电力配用数据网宽带无线接入系统研讨

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项目建设背景自进入信息时代，由于受到能源、环境、电网复杂度、电力需求及市场等诸多因素影响，电力行业面临前所未有的挑战和机遇，建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统已经成为全球电力行业的共同目标。目前，欧美、日本、韩国等发达国家已开始投入大量资金用于电力系统发展变革，智能电网发展成为当今世界的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。中国国家电网公司给智能电网的定义是：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的统一坚强智能电网。其中，“统一”是前提，“坚强”是基础，“智能”是关键。只有形成坚强网架结构，构建“坚强”的基础，实现信息化、自动化、互动化的“智能”技术特征，才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。统一性、坚强网架、智能化的高度融合，决定了我国电网未来的发展方向。智能电网涉及到发电、输电、变电、配电、用电、调度等电力生产全过程，这六大应用环节同时也是坚强智能电网的具体体现。而信息、通信技术支撑体系则是实现“智能”的技术保障，如图1所示。因此建设一体化的含光纤、无线等多种通信模式的智能电网通信方案提到了重要的议事日程。图1信息、通信技术支撑体系是实现“智能”的技术保障1.2 智能电网对电力通信的新要求坚强智能电网实现电力流、信息流、业务流高度一体化的支撑前提在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。坚强的智能通信网必须能够满足智能电网发展各阶段对通信网络的需求，全面建设高速、宽带、自愈的“坚强”(Strong) 电力通信网络，实现无缝信息交互，为智能电网提供高速、实时、可靠和安全的通信技术支撑和服务。必须逐步支持任何时间(Any time)、任何地点(Any place)、任设备(Any Device)、任何业务(Any Service)的无所不在(Ubiquitous)的“灵活”(Smart)通信接入方式，为电力智能系统或智能设备提供“即插即用”的电力通信保障。根据电力通信发展规划：以满足国家电网持续发展的通信需求为核心，构建以骨干通信电路、跨区联网通信电路为主，各级通信网协调发展的统一坚强的电力专用通信网； 以提高对各级通信资源的调配能力、提高对各类通信业务的承载能力、提高对各种自然灾害和外力破坏的抵御能力为目标，满足各个环节、不同领域的通信需求，建成技术先进、实用性好，网络结构合理、可靠性高，覆盖范围全、接入灵活，抵御能力强、综合效能高的绿色环保型电力通信网，保证电网安全、经济、高效运行。建立符合坚强智能电网建设和运行的通信标准体系和通信网络体系。1.3 配用电通信现状及要求1.3.1 配用电通信现状目前，电力通信网主要不足：一是骨干网架仍不够坚强，难以完全满足调度数据网络第二平面建设的新要求；二是各级通信网络的资源整合和充分利用有待进一步加强；三是总体上呈“骨干网强、接入网弱”、“高（电压）端强，低端弱”的态势，配电、用电环节的通信水平相对输电网而言差距较大。距离建设“先进、实用、大容量、高可靠、结构合理、覆盖面全、包容性强、接入方式灵活、建设运行经济高效、对自然灾害及人为破坏有较强抵御能力”的坚强的智能通信网的目标还有很大的差距。配用电网的突出特点是设备数量多、地域分布广、节点分散、运行环境恶劣、分布不均衡等特点。根据国家电网配电自动化导则要求，配网自动化通信接入方式可以采用光纤、电力载波、无线公网和专网多种通信方式，应实现多种方式的统一接入、 统一接口规范和统一管理， 并支持以太网和标准串行通信接口。具备遥控功能的配电自动化区域应优先采用专网通信方式；依赖通信实现故障自动隔离的馈线自动化区域宜采用光纤专网通信方式。采用无线公网通信方式时应符合相关安全防护和可靠性规定要求。很多城市在配网、用电网络建设中依据各自的条件，采用了不同的通信方式。无论是变电站、还是开闭所、用电信息采集点只要有光纤到达的地方尽量采用光纤通信方式，但是目前的现状是电力在这些场所的光缆覆盖率非常低，据统计电力光缆覆盖率还不到1%，所以完全依靠光纤通信方式无法解决配用数据采集的通信问题。1.3.2 配用电通信新要求中低压配网通信的主要特点是通信点多、节点分散、覆盖面广（几乎涉及城市所有的区域）、通信可靠性和安全性要求高、业务种类多且要求不一。其中：（1）可靠性方面：配电网自动化中的“三遥”业务是基本的业务需求，“三遥”业务的可靠性要求如下表所示。