智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)的限制因素及發(fā)展趨勢,電力論文智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)的限制因素及發(fā)展趨勢智能電網(wǎng)論文：智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)的限制因素及發(fā)展趨勢內(nèi)容摘要：文章指出，智能電網(wǎng)依托當(dāng)代通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了主要設(shè)施設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行，提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率和安全性，但與此同時(shí)，電網(wǎng)傳統(tǒng)存在的設(shè)備、人員責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)問題等局部問題也上升到了系統(tǒng)性問題，無線通信設(shè)備故障或者信號(hào)干擾等問題容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)的整體性故障，因而有必要對智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析，探尋其提高系統(tǒng)安全性與擴(kuò)展性的重點(diǎn)因素。本文關(guān)鍵詞語:智能電網(wǎng):無線通信;技術(shù);Abstract：Relyingonthedevelopmentofmoderncommunicationtechnology,smartgridrealizestheautomaticoperationofmainfacilitiesandequipment,andimprovestheefficiencyandsecurityofpowergridoperation.Atthesametime,thetraditionalequipment,personnelresponsibilityriskandotherlocalproblemsalsorisetosystemicproblems.0引言智能電網(wǎng)普及無線通信技術(shù)是當(dāng)代信息化發(fā)展的必然趨勢，當(dāng)下智能電網(wǎng)主要技術(shù)也隨著經(jīng)濟(jì)形勢的變化與產(chǎn)業(yè)構(gòu)造升級(jí)而發(fā)生著一系列的特征變化，而無線通信技術(shù)也在相應(yīng)地進(jìn)步與發(fā)展，完善一系列監(jiān)控與自修復(fù)功能，以降低系統(tǒng)性的風(fēng)險(xiǎn)因干擾素。智能電網(wǎng)是本文分析內(nèi)容的主體，無線通信技術(shù)是本文分析內(nèi)容的應(yīng)用，針對智能電網(wǎng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用問題進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)與排除無線通信面臨的一系列干擾因素，以推動(dòng)電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)構(gòu)造的更新?lián)Q代。1智能電網(wǎng)技術(shù)分析1.1智能電網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢1.1.1節(jié)能增效智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，其一個(gè)主要特征就是應(yīng)用電力電子轉(zhuǎn)化器接入電網(wǎng)系統(tǒng)，通過逆變器與保衛(wèi)控制的自適應(yīng)裝置和標(biāo)準(zhǔn)化接口與分布式電源進(jìn)行接軌，進(jìn)而使得電力系統(tǒng)不再需要設(shè)計(jì)規(guī)劃太多的分布式電源，提高了配電網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性，增加了現(xiàn)有分布式電源的利用率，起到節(jié)約建設(shè)成本、電能增效利用的積極作用，使配電網(wǎng)絡(luò)能夠更高層次效地為用戶提供電力[1]。1.1.2優(yōu)化調(diào)度智能電網(wǎng)的信息集中化優(yōu)勢能夠?yàn)榭蛻籼峁┯泳唧w的電力調(diào)度信息，例如通過電壓/頻率控制和有功無功指數(shù)等監(jiān)控指數(shù)研究，通過電壓/頻率(U/f)控制系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)局部區(qū)域的電源功率和頻率，而調(diào)度根據(jù)則是系統(tǒng)通過對電網(wǎng)電力分配的運(yùn)行判定，通過有功無功(PQ)指數(shù)而相應(yīng)地選擇電網(wǎng)功率配給的控制方式，有利于通過可視化的配電網(wǎng)絡(luò)局部需求進(jìn)行電源分配，保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，并控制運(yùn)營成本。1.1.3拓展性強(qiáng)相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的拓展性更大，為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)性、全自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)完成數(shù)據(jù)傳輸以及節(jié)點(diǎn)監(jiān)控工作，對用戶提供精到準(zhǔn)確監(jiān)控動(dòng)態(tài)下的電價(jià)實(shí)時(shí)測量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，可見智能電網(wǎng)既搭載互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，又解決電網(wǎng)儲(chǔ)能方式的問題，在電網(wǎng)功率負(fù)荷較高時(shí)優(yōu)化電能提供方式，經(jīng)濟(jì)可靠、互動(dòng)性強(qiáng)。