智能電網(wǎng)中的無線通信技術的限制因素及發(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)中的無線通信技術的限制因素及發(fā)展趨勢內容摘要：文章指出，智能電網(wǎng)依托當代通信技術的發(fā)展，實現(xiàn)了主要設施設備的自動化運行，提高了電網(wǎng)運行效率和安全性，但與此同時，電網(wǎng)傳統(tǒng)存在的設備、人員責任風險問題等局部問題也上升到了系統(tǒng)性問題，無線通信設備故障或者信號干擾等問題容易導致電力系統(tǒng)的整體性故障，因而有必要對智能電網(wǎng)中的無線通信技術進行重點分析，探尋其提高系統(tǒng)安全性與擴展性的重點因素。本文關鍵詞語:智能電網(wǎng):無線通信;技術;Abstract：Relyingonthedevelopmentofmoderncommunicationtechnology,smartgridrealizestheautomaticoperationofmainfacilitiesandequipment,andimprovestheefficiencyandsecurityofpowergridoperation.Atthesametime,thetraditionalequipment,personnelresponsibilityriskandotherlocalproblemsalsorisetosystemicproblems.0引言智能電網(wǎng)普及無線通信技術是當代信息化發(fā)展的必然趨勢，當下智能電網(wǎng)主要技術也隨著經(jīng)濟形勢的變化與產業(yè)構造升級而發(fā)生著一系列的特征變化，而無線通信技術也在相應地進步與發(fā)展，完善一系列監(jiān)控與自修復功能，以降低系統(tǒng)性的風險因干擾素。智能電網(wǎng)是本文分析內容的主體，無線通信技術是本文分析內容的應用，針對智能電網(wǎng)中無線通信技術的應用問題進行分析研究，發(fā)現(xiàn)與排除無線通信面臨的一系列干擾因素，以推動電力系統(tǒng)產業(yè)構造的更新?lián)Q代。1智能電網(wǎng)技術分析1.1智能電網(wǎng)的技術優(yōu)勢1.1.1節(jié)能增效智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，其一個主要特征就是應用電力電子轉化器接入電網(wǎng)系統(tǒng)，通過逆變器與保衛(wèi)控制的自適應裝置和標準化接口與分布式電源進行接軌，進而使得電力系統(tǒng)不再需要設計規(guī)劃太多的分布式電源，提高了配電網(wǎng)絡的獨立性，增加了現(xiàn)有分布式電源的利用率，起到節(jié)約建設成本、電能增效利用的積極作用，使配電網(wǎng)絡能夠更高層次效地為用戶提供電力[1]。1.1.2優(yōu)化調度智能電網(wǎng)的信息集中化優(yōu)勢能夠為客戶提供愈加具體的電力調度信息，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)能夠調節(jié)配電網(wǎng)絡內局部區(qū)域的電源功率和頻率，而調度根據(jù)則是系統(tǒng)通過對電網(wǎng)電力分配的運行判定，通過有功無功(PQ)指數(shù)而相應地選擇電網(wǎng)功率配給的控制方式，有利于通過可視化的配電網(wǎng)絡局部需求進行電源分配，保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，并控制運營成本。1.1.3拓展性強相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的拓展性更大，為了實現(xiàn)連續(xù)性、全自動狀態(tài)下運轉，同時完成數(shù)據(jù)傳輸以及節(jié)點監(jiān)控工作，對用戶提供精到準確監(jiān)控動態(tài)下的電價實時測量計費系統(tǒng)，可見智能電網(wǎng)既搭載互聯(lián)網(wǎng)技術，又解決電網(wǎng)儲能方式的問題，在電網(wǎng)功率負荷較高時優(yōu)化電能提供方式，經(jīng)濟可靠、互動性強。1.2智能電網(wǎng)的應用問題1.2.1配電網(wǎng)的智能化問題我們國家電網(wǎng)實現(xiàn)智能化是個循序漸進的經(jīng)過，并不是在某一時期全部實現(xiàn)智能化、信息化，當下在供配電系統(tǒng)中，智能化主要在配電網(wǎng)系統(tǒng)中存在一些應用方面存在的問題，例如自動化程度不夠全面，區(qū)域分布不平衡，對無線通信技術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)的運營質量。1.2.2與新儲能方向的適應性當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，主要儲能方式為分布式儲能，由于無線通信設備的電源設備發(fā)展方向是太陽能，風力等特殊發(fā)電形式，屬于間歇性的儲能方式，傳統(tǒng)的電化學儲能、電磁儲能等技術要朝機械儲能、壓縮空氣儲能等技術方向發(fā)展，而新技術、新設備的應用要與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)及設備設置互相適應調整，需要整個電網(wǎng)系統(tǒng)提供相當?shù)募夹g性支持。2無線通信技術分析2.1.1無線通信的技術優(yōu)勢無線通信技術敷設靈敏，維護成本低廉，經(jīng)濟性較高，無需架設光纖線路，相對效率比有線通信更具有優(yōu)勢，非常適宜電力專網(wǎng)架設工程，實現(xiàn)自動配電、信息服務、智能調度等供配電業(yè)務。