表1 配网自动化业务的通信可靠性要求信号类型可靠性正确率 遥信信息 遥信信号通信可用性99.9% 100%(TCP/IP 协议） 遥测信息 遥测信号通信可用性98% 100%(TCP/IP 协议） 遥控信息 遥控信号通信正确率为99.9% 100%(TCP/IP 协议） （2）安全性方面：根据电力二次系统安全防护规定（电监会5 号令）及电力二次系统安全防护总体方案电监会200634 号文的要求，电力二次系统安全防护工作应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则。配网自动化系统属于电力监控系统的范畴，必须放置在网络的生产控制大区，在生产控制大区与管理信息大区之间必须设置经国家指定部门检测认证的电力专用横向单向安全隔离装置。除上述可靠性和安全性的基本要求外，中低压配用电通信系统还要求具有以下特点：1)配网自动化系统的“遥控”功能必须使用生产控制大区的专用网络通道。2)在配网自动化系统与广域网的纵向交接处，应设置经过国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置或者加密认证网关及相应设施。3) 严格的信息传输服务质量保证，要求配用电终端监测系统通信平台必须具有专一性，以保证数据的安全，阻止可能的电力传输中断好的数据窃取。这就是电力系统建立自己的专用通信网络的必要性之一，也只有电力通信专网系统才具有严格的信息服务质量保证。4) 抗干扰能力强，配变自动化终端一般安装在室外，工作环境恶劣、电磁干扰大，尤其通信设备处于电力线附近，所以要求所采用的通信方式具有较强额抗干扰性和电磁兼容性。5) 数据传输的实时可靠性，配用网自动化不仅迅速地寻找、隔离故障和回复供电，还要实时对电量和相关设备状态进行监测，因此要求无论何时都必须信息传输渠道的可靠。6) 可扩展性好，随着配网自动化程度的提高，未来配网监测终端和网络规模日益扩大和变化，因此通信系统必须适应网络结构的变化和扩容。7) 成本和效益兼顾，配用网终端分布广、数量大，考虑长期使用和维护特点，必须要求通信系统成本适中、实用，力争利用现有的主网通信资源，实现主配用网整体规划，避免重复投资。综上所述，中低压配网通信承担包括配网自动化、大客户负控、远程抄表、视频监控、应急通信等多种应用，面对千家万户，是智能电网中联结用户的重要一环。要满足中低压电网通信需求，则该通信系统必须具备以下特点：能满足多用户并发功能；能实现非视距广覆盖；能实现宽窄带业务的融合，即能支持数据业务（如视频监控、远程抄表）和语音业务的并发；具有很高的网络可靠性和安全性；新增信息点的接入灵活简单；具有工程建设的便利性和经济性。1.4 绍兴电力局及配用电建设基本概况绍兴电力局系国家电网公司系统的国有特大型供电企业。长期以来，该局文明创建工作始终走在全市、全省和全国同行前列，是全国电力系统五个首家“国际一流供电企业”和“文明单位标兵”，连续14年荣获“省级文明单位”，下属各县（市）供电局均为“省级文明单位”。电网建设、人均劳动生产率、国有资产保值增值率、服务承诺兑现率、供电可靠率等主要经济技术指标处全国同类企业领先水平，部分指标达国际先进水平。坚持把创建文明单位与加快电网建设有机结合起来，推进“一强三优”诚信和谐企业建设。近3年新增容量479.86万千伏安，完成2个县、293个村的新农村电气化建设。1978年全市35千伏及以上变电所仅18座，变电容量为34.66万千伏安，目前全市在运35千伏及以上公用变电所已达158座，总容量1844万千伏安，分别是1978年的8.8倍和53.2倍。电网规模、电网投入、电网结构处先进行列，变电容量人均占有率名列前茅。绍兴电网逐步形成了全国同类城市领先的自动化、大容量、高参数的现代化大电网，为绍兴经济社会发展发挥了电力支撑作用。构建高电压、大容量、自动化电网网架大规模城网改造古镇来了网改队强大的输电网络500千伏变电所变电所操作站电力服务规范真诚绍兴电力局从1980年首次提出开展行风建设，28年来自觉地把“优质服务作为供电企业永恒的主题”，坚持履行社会责任，推行“国家电网”品牌，应急反应学消防，礼仪服务学航空，流程畅通学便民中心，防范风险学银行，实行“供电服务十项承诺”、“三公调度十项措施”、“员工服务十个不准”，与社会各界建立了诚信和谐的共赢关系。电力服务热线95598，24小时为客户提供各种个性化服务，电力110全天候承诺社会服务，实施了“零成本”优化用电方案、农村“片区服务经理”、“电力社区共建”等服务新举措，形成了以“倡导六化服务”、“推行六项机制”、“实施六个统一”等八个条块为支撑的“绍电”服务文化“8.6”工作法，塑造了重信誉、守信用、讲信义的良好形象。被评为国家电网公司行风建设先进单位，保持了“全国文明行业示范点”的良好形象。近3年来，绍兴电力亮点多次被新华社、人民日报、央视“新闻联播”等中央媒体报道。