电力通信专网中无线通信技术的应用研究
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作者:张志钦 王旭蕊 李英敏 聂盛阳
【摘要】 不同于传统的通信技术，无线通信技术具有覆盖面积广、灵活性好、传输效率高以及成本低廉等优点，并且具体设施在抵御自然灾害、无需安设线缆等方面都独具优势。上述优点促使无线通信技术在最近几年逐渐在电力通信专网中得到越来越多的应用。所以，针对电力通信专网中无线通信技术的应用进行研究探讨，对于促进我国的电网建设事业的发展具有一定帮助。
【关键词】 电力通信专网 无线通信技术 应用 研究
随着无线通信技术的逐渐发展，促使通信无需再依赖电线与电网设施，无线通信技术不仅传输效率高，并且带宽较大，一定程度上解决了传统通信技术的不足之处。当前，电力通信大多是借助光纤组网，而若是出现大规模的自然灾害，例如洪涝、台风、火灾等，便会导致光纤无法正常使用，从而形成极大损失，并且光缆维修也需耗费大量时间，而无线通信技术不仅无需布线，节省了布线成本，而且可以适应更多的终端接入场景，所以无线通信技术在电力通信专网中逐渐得到了广泛的普及应用。
一、电力通信专网中无线通信技术组网技术
1、WiMAX 无线通信。WiMAX技术主要采用的是从一个点向更多个的点进行分散的网络覆盖形式，这种形式恰恰和电力系统的电力传输形式一致，因此这种技术非常的适合在电力系统当中进行专网的组建。除了这一特点以外，它还具有成本低、传输效率高、传输的速度快、覆盖面积广等优势。其传输距离最远可达50千米，传输速率在10至70M 范围内，频段为2-11GHz。因此，就技术和经济层面进行分析，其较为适合用于创建IP化地区级或县级电力通信网络。
2、LoRa技术。LoRa由semtech公司创建，其主要特点为在相同功耗情况下，相较于其他无线技术所能传播的距离更远，实现了低功耗与远距离的统一。在城镇的传输距离为2至5千米，郊区则最远可达15千米，传输速率为几百至几十Kbps，传输速率越低则距离越长，在全球免费频段运行，主要频段有433、868、915 MHz等。LoRa技术主要用于物联网行业，如智慧水利、智慧消防等等，对于泛在电力物联网建设中低速、低功耗、时延要求不高的应用场景具有比较明显的技术优势。
3、5G技术。5G技术的主要特点为传输速率高（最高可达10Gbit/s），网络延迟低（低于1毫秒）。频率范围分别定义为不同的FR：FR1与FR2。因为其数据传输速率更快，5G网络在视频会议、视频监控、作业现场监督、AR/VR等大带宽业务方面将获得应用。其低延迟特性在工业生产控制领域具有明显技术优势，将有力推动电网在变电站自动化、配电自动化方面的进步。
二、电力通信专网中无线通信技术的应用
1、发生灾难时起到应急作用。由于电力系统的专网在架设的过程中受到自然因素的影响很大，恶劣天气以及地质灾害都会给电网设施带来很大破坏，一旦电力系统专网遭到这些自然因素的破坏，就必须要进行紧急抢修，而这一过程耗费时间较长。相较之下无线通信技术的优势就显现出来了，它能在最短的时间内，达到最稳定的网络状态，从而完成电力系统的应急工作。还有，因为无线通信技术已经日趋成熟，所以花费较少，而且应用程序简单，没有过于繁琐的步骤，因此还可以在修建变电站的过程中应用该技术。在整个建筑工程当中，用稳定的无线网络来完成通信的工作，从而一举两得，因为它的成本低效果又好，而且不会影响变电站的整体施工进度。综上所述，无线通信技术可以在电力系统出现故障等突发情况的时候，起到很好的应急和补救作用。
2、配网自动化的实现方面。电力公司要想对用电客户提供更优质的用电服务，便需要实现配网的自动化建设，所以电力公司也应当格外重视配网自动化方面的建设工作。这一建设的关键点之一在于通信质量的好坏，而无线通信技术具有低成本的优势，其应用有效的补上了电力系统中专网在光纤通信方面的不足，而且将无线通信和光纤通信结合起来，综合双方的优势，不但能够更加迅速地提升配网自动化水平，还可以对在配网建设中出现的一些问题进行及时地处理。此外，应用无线通信技术，还会在某种程度上降低电网在建设过程中在通信方面的电缆建设难度，这样就减少了在配网自动化建设的资金投入，降低了成本。
3、长距离通信需求方面。因为无线通信的特点为覆盖面积大、成本较低，而且通信信息的传输速度较快，所以当出现主变电站以及其对应的供电所之间距离较远时，电力公司为了降低成本，从而节省下架设电缆的高额费用，那么以无线通信技术来替代正常架设过程中的光纤通信技术便是一项较佳选择。同时，电力公司还无需承担由于降低成本而出现的电网质量风险，无线通信技术的应用能够在显著降低电网建设成本的基础上保障整体质量。
三、结束语
由于无线通信技术不依赖于电网网架，抵御自然灾害的能力较强，所以将其用作弥补光纤线路在智能化处理灾害和自动化配网方面的不足，作为电力通信专网的后方，两者互相配合能够更为有效的解决突发性故障问题，而且能够有效提升电力通信专网的智能化和自动化水平，因此应用于电网建设方面具有重要意义。对此，应当积极研究无线通信技术的应用，进而使得其能够将其完善、可靠、穩定的性能在电力通信专网中得到充分发挥。
参 考 文 献
[1]骆凯波， 谭元刚， 邹波. 电力通信专网中无线通信技术的运用分析及研究[J]. 电子测试， 2016（24）：93-94.
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