配網(wǎng)自動化的無線通信方案分析

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【摘要】電網(wǎng)是個復雜的網(wǎng)絡系統(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，電力設施建設是供電系統(tǒng)向前發(fā)展的必然要求。

【關鍵詞】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，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)絡的短信業(yè)務服務是短消息業(yè)務配電網(wǎng)運行的主要依賴基礎，它把短信網(wǎng)關和互聯(lián)網(wǎng)兩者進行連接，實現(xiàn)移動終端和網(wǎng)絡能夠?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)務為基礎的配電網(wǎng)自動通信，有些時候它依然能夠應用于傳送大數(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)務在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候速度非常快，因為數(shù)據(jù)終端和網(wǎng)絡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。通用無線分組業(yè)務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)務內(nèi)部應用的IP地址是對于外部網(wǎng)絡而言的虛擬地址，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，不需要單獨建立網(wǎng)絡，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電信業(yè)務，它是用來完成無線數(shù)據(jù)傳送業(yè)務的，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)需要非常苛刻的運行條件與環(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、通用無線分組業(yè)務和移動數(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)務這項通信技術業(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，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