电力抢修队员浴“雪”东白山灾后电力抢修电力营业大厅文明创建全面推进“努力超越、追求卓越”的企业精神，“永无止境的探索、不甘落后的拼搏、更高水平的追求”的一流精神，不断激励着“绍电”员工开拓进取，负重攀登。绍兴电力局在全国电力系统中受表彰的荣誉曾获9个第一：1993年成为原电力部首批“安全文明双达标”企业；1996年成为首批“双文明单位”；1997年成为原国家电力公司首批“一流供电企业”；1998年首批授予“全国电力系统双文明单位标兵”；1999年被中央文明委授予首批“全国精神文明建设工作先进单位”；2000年首批授予“全国电力系统思想政治工作先进单位”；2001年首批命名为“国际一流供电企业”，成为全国首批五家“国际一流供电企业”之一；2003年成为首批“国家电网公司文明单位”；2005年被中央文明委授予首批“全国文明单位”。近年来，绍兴电力局分别被授予“全国五一劳动奖状”先进集体、“全国用户满意企业”、“全国电力行业质量管理奖”。随着电力工业生产发展，专业管理体制逐步完善，全市形成了统一的电网建设、生产、调度、安全、营销、财务等专业管理体系。全局建成了一支高技能人才比例为99.12%、人才密度为98.52%的高素质员工队伍，人均劳动生产率达123.61万年/人.年，名列浙江电力系统第一。同业对标、异业对标，以及技术创新、机制创新、体制创新工作不断推进，实施了安全生产综合预控、财务扁平化管理，输变电设备状态检修等工作，开发了营销客户服务系统、生产MIS系统、调度自动化等系统，推广了变电所无人值班、现场标准化作业等工作，实现了业务流、物资流、资金流的集成运作，围绕SAP为核心建立的集成平台处于国内同类领先水平。“电子党务”创新案例获国家电网公司精神文明建设“创新奖”、中国电力政研会供电年会“一等奖”。创一流工作成绩显著，实现了“双达标”、“全国电力系统一流供电企业”和“国际一流供电企业”目标。绍兴电力局长期以来形成的基本文化理念，就是：要么不做，要做就做精、做好、做实。全体员工积极践行“以人为本，忠诚企业，奉献社会”的企业理念，推行了企业理念、行为、视觉识别三项系统，构筑了学习、服务、创新、安全、执行、诚信文化六项建设，形成了具有“绍电”特色的企业文化。深入开展学习型企业、知识型员工创建活动，经常性地开展形势任务、思想道德、安全意识等日常教育；三年来共形成了350余篇调研报告和政研论文，编发了思维决定行动和文化软实力等10余本3万余册书，较好地保持了“全国企业文化建设工作先进集体”、“全国创建学习型企业成绩突出单位”和“浙江省思想政治工作优秀企业”等荣誉称号。绍兴电力 配用数据网据悉，绍兴电力局将继续遵循“积极、稳妥、适度超前”的指导意见和“总体规划、分步实施、逐步实现”的推进原则，在现有20千伏配网建设成果基础上，一方面继续加快上虞新区275平方公里的20千伏配电建设与改造工作；另一方面在绍兴其他县局适时开展20千伏配电网建设，加快推进绍兴地区配电网电压序列优化工作。 据了解，目前绍兴20千伏推进工作取得了阶段性成果，20千伏供区基本形成，满足用户接入需求；完善和发布各类技术、设备、管理类标准，为20千伏配电网建设提供技术支撑；2 0千伏序列产品研发生产，为20千伏配电网建设提供设备支持。2010年，该局将在上虞新区现有电网基础上，投资2000万元，持续推进包括架空线路、电缆、台区和开关等在内的20千伏配网建设步伐，加快110千伏杭湾变建设和220千伏展望变前期工作，同步加强20千伏配网运行管理，力争使该新区成为全省新兴区域20千伏智能配电网建设的典范浙江绍兴电力有序推进统一坚强智能电网建设发展来源： 2009-08-31本网讯 通讯员沈家越报道 8月30日上午，浙江绍兴电力局利用“大明讲堂”学习教育平台，专门邀请了中国电力科学研究院智能化电网专业研究专家作智能化电网专题讲座。该局中层以上领导干部、机关全体管理人员和自愿参加讲座的员工共600余人放弃“双休日”休息时间，通过电视视频会议系统，在一个主会场和九个分会场集中聆听了专题讲座。 为进一步提升全局员工对建设统一坚强智能电网重要性、艰巨性和紧迫性的思想认识，有序推进绍兴电力智能电网的建设发展，绍兴电力局运用多种载体和形式，加大对智能电网的宣传教育力度，在干部员工中普及智能电网的先进科技理念和基础知识。专程诚邀作为国家电网公司智能电网专家组核心成员的研究专家为干部员工作智能化电网专题讲座。讲座中，主讲老师用通俗易懂的语言和大量生动典型的事例，就智能电网的概念？国内智能电网建设的基础条件？现有电网基础设施与智能电网基础设施相比的优越性？智能电网最新研究进展？智能电网关键技术研究与思考及智能变电站、智能配电网建设等相关专业技术知识，从理论深度到实践高度，作了深入浅出的讲解和辅导，使聆听讲座的该局干部员工在思想上、认识上对建设智能电网有了一个从感性认识到理性认识的飞跃。 