利用無線通信技術愈加有利于監(jiān)控電力系統(tǒng)運行中的電能安全傳輸、設備運行狀態(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，有利于促進配用電業(yè)務從掛靠公網(wǎng)向建設專網(wǎng)方向發(fā)展，推進電力產業(yè)構造升級。2.1.2技術革新發(fā)展快無線通信網(wǎng)絡基站的工作場所需要與配電設施的建設場所互相適應，也需要搭載移動充電、數(shù)據(jù)處理、GPS定位等基本信息化功能[2]。在無線通信技術發(fā)展經(jīng)過中，以上情況由于技術、設備的革新進一步得以解決，使得無線通信網(wǎng)絡的功能集成、區(qū)域普及等應用需求大大知足，已經(jīng)基本能夠適應各區(qū)域配電網(wǎng)絡的工作要求。2.2無線通信技術的應用問題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，影響設備質量及使用壽命，也容易影響通信效率。2.2.2變化的無線帶寬無線鏈路時刻處于動態(tài)變化之中，其帶寬與接收端的信號強度關系密切，假如無線基站設備處于復雜、惡劣環(huán)境中，接收端信號遭到電磁、噪聲等嚴重影響因素的干擾，則會影響信號強度，影響無線通信質量。除此之外，在不同的時間條件下，信號強度也會發(fā)生變化，導致無線通信質量遭到影響。3智能電網(wǎng)中的無線通信技術的限制因素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來實現(xiàn)。信息采集和數(shù)據(jù)分析當前在智能電網(wǎng)中應用是兩個不同的經(jīng)過采集經(jīng)過是通過基站上的傳感器與終端計算機之間實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)分析經(jīng)過則是從第二從終端計算機上傳到數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)的，信息采集經(jīng)過固然實現(xiàn)了無線通信方式，但當前尚不具備在基站及終端實現(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)初步實現(xiàn)了有線轉無線，無線設備的應用降低了成本，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的安全性的問題[3]。無線通信設備對于信息存儲和傳輸?shù)陌踩髽O高，拓展性功能諸如電網(wǎng)計費、功率控制都需要采取網(wǎng)絡安全措施以防備網(wǎng)絡攻擊，對無線通信防護機制的設計水平和管理水平提出了挑戰(zhàn)。3.3高效能源系統(tǒng)無線通信技術及設備(見圖1)在智能電網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)過中，還面臨著能量儲備缺乏的問題。當下應用于終端基站的無線通信設備缺少高效而穩(wěn)定的電源，只依靠風能和太陽能發(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的物聯(lián)化進程，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)展下無線通信技術的發(fā)展趨勢4.1功能性的擴展延伸智能電網(wǎng)的發(fā)展要求無線通信設備的功能性和可擴展性進一步提高，如智能電表、數(shù)據(jù)采集、自檢設備及控制裝置等，共同構成運行穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡。信息通道的功能擴展是當下主要的關注問題，能夠通過建設信息內外網(wǎng)絡的二元構造，由信息內網(wǎng)承載視頻監(jiān)控、用戶信息、裝表接電、設備檢修的主要業(yè)務，信息外網(wǎng)承載數(shù)據(jù)采集、生產性信息等基礎性信息，建立無線網(wǎng)信息外網(wǎng)信息內網(wǎng)的信息導入途徑，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，完善無線通信技術的擴展性和功能性。圖1無線通信技術及設備4.2基站技術的平臺化經(jīng)過技術革新的無線基站將來在智能電網(wǎng)中將起到平臺化作用，進一步發(fā)展為內部搭載多種模塊化的通信平臺，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)過信息內網(wǎng)進一步完善多端口通信模塊，例如內部網(wǎng)絡互動、視頻會議、信息搜索引擎等等，使通信設備的功能性搭配自然合理，對各種功能的綜合性較為普遍，是將來設備基站的主要發(fā)展前景。4.3加強網(wǎng)絡安全可靠性智能電網(wǎng)無線通信技術能夠通過猞猁安全協(xié)議，完善數(shù)據(jù)信息的安全機制。能夠將信息內、外網(wǎng)進行物理隔離構建信息安全防護體系，優(yōu)先保證內部數(shù)據(jù)及通信經(jīng)過，信息外網(wǎng)可以以通過防火墻、網(wǎng)關和隔離裝置，在知足邊界安全的基礎上，進一步保障基礎性數(shù)據(jù)的安全。5結束語智能電網(wǎng)對社會經(jīng)濟發(fā)展有著積極意義，無線通信技術是智能電網(wǎng)將來發(fā)展的主體方向，當前智能電網(wǎng)中的無線通信技術需要進一步解決分布式電源的效率問題，減少影響因素，使無線通信基礎設備設施能夠搭載更豐富的智能化應用模塊，無線通信工程中的實際設計也要建立安全協(xié)議，保證系統(tǒng)的安全運行