无线通信技术在电力通信专网中的运用

张 畅

（内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善电业局，阿拉善 750306）

为了尽早实现智能电网的全自动化发展，就需借助先进通信技术来完成高效信息传输。在现阶段，电力系统中建立了多种通信技术，为智能电网提供技术支撑，主要包括光纤通信技术、电力载波通信技术、微波通信技术、无线公网技术、无线专网技术等。随着光纤在电力通信组网中的大量应用，一旦发生自然灾害就会严重威胁光缆的正常使用，检修光缆又需要特定的条件，时间也较长，影响电力系统的正常安全运行。而无线通信技术能有效弥补光纤通信的弊端，实现应急通信，研究它在电力通信专网中的运用具有重要意义。

1 无线通信技术的优势

第一，延时低、容量大。智能电网的终端数量很大，有很多都需要电力通信系统实时调度和支持，毫秒级低延时和大容量的无线通信技术就能充分确保电力业务实时双通信，持续开发电力系统的宽带新业务[1]。第二，覆盖广、损耗小。无线通信技术在郊区和农村的覆盖半径是15km，在市区的覆盖半径时2～3km，有较强的终端续航能力。第三，安全性高，容易建设和维护。无线通信中的双向鉴权和信令完整性保护、UTRAN加密等技术能确保电力通信网络安全可靠，隔离安全等级不同的业务，有效保障信息安全，在建设和维护时也无需敷设光缆，只需在后续扩容环节加装CPE、更新数据。第四，宽带动态分配。无线通信技术上下行时隙的配置比较灵活，满足电力业务需求，可直接通过业务不同的优先级分配宽带，提升高优先级业务的宽带等级。

2 电力通信专网对无线通信技术的运用需求

（1）使用者抄表。在电力通信专网中运用无线通信技术时，可以对电力用户使用电能的情况进行实时监控，并且随着无线通信技术的延伸运用对这些用户实施精确化的控制，实现远程抄表，节省大量人力物力财力。（2）配网自动化。国内的配网自动化发展目前还处于比较薄弱的阶段，对无线通信技术的运用可以快速把电力通信专网覆盖到不同的节点之中，大大减少电缆的用量，促使不同的电力用户享受更有效的、全面的服务。（3）应急有效性。通过无线通信技术的运用，应在电力用户使用电路遇到危险时进行有效的应急处理。当发生危险时或光缆发生程度不同的损坏时往往难以维修，运用无线通信网络就可提供重要的应急通信方式。（4）小范围覆盖。对于用电控制的变电站或电厂等区域而言，也需在电力通信专网中运用无线通信技术，对其实现无线覆盖控制，达到实时检测、实时监控的目的[2]。对于需求量较小的区域也可运用无线通信技术，替代综合布线系统，提供快速便捷的接入方式，预防浪费资源。（5）构建临时方案。在构建变电站的过程中，因电力通信专网建设会受到外部的施工环境、线路施工条件等因素的影响，运用无线通信技术构建变电站时，就不会受到这些外界因素的影响，所以构建电力通信专网时也能进一步实行有效的大范围布局，更快捷地完成通信方案。

3 无线通信技术在电力通信专网中的运用途径

3.1 运用思路

在电力通信专网建设中，为预防大量重复建设和投资，避免闲置应急网络，保证电力通信专网的可行性、经济性，就应科学合理地选择并运用无线通信技术，确定科学的组网思路，制定合理的组网方案。常用的无线通信技术主要包括WiMAX、WLAN、卫星通信等，这些技术都可以实现电力通信专网的应急通信，只是对于配网自动化通信而言只有WiMAX技术是合适的，在这里就主要考虑WiMAX技术在电力通信专网中的具体运用。并且为预防发生网络建设重复投资、应急网络闲置等问题，可以有机结合WiMAX、WLAN和卫星通信等无线通信技术，同时按照光纤传输网络、微波网络和数据网络等的现状，加大运用微波网络资源、光纤传输网络资源的力度，促使无线通信技术既能运用于电力通信专网的应急通信，又能在电力系统的日常运行中被电力生产网络所用。

3.2 运用方案

按照上述无线通信技术的运用思路，可以设计切实可行的电力通信专网的组网方案。即：分别在110kV和220kV变电站、供电所、附近的高山上等处建设WiMAX基站，同时在各个配网的接入点和抢修车辆、灾变现场、通信应急需求现场等配置WiMAXCPE终端，回传信息；结合每一个基站的实际情况，通过光纤传输、卫星通信、微波通信、IP数据等无线通信技术，使基站和配网中心、应急指挥中心连接，在灾变环节利用原有网络通信平台构建电力生产网络，提供灾变现场的业务通信需求侧；将无线通信技术运用于电力通信专网的应急通信，把光纤视作整个配网自动化的专用通信网络，为提升配网自动化水平提供强大通信需求。

此外，WLAN是在局部范围内运用无线通信技术建立的网络，是结合无线通信技术和计算机网络的产物，它将无线多址信道视作传输媒介，提供有限局域网LAN功能，促使电力用户能随时随地自由接入宽带网络。运用这一技术能组建其无线局域网，尤其是同一层楼的办公室能实现无线办公，提高传输速率，适应宽带联网需要[3]。WLAN的组网方案就是由接入控制点AC、接入点AP、无线网卡和网络管理构成的。虽然Wi-Fi技术的应用已经十分广泛，但它使用射频技术发送数据、接收数据，它依旧面临一些安全隐患，并且无线网络通过无线电波把数据信号传输出去，因而很容易受到外界攻击，必须加强安全防范。

4 结束语

建设电力无线通信专网是一个复杂的、系统性的工程，关系到方方面面的工作，需要相关部门及单位通力配合，明确在电力通信专网中运用无线通信技术的需求，确定科学合理的运用思路，制定优良的运用方案，充分体现无线通信技术的优势，从而在电力系统运行的各个领域广泛应用无线通信技术，满足数据安全、数据高速交互等需求，提高电力无线通信专网应用水平。