据悉，绍兴电力局以建设坚强网架为基础、以信息平台为支撑、以自动化技术为依托，加快智能电网在绍兴电力的建设步伐，研制开发的电能表智能化检定流水线系统和防误装置解锁钥匙智能管理系统先后通过了国家电网公司和省电力公司组织的验收。同时，该局认真贯彻落实国网公司和省公司关于推进20千伏电压等级应用工作的要求，结合企业安全稳定可持续发展实际，按照“先粗后细、先易后难”的方式，作为浙江省电力公司三个试点区域之一，率先在供电区域上虞新区杭州湾工业园区启动20千伏智能配电网建设工作，并专门成立了由局长任组长的“绍兴电力局20千伏智能配电网实施工作领导小组”和相应的办公室及电网规划、运行检修、营销服务、技术设备、建设协调等五个专业工作小组，各专业组还落实好各自的职责和工作要求，做到“责任、措施、标准、要求”四落实，举全局之力有序推进统一坚强智能电网在绍兴电力的应用和建设发展12月24日，110千伏诸暨珍珠变顺利投产。至此，今年绍兴电网建设划上圆满句号。该市电网全年投产总容量458万千伏安，创历史新高。 尽管受金融危机及外部建设环境日益复杂等多重影响，但我们仍超额完成了年初制定的开工、投产、储备三个三百万的目标，为服务绍兴两个千亿工程，保障三年建设计划，促进绍兴经济平稳较快发展提供了坚强的电力保障。绍兴电力局负责人欣慰地告诉记者。 科学理念先进技术 打造责任电网 9月16日，绍兴首台单相变压器在新昌县长岗岭自然村投运； 10月14日，绍兴首条铝芯电缆在110千伏界树变投运； 11月10日，绍兴首个20千伏供电区域在杭州湾上虞工业园区建成； 浙中1000千伏特高压输变电工程高质量完成选所和选线工作，应用国内最先进技术的全数字化变电站110千伏大侣变建设进入收尾阶段 2009年注定是绍兴电网建设史上不平凡的一年，不仅仅是投产规模，各种新理念的引入，各种新技术、新产品的应用，为电网发展注入了强劲动力。 在电网建设中，我们以社会责任意识提升科技创新意识，强化质量工艺意识，深化投资造价控制意识，优化工程进度意识。该局有关负责人表示。 作为省电力公司首批试点单位，绍兴电力局在20千伏配网建设中，以规划为先导，制定了以275平方公里为建设蓝图的杭州湾上虞新区电网实施计划，并快速推进。目前，上虞新区20千伏智能配电网建设已取得阶段性成果：20千伏智能配网规划通过评审，20千伏供区基本形成，完善和发布了各类技术、设备、管理类标准，20千伏序列产品成功研发生产。在此基础上，绍兴其他县局20千伏配电网建设工作也将适时开展，其中绍兴市区南部区域405平方公里的20千伏配网规划已经启动，绍兴地区配电网电压序列优化工作加快推进。 在08年全国首个220千伏数字化变电站宣家变投运的基础上，绍兴电力局不断提高数字化、自动化变电站的建设水平，积极推动110千伏全数字化变电站建设。目前建设中的110千伏大侣全数字化变电站，其综合自动化系统，采用目前国内最先进的IEC-61850标准、高速以太网通信技术、一次设备数字化技术，多项技术均属于国内首次应用，而采用的全数字化技术在国际上也鲜见工程应用案例。 变电所户外不设草坪，主控楼内不吊顶、变电所围墙不用涂料浙江配送式标准化变电站逐步实施，今年新开工的变电所三通一标、二型一化应用率达到100%，新投产的变电所应用率超过90%。二型三新输电线路建设取得了前所未有的突破 在一份该市电网建设的年度专报中，记者看到这样一串串数据和一个个专业术语。 据该局有关负责人介绍，2009年，该局按照上级有关要求，大力提升标准化建设水平，通过全面应用基建标准化成果、建立标准化业主示范项目部、实行安全文明标化施工管理，全面实施过程审计等措施，完善了基建工作流程，提高了工程管理水平，加快了工程进度，提高了工程质量，降低了工程造价。该局在雅致至苍岩的220千伏线路改造中，采用间隙型低弛度超容量导线增加输送容量，同比重新建设输电线路节省投资490万元，减少工期105天。新近投产的220千伏苍岩-嵊东输电线路，苍岩-新西输电线路，全部采用同塔双回路建设，减少铁塔约90基，少占用地近20亩，降低造价约2500万元。该局还组织开展输电线路全寿命周期设计竞赛，加快推动三通一标的整体工作，同时在配（农）电网建设中积极应用单相变压器和铝芯电缆，以降低电网损耗和投资。 同时通过强化安全质量意识，加大现场管理力度，多管齐下实现了基建安全质量不断提升。220千伏宣家输变电工程被省建筑协会评为钱江杯工程，110千伏牌镇等四个输变电工程被绍兴市建管局、绍兴市建筑业协会授予兰花杯优质工程称号，220千伏沥海变被省建筑协会评为安全文明标化工地，220千伏嵊东变获得省公司质量管理表扬工程，220千伏青藤（五洋变）顺利通过达标验收。 政府主导多方合力 建设和谐电网 6月25日，浙江东部沿海电源送出的关键工程-500千伏苍岩输变电工程顺利投运。