1.2智能電網(wǎng)的應(yīng)用問題1.2.1配電網(wǎng)的智能化問題我們國家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化是個(gè)循序漸進(jìn)的經(jīng)過，并不是在某一時(shí)期全部實(shí)現(xiàn)智能化、信息化，當(dāng)下在供配電系統(tǒng)中，智能化主要在配電網(wǎng)系統(tǒng)中存在一些應(yīng)用方面存在的問題，例如自動(dòng)化程度不夠全面，區(qū)域分布不平衡，對無線通信技術(shù)的影響因素的抵抗力還有待提高等。影響比擬明顯的就是系統(tǒng)故障往往造成局部或大面積停電問題，影響配電網(wǎng)的運(yùn)營質(zhì)量。1.2.2與新儲(chǔ)能方向的適應(yīng)性當(dāng)下我們國家電力系統(tǒng)中的區(qū)域供電仍以分布式電源為主，主要儲(chǔ)能方式為分布式儲(chǔ)能，由于無線通信設(shè)備的電源設(shè)備發(fā)展方向是太陽能，風(fēng)力等特殊發(fā)電形式，屬于間歇性的儲(chǔ)能方式，傳統(tǒng)的電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能等技術(shù)要朝機(jī)械儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等技術(shù)方向發(fā)展，而新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用要與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)置互相適應(yīng)調(diào)整，需要整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)提供相當(dāng)?shù)募夹g(shù)性支持。2無線通信技術(shù)分析2.1.1無線通信的技術(shù)優(yōu)勢無線通信技術(shù)敷設(shè)靈敏，維護(hù)成本低廉，經(jīng)濟(jì)性較高，無需架設(shè)光纖線路，相對效率比有線通信更具有優(yōu)勢，非常適宜電力專網(wǎng)架設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配電、信息服務(wù)、智能調(diào)度等供配電業(yè)務(wù)。利用無線通信技術(shù)愈加有利于監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電能安全傳輸、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和線路可靠性，具體表現(xiàn)出了智能電網(wǎng)發(fā)展中的通信優(yōu)勢，有利于促進(jìn)配用電業(yè)務(wù)從掛靠公網(wǎng)向建設(shè)專網(wǎng)方向發(fā)展，推進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)構(gòu)造升級(jí)。2.1.2技術(shù)革新發(fā)展快無線通信網(wǎng)絡(luò)基站的工作場所需要與配電設(shè)施的建設(shè)場所互相適應(yīng)，也需要搭載移動(dòng)充電、數(shù)據(jù)處理、GPS定位等基本信息化功能[2]。在無線通信技術(shù)發(fā)展經(jīng)過中，以上情況由于技術(shù)、設(shè)備的革新進(jìn)一步得以解決，使得無線通信網(wǎng)絡(luò)的功能集成、區(qū)域普及等應(yīng)用需求大大知足，已經(jīng)基本能夠適應(yīng)各區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)的工作要求。2.2無線通信技術(shù)的應(yīng)用問題2.2.1惡劣的環(huán)境條件根據(jù)上文，可見無線通信設(shè)備往往與配電網(wǎng)分布式電源處于同一工作環(huán)境中，這些環(huán)境往往遭到外界環(huán)境的直接影響，例如高溫、高寒、飛塵、雷暴、磁力異常等，影響設(shè)備質(zhì)量及使用壽命，也容易影響通信效率。2.2.2變化的無線帶寬無線鏈路時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化之中，其帶寬與接收端的信號(hào)強(qiáng)度關(guān)系密切，假如無線基站設(shè)備處于復(fù)雜、惡劣環(huán)境中，接收端信號(hào)遭到電磁、噪聲等嚴(yán)重影響因素的干擾，則會(huì)影響信號(hào)強(qiáng)度，影響無線通信質(zhì)量。除此之外，在不同的時(shí)間條件下，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致無線通信質(zhì)量遭到影響。3智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)的限制因素3.1智能通信系統(tǒng)智能電網(wǎng)必須搭載信息采集和數(shù)據(jù)分析功能，而這一功能主要通過無線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。