方式被大量广泛应用于电力通信专网中，一旦遭遇自然灾害，比如洪涝灾害、山体滑坡等，都会直接威胁到这些光缆的正常运转，严重时甚至可能造成大面积光缆中断问题，这时要想进行光缆抢修，就必须要满足对应的工作条件，而且抢修进程比较长，因此电网的运行安全将会同时面临严重威胁。本文通过归纳分析电力通信专网中无线通信技术的实际应用，提出了几种对应的无线通信技术组网方案，希望能够为实践工作者提供一定的参考。

参考文献

[1]张 课，孙方楠，袁 瑜.基于电力无线专网通信的配网自动化系统研究[J].通讯世界，2017（19）：132～133.

[2]仝 杰，刘艳丽，杨德龙，等.基于LDPC编码的OFDM无线专网通信在输电线路在线监测的应用研究[J].现代电子技术，2017，40（17）：162～166.

收稿日期：2018-6-20