工程的投运，从根本上解决了长期困扰嵊州、新昌两地的电网卡脖子问题，为两地迎峰度夏和经济社会长远发展提供了强有力的电力保障。 在苍岩变的建设投运过程中，充分体现了合力科学建网机制的极端重要性，同时也体现了我们建网为服务、建中献服务、建成保服务的电网规划建设新理念。该局有关负责人说。 一方面是绍兴经济发展需要有力的电力支撑，一方面是电力工程建设受阻问题亟待化解，怎么办？为改善电网建设外部环境，营造全社会合力建网氛围，绍兴电力局积极向绍兴市政府汇报沟通，在市政府层面成立全市电网建设领导小组的基础上，向纵深推进。1月4日，绍兴市政府召开全市电网建设领导小组会议，下发电网建设经济责任制考核办法，将电网建设列入各县（市）、区政府年度岗位目标责任制考核，通过签订电网建设工作责任书，树立责任意识，强化属地化管理。 绍兴市主要领导多次在市政府工作会议上要求各部门大力支持电网建设工作。分管领导携政府相关职能部门到在建输变电工程工地，现场协调和解决建设中的难题。随着政府部门在电网建设中的角色由参与到主导的转变，良好的沟通协调机制得以建立，电网建设外部环境不断改善。 9月11日，绍兴市召开市域总体规划评审会。会上，电力设施布局规划正式纳入市域总体规划。据该市规划局编审处工作人员介绍，他们的案头都放着一本全市电力设施布局规划。在控制性详规评审、专项规划评审、项目规划条件书出具之前，他们总会核对电力设施布局规划，检查是否已将其纳入控规和专项规划，并与电力部门及时沟通，有效保护电力设施布局规划成果。 11月18日，绍兴市政府在该市新一轮土地利用总体规划修编工作情况汇报会上，再次要求各县（市）国土局在本次土地利用总体规划调整中落实电力设施项目土地。 在将全局性规划纳入地方规划的同时，2009年绍兴电力局还有针对性地开展了区域电网发展的专项规划编制，谋划高压变电站、开闭所和高压廊道的布点，着力提高输变电设施同周边环境的和谐性，并纳入区域控制性详细规划。 2009年，按照省公司统一部署，绍兴电力局加速推进110千伏及以下输变电项目投资主体变更工作。尽管变更规模居全省之首，但通过积极主动、卓有成效的工作，该局提前一个月完成此项工作，涉及34个110千伏变电所，变更合同500余个，涉及投资约9.8亿元，完成6500万发生费用的确认及清理。 合力建网机制加速电网建设，而电网建设又反哺广大客户。 为确保500千伏苍岩变投入系统运行期间的电网安全，该局技术人员经充分分析论证，制定详细投产方案减少停电时间，同时以最快速度出台了13个防大面积停电事故预案。 5月22日萧甬电铁外部供电工程投产供电，成为萧甬电铁全线第一座通电的牵引站。 据该局有关负责人介绍，为配合杭甬高铁、绍诸高速、嘉绍跨海大桥等一批重点工程的建设，该局积极发挥先行官的作用，成立重点工程供电工作领导小组，主动上门为工程提供超前服务，并开通临时用电绿色通道，简化报装流程，加快工作进度，并定期以通报形式向政府和有关单位汇报，想尽办法全力合拍重点工程的快速推进。 2009年，将注定在绍兴电网建设历史上留下厚重一笔：全市全年投产总容量458万千伏安，开工总容量379万千伏安，储备（核准）总容量439万千伏安，共建设完成新农村电气化县1个，新农村电气化镇11个，新农村电气化村230个，电网建设投资、规模和数量均创历史新高。（孟永平、孙燕军、王华慧、秦沈峰）绍兴电力公司认真贯彻落实国网公司关于智能电网建设工作部署，充分认识到通过建设智能配用电综合信息系统试点工程，实践在智能电网建设框架下，构建智能配用电服务体系，实现电网与用户的双向互动服务，以此提升用户服务质量，满足用户多元化需求，实现配电自动化与营销智能化。根据国网公司“关于下达智能电网试点工程项目计划的通知”（国家电网智能2009909号）文件，综合考虑全市各方面的情况，决定选择有代表性的绍兴用电管理所开展智能配用电综合信息采集系统的试点建设工作，为全面推广智能配用电信息采集系统建设积累经验。目前绍兴地区主网35Kv、110kV及以上变电站基本实现光缆全覆盖率，已经建立多个155-622-2.5G主干光纤传输自愈环网，只要进一步完善和优化，构建更加可靠的MESH网状骨干网，将更加满足智能电网对通信系统的支撑和保障作用。第2章 建设专网无线宽带接入系统必要性2.1 概述信息化技术在电力业务领域得到广泛应用，如电网调度自动化、发电厂生产自动化控制系统、电力负荷控制预测、计算机辅助设计、计算机电力仿真系统等，现阶段电力行业信息技术的应用正逐渐由操作层向管理层延伸，从单机、单项目向网络化、整体性、综合性应用发展，对大范围实时通信技术的需求日益迫切，各类通信技术在电力行业信息化建设中得到广泛的使用。目前在电力配用网数据业务传输中，主流通信方式可分为有线和无线传输二个大类。其中有线通信传输方式：主要包括电力线载波、光纤通信；无线通信传输方式：主要包括微波通信、数传电台、租用公网的无线通信等。