信息采集和數(shù)據(jù)分析當(dāng)前在智能電網(wǎng)中應(yīng)用是兩個(gè)不同的經(jīng)過采集經(jīng)過是通過基站上的傳感器與終端計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)分析經(jīng)過則是從第二從終端計(jì)算機(jī)上傳到數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)的，信息采集經(jīng)過固然實(shí)現(xiàn)了無線通信方式，但當(dāng)前尚不具備在基站及終端實(shí)現(xiàn)信息處理功能，尚不能完全物聯(lián)化，數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性也存在眾多限制因素。3.2網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)我們國家智能化電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)過中，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了有線轉(zhuǎn)無線，無線設(shè)備的應(yīng)用降低了成本，提高了效率，但提高無線通信網(wǎng)的可靠性還面臨著提高通信信息技術(shù)的安全性的問題[3]。無線通信設(shè)備對于信息存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩髽O高，拓展性功能諸如電網(wǎng)計(jì)費(fèi)、功率控制都需要采取網(wǎng)絡(luò)安全措施以防備網(wǎng)絡(luò)攻擊，對無線通信防護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)水平和管理水平提出了挑戰(zhàn)。3.3高效能源系統(tǒng)無線通信技術(shù)及設(shè)備(見圖1)在智能電網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)過中，還面臨著能量儲(chǔ)備缺乏的問題。當(dāng)下應(yīng)用于終端基站的無線通信設(shè)備缺少高效而穩(wěn)定的電源，只依靠風(fēng)能和太陽能發(fā)電的方式，對數(shù)據(jù)分析、通信協(xié)議的能耗需求缺乏，影響了無線通信技術(shù)的物聯(lián)化進(jìn)程，電源不夠充足也很難保證其本身的安全性和穩(wěn)定性。4智能電網(wǎng)發(fā)展下無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢4.1功能性的擴(kuò)展延伸智能電網(wǎng)的發(fā)展要求無線通信設(shè)備的功能性和可擴(kuò)展性進(jìn)一步提高，如智能電表、數(shù)據(jù)采集、自檢設(shè)備及控制裝置等，共同構(gòu)成運(yùn)行穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)。信息通道的功能擴(kuò)展是當(dāng)下主要的關(guān)注問題，能夠通過建設(shè)信息內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的二元構(gòu)造，由信息內(nèi)網(wǎng)承載視頻監(jiān)控、用戶信息、裝表接電、設(shè)備檢修的主要業(yè)務(wù)，信息外網(wǎng)承載數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)性信息等基礎(chǔ)性信息，建立無線網(wǎng)信息外網(wǎng)信息內(nèi)網(wǎng)的信息導(dǎo)入途徑，建立雙通道的信息銜接系統(tǒng)，從智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展著眼，完善無線通信技術(shù)的擴(kuò)展性和功能性。圖1無線通信技術(shù)及設(shè)備4.2基站技術(shù)的平臺(tái)化經(jīng)過技術(shù)革新的無線基站將來在智能電網(wǎng)中將起到平臺(tái)化作用，進(jìn)一步發(fā)展為內(nèi)部搭載多種模塊化的通信平臺(tái)，主要功能為信息傳輸及處理，還需具備拓展性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，以及輔助性的電源、照明、GPS定位等功能，還可經(jīng)過信息內(nèi)網(wǎng)進(jìn)一步完善多端口通信模塊，例如內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)、視頻會(huì)議、信息搜索引擎等等，使通信設(shè)備的功能性搭配自然合理，對各種功能的綜合性較為普遍，是將來設(shè)備基站的主要發(fā)展前景。4.3加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全可靠性智能電網(wǎng)無線通信技術(shù)能夠通過猞猁安全協(xié)議，完善數(shù)據(jù)信息的安全機(jī)制。能夠?qū)⑿畔?nèi)、外網(wǎng)進(jìn)行物理隔離構(gòu)建信息安全防護(hù)體系，優(yōu)先保證內(nèi)部數(shù)據(jù)及通信經(jīng)過，信息外網(wǎng)可以以通過防火墻、網(wǎng)關(guān)和隔離裝置，在知足邊界安全的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步保障基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的安全。5結(jié)束語智能電網(wǎng)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著積極意義，無線通信技術(shù)是智能電網(wǎng)將來發(fā)展的主體方向，當(dāng)前智能電網(wǎng)中的無線通信技術(shù)需要進(jìn)一步解決分布式電源的效率問題，減少影響因素，使無線通信基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施能夠搭載更豐富的智能化應(yīng)用模塊，無線通信工程中的實(shí)際設(shè)計(jì)也要建立安全協(xié)議，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行