根据配用电信息通信系统的规范要求，依赖通信实现故障自动隔离的馈线自动化区域宜采用光纤专网通信方式，具备遥控功能的配电自动化区域应优先采用专网通信方式，因此在一定范围内所覆盖开闭所、公用变压器、负控等的电力设备通信，在采用光纤远程通讯方式为主的情况下，对于一些光缆铺设困难、成本高、特殊业务需求的场所宜采用无线专网技术建立远程通信传输解决方案。因此，从以上可以看出，随着信息技术的不断发展，网络的分布也越来越广泛，城市内分散的变电站供电站与中心电力系统连网实现信息的互动是一个必然的趋势，对于已经具有基础网络的城市电力系统，宽带无线接入系统可作为有线的补充，弥补有线网络的不足，覆盖有线无法覆盖的盲点。同时无线网络产品因其施工维护简单、费用低、是有线网络的最佳备份。无论是现在还是在将来，无论是局域网还是城域网，无线网络都不会完全替代有线网络，这两者之间永远是互助的关系，就象既需要听广播又要看有线电视和既要在海底铺设电缆又要在太空放置卫星是一样的道理。2.2 现有电力数据通信方式及比较目前电力行业数据业务传输的主流通信方式可分为有线和无线传输二个大类。有线通信传输方式：包括电力线载波、光纤通信；无线通信传输方式：包括微波通信、数传电台、租用公网的无线通信等。2.2.1 电力线载波通信电力线载波方式是以电力线路作为通道，利用现有电力线，通过载波方式进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。电力线载波方式较多地应用于高压输电网,而对于配电网，由于其结线方式复杂，有架空线和电缆网，干线上连接许多不同长度、截面的支线以及支线上又有多次连接，并且有容量不一的配电变压器分布各处,信号衰减较大。而且中压电网面向用户电器，大量电器的频繁操作使脉冲杂音成分增大,会造成信号的干扰。因此，电力线载波方式用于配电网时会存在以下问题： 信号衰减、反射严重载波信号在配电网络传输时，因为有分支而使配线信号衰减、反射。尤其是在各结点处，产生程度不同的信号反射和折射。使任一点上的信号强度总是有关信号叠加后的矢量和，它随结线方式、运行方式和气候变化而变化，这为信号的准确接收带来了很多不确定性。 受负荷影响，传输距离短电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。 传输速率低电力线载波的传输速率一般较低，当采用RTU轮询通信方式，且台数较多时，信号传送周期长、速度慢。这也不利于性能的提高和未来的扩展。 网络灵活性差配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；建设实施时候需要对耦合方式有所了解，施工专用性强；当配电线结构发生改变（如分支数量多少、线路长短或开关数目变化）时，需要重新调整，操作复杂。 不适应断点众多情况配电网断点众多，对于不是由于故障而带来的开关开断现象，进一步加大了传输通道衰减的不确定性。2.2.2 光纤通信方式目前电力系统依托于高压输电线路已建成光纤骨干网络，光缆主要覆盖35KV、110 kV及以上变电站和供电局、部分的10KV开闭所、公用变压器等。光纤通信的特点： 传送速度快，并具备传输声音、数据和图像的能力完全可以满足配电网自动化系统通信网扩展的需要； 传输损耗小大约在0.21.0 dB/km，可以实现长距离传送； 可靠性高、抗干扰能力强不受电磁波或其他强电磁场的影响； 可采用环网通信，互为热备用一旦通信环有故障，光端设备能自选路由，自动愈合，提高了可靠性； 配置灵活，扩展方便若需要增加新的点，可在就近的光纤通信环网内打开环路直接链接。光纤通信的缺点： 成本高光缆及其敷设费用较高，光端机成本也很高，仍将是今后较长时间内光纤通信应用于配电网的主要阻碍因素； 工程量大，建设进度慢光纤铺设、受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用，有些地方由于地理原因无法铺设光纤。2.2.3 无线通信方式无线通信主要包括以下方式1. 微波通信设备及整个工程投资昂贵，且不适用于配电网的多点通信。2. 扩频通信具有抗干扰能力强、误码率低、发射功率小等优点，适用于如变电所与调度中心等长距离通信，但用于城市配电网时，由于通信环境不理想而其绕射能力差，信号的接受会受到波传输的影响，效果不佳。3. 公网CDMA/GPRS采用GPRS/CDMA方式组成数据传输网络的特点： 极其方便只要附近有GPRS/CDMA基站，就可以架设数据采集终端。 接入方式简便在GPRS/CDMA网络上组建数据传输网络，根据总带宽需求，申请合适的中心接入方式与带宽，对终端数量没有限制。 投资小租用公网的无线通信是一种较实用的方法，初期投资小公网通信缺点。 长期通信费用高因其租用性质，按流量计费，此外费用还包括数据卡（GPRS通讯SIM卡）月租费，移动公司到电力公司光纤铺设费用等。如果有3000个集中器需要通信接入，每个点每年费用100元计算，5年下来大约需要150万元费用。这个费用如果用来建立一个专用的无线网络还是有很大作用，可做到一劳永逸。 安全性差电力通信要求非常高的实时性，公网由于面向的是公众服务，业务比较繁忙时，难以保证终端在线提供服务。偏远地区信号无法保证。由于GPRS/CDMA网络的设计依据是采用不饱和运行设计，一定时间内未发生数据通信的在线手机脱离GPRS/CDMA网的技术手段，以便其充分利用信道。为此终端必须始终检测自身是否在线，一旦离线终端必须立即重新上线，上线后必须立即将自身新的IP地址上报主站，否则就有可能错过主站此时下发的停、送电指令。由于上述原因，如果某一时段公网用户在线率很高（如传统假日），终端就有可能在此时段无法登录GPRS/CDMA网，从而错失主站此时下发的停、送电指令。由此可以看出，即利用公网进行数据传输的负控系统的可靠性受限于终端的在线率。 网络维护没有主动权由于利用电信运营商的无线网络，如GPRS网络(例如基站等)出现故障，由于无法对其进行维护只能等待移动公司恢复，因此失去了对系统通信的主控权。4. 无线专网：具备公网接入方便，覆盖面广，抗灾能力强等主要优点，同时由于专网只针对电力内部用户，可以保证信息安全，带宽资源丰富，业务扩展简单、实时性有充分的保障。2.2.4 不同通信方式的综合比较如下表所示，为上述不同通信方式的综合比较。表2 不同通信方式综合比较通信方式光纤通信电力线载波无线公网无线专网建设成本高，主要用于光纤铺设较低较低中等使用成本低低高低可靠性高一般一般高信息安全 专网运营，安全性好 专网运营，安全性好安全性较低专网运营，安全性好实时性高一般低高系统容量通信速率高，系统容量大通信速率低，系统容量小通信速率高，系统容量小通信速率高，系统容量大抗自然灾害能力一般一般高高鉴于采用无线专网通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合中低压配网通信点多、覆盖面广、通信可靠性和安全性要求高、业务种类多且要求不一的情况，可以很好满足配网自动化、大客户负控、远程抄表、视频监控、应急通信等需求，弥补光纤骨干网络覆盖面不全的缺陷，实现与骨干网络很好的互补。2.3 键桥宽带无线接入系统优势键桥宽带无线接入系统定位为光纤骨干网络的有力拓展和补充，具有光纤的“带宽”和安全性方面优势，同时具有无线公网接入方便灵活的优势，突出体现在以几个方面。2.3.1 灵活部署，不受地理影响如遇山地和开阔地等特殊的地理位置和环境将对有线网络的布线工程有着极强的制约力，这时如坚持采用有线网络将有着施工周期长和后期维护困难等问题。采用宽带无线接入系统不需要进行专门布线，就可轻松的在距离为5公里、传输速度为15 Mbps的情况下，针对离骨干网光纤接入点与监控点距离较远，且中间有山、河道阻隔等难以铺设线缆的状况，快速方便的部署；在城市大多管道采用地下管道铺设，铺设光纤网络费用巨大，无线宽带接入系统则可以低成本快速部署，作为光纤网络的替代方案。2.3.2 组网灵活在组网方面，键桥专网无线宽带接入系统具有明显优势，由于支持多种组网方式，支持点对点，MESH，点对多点，蜂窝组网，网络更灵活，可以实现点面相结合的方式实现覆盖，具有很强的实用性。2.3.3 克服公共数据网络的局限性在城区内公共数据网络有着网络覆盖面积广、受地理环境的影响小等优点，但同时它也有着如传输速度、租用费用昂贵和施工周期长等显著的缺点。使用专用的宽带无线接入系统，可以一次性投资，一劳永逸。2.3.4 带宽容量大突破现有公网无线技术数据速率低，通道容量小限制，系统频谱利用率高，单基站吞吐量可达15M，终端的速率可达2M。在使用5M信道带宽情况下，可支持15mbit/s的数据传输速率，可以满足各种业务需求。系统具有按需分配带宽的能力，合理分配带宽资源。可以订制服务流，设置带宽范围，时延和优先级，实现端对端的QoS服务。可向终端提供不同的等级质量保证的数据、视频、话音服务，保证重要的数据和业务优先发送。保证时延受控制，保证语音，视频等对时延敏感的业务传输流畅。2.3.5 实时性强由于系统专门应用于电力专网用户，具有实时在线特性，系统无时延，无需轮询就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。完全避免与公网用户争夺网络资源的问题，尤其是公网用户比较繁忙情况下，专网用户可能就得不到资源，无法满足电力用户的业务需求。2.3.6 安全性高对于电力专网用户而言，网络的安全性是十分关键的因素之一。键桥的宽带无线接入解决方案可以提供可靠的系统安全性保障：1) 所有的用户数据保存在Radius Server中，包括用户的权限、支持的业务类型等数据。2) 提供用户的登录鉴权：所有的CPE设备在接入时，必须通过BS完成到Radius Server中认证，以鉴别非法用户的接入；另外完成空口数据的加密。目前支持的认证方式与加密算法如下：认证方式：EAP-TLS/EAP-TTLS/EAP-AKA/加密算法：AES-CCM2.3.7 NLOS非视距传输采用OFDM/OFDMA技术，具备非视距传输能力，可方便更多用户接入基站，大大减少基础建设投资；2.3.8 频段资源针对智能电网的应用需求，系统采用1.8G频段资源，最大限度的减少与其他频段之间所形成的干扰，从而保证了电力专网频段的合理利用，同时也极大地保障了电力专网的安全性。2.3.9 互动性强配电控制信号：配网自动化系统的“遥控”命令下发；配电线路数据采集：灵活支持线路开关的远方监视控制，包括开关状态监视、事故隔离分段、线路切换操作。配电线管理信息，包括电流、电压、事故点检出、事故预测等信息；用户数据采集：主要有负荷集中控制系统和用电量自动检测系统(远方抄读表系统)，包括电度表的量测、分时计费电度表切换、负荷远方控制等；2.3.10 业务扩展力强本系统是一个IP宽带无线接入系统，主要完成终端的远程接入功能，因此在此网络架构中除了支持基本的抄表业务外，还可以支持以下业务，仅需在网络侧配置相应的应用服务器设备即可。 图像回传云台摄像机、视频编码器与CPE相连，通过LT800/RW100系统将现场画面实时传送到监控中心；手机/ PDA移动视频监控；云台摄像机、视频编码器与固定网络相连，监控人员只要在网络覆盖区内，就可以利用PDA、智能手机等终端，随时随地掌握监控现场情况。 移动办公 LT800/RW100提供无线宽带业务。手持笔记本电脑或掌上电脑，插上网卡或终端模块，即可实现宽带“移动办公”。LT800/RW100系统终端速率上下行高达10Mbps（MIMO模式下，最大可达19Mbps），用户通过LT800/RW100系统可随时随地享受网上冲浪，视频会议，视频点播等宽带无线业务。 语音调度指挥 LT800/RW100调度指挥系统在应急指挥工作中真正做到了迅速、准确、高效的调度指挥的功能。LT800/RW100系统提供包括强插、强拆、代接、监听、转接、广播、对讲、会议、通播、组播等调度语音功能。 其他领域及应用场合 紧急和突发事故指挥和控制； 移动指挥车系统； 郊区、乡村提供方便、快捷、低廉的宽带接入和综合信息服务； 新兴住宅小区家庭用户宽带无线上网服务、综合信息服务； 户外重点公共场所多功能无线宽带大屏幕显示系统等各方面。综上所述，深圳键桥通讯依托领先的技术，可为电力配用网提供先进的宽带无线接入系统，电力公司通过键桥的方案，可实现无线电力抄表、无线设备监控、电力信息服务等。可提供包括语音、即时通信、监控、检测等移动信息化应用，为电力行业的客户提供更便捷的服务，使其能够随时随地的享受移动通信技术带来的便利，全面提升电力行业的竞争力。因此，键桥专网无线宽带接入系统是特别适合电力无线专网及满足智能电网和配用电网发展要求的无线宽带技术。基于OFDMA的技术特点及优势，结合电力系统通信的要求，OFDMA电力专网可以为电力系统无线城域网、电力应急通信以及配网自动化等提供宽带和高速的无线接人方式。宽带无线专网 应急处置技术系统的基石时间:2010-4-12 10:13:00来源:安防知识网责任编辑:曹雪芹分亨 收藏本页转载到：摘要：无线传感器网络是构建面向应急联动系统的临时性、突发性基础信息采集、分析和预警体系，而在维稳应急处突领域实现这一体系的基础应是具有通信无线化、业务数字化、终端移动化以及覆盖城域化等特点的宽带无线专网。关键词：宽带无线专网应急处置技术系统基石 【安防知识网】随着我国城市化进程不断推进、城市建设和人口的不断增长，社会矛盾日趋复杂和尖锐，各类突发性灾害和事件对城市造成的损失和带来的影响越来越严重。应对“突发公共事件的高发期”和“社会高风险期”的快速反应、集中指挥、应急调度的需求越来越迫切。尤其是在直接关系到人民生命财产安全、社会稳定和国家安危的突发事件爆发期的信息采集、现场处置和指挥管理成为各地政府应急指挥系统急需解决的当务之急。随着现代科学技术的快速发展以及网络技术的应用，应急联动系统也正处于高速发展阶段，可助益新一代应急系统研制发展的物联网(无线传感器)技术因其综合优势已成为重点考虑、优先发展的领域之一。无线传感器网络是构建面向应急联动系统的临时性、突发性基础信息采集、分析和预警体系，而在维稳应急处突(处突即处理突发事故)领域实现这一体系的基础应是具有通信无线化、业务数字化、终端移动化以及覆盖城域化等特点的宽带无线专网。宽带无线专网用于应急处理的必要性首先，政府应急处理的通信系统必须由专用网络承载。事实证明，在严重自然灾害或突发重大公共群体事件时，公共网络是无法满足应急通信需求的。每当重大事件发生，随之而来的必然是公众信息传播的爆发时