无线通信技术在智能电网中的应用论文_李建

无线通信技术在智能电网中的应用论文_李建

(国网江西省电力公司南昌供电分公司 江西南昌 330000)

摘要:在新时代背景下,各行业生产及人们日常生活对电能的需求量不断增加,但是通过实际调查发现在实际应用过程中电能浪费情况比较严重,为此采取何种措施解决电能浪费问题成为电力企业研究的重点内容之一。智能电网能够根据实际情况及需求对供电进行适当的调整,在符合要求的情况下能够提升电能利用率,更好的实现节能及可持续发展的目标,下面对无线通信技术在智能电网中的应用进行说明,以供电力企业参考。

关键词:无线通信技术;智能电网;应用;分析

1.智能电网及无线通信技术概述

智能电网主要指电网向智能化及自动化的方向发展,智能电网建设过程中需要将高速及集成的通信网络作为基础,之后使用传感测量,智能控制设备以及智能决策系统等完成相关工作,智能电网的建设使智能操作及二十四小时监测的目标得以实现,其具有可靠性较高、高效性、经济性以及安全性等特点,为此各大电力企业对智能电网建设工作产生了更多的重视。无线通信技术主要借助电磁波信号能够在自由空间中进行传输的特质完成信息交换的一种通信方式,其具有安全性较高,覆盖范围广以及功能强大等特点,为此在各行业中应用较为广泛,在电力企业智能电网建设中应用较为突出。

2.无线通信技术在智能电网中的应用研究

2.1无线通信技术简述

无线通信技术主要采用GPRS/CDMA的网络技术,其通过无线信号传输,将发送的信息进行传输。虽然,现阶段我国的无线通信技术覆盖范围与使用率均呈现出了高速的发展,然而,与成熟的有线通信技术相比,其依然有诸多的问题有待完善。无线通信技术主要通过无线通信信号基站来传送信号,在传送的过程中受建设成本和施工难度的影响,其信息基站的扩展密度还不能达到最佳状态,导致部分地区受地形和其他外界因素的影响,在通信中的安全性、信息接收质量都无法完全得到保障[1]。此外,我国的无线通信技术费用较高,网络信息的安全性亦得不到良好的保障。在信息的传送过程中,往往会因数据传输的网络延迟而造成一定低效率发展状况。

2.2 BWA技术用于智能电网的可行性分析

BWA技术是指宽带无线插入技术,配电网通信业务有接线复杂。通信点多,通信设备环境差等特征,所选用的通信技术要求很高,要求其具备可靠性、通信流畅、并且不受环境影响的实现双向通信功能,传统的有线通信技术受地形特点影响较大,因此在全面实施的过程中会遇到很多困难。而BWA技术能够很好的克服地形条件的限制,并且BWA技术具有成本低、使用方便的优点。对于这种供电可靠性要求较低的负荷均可以满足。在配电网中的保护装置中,若要完全实现智能化自我保护和自愈功能,可以通过BWA技术实现,即在配电网中强化重合器与分段器的应用,让整个开关处于无线通信技术的操控下[2]。这样不仅能够促进无线通信技术的的扩展,还能避免重复的通信构架建设,既提高了智能电网建设的效率,又有效的减少了风险,降低工程成本。

3.无线通信技术在智能电网中的应用与功能

实现智能电网的功能需要依托于通信技术支持,与传功通信技术相比,无线通信技术具有成本低、拓展性强、使用方便等优点,也是让智能电网更加“智能”的重要手段,是智能电网最为理想的通信方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近些年来,无线通信领域中的相关人员在智能电网中通信研究中取得了巨大成果,无线通信技术在智能电网中的应用也愈加广泛。

由于智能电网系统中的电站分布在不同地点,因此,对无线通信技术的信息传递距离有一定要求。根据距离可以将无线通信技术分为以下4种:(1)IEEE802.15无线个域网;(2)IEEE802.16无线城域网;(3)IEEE802.11无线局域网;(4)IEEE802.20无线广域网。其中,Zighee、蓝牙技术、无线UWB技术是日常生活中常见的广域网技术,WIFI是局域网中的一种,WiMAX是无限城网中的一种,手机所使用的GSM(2G)、GPRS(2.5G)、3G、4G技术同样也是无线城网。同时,以无线频谱使用权来划分,可以分为频谱授权用户与非授权用户,授权用户是指无线电管理部门所允许接入频谱的用户,非授权用户是指没有获得合法接入的用户。针对非授权用户,有关通信部门提出了动态频谱和认知无线电技术来鼓励新型服务业务发展。

通信技术和信息技术是智能电网的核心,也决定着智能电网的发展方向。现如今,我国电力行业已经在用电领域、配电领域中开发了BPL技术,主要应用于配网管理、自动抄表、用户双向通信等层面。该技术能够有效提高工作效率,降低人为因素的影响。当今,无线通信设备主要具有远程通讯、远程控制、方便携带、GPS定位、射频等功能,能够为智能电网管理、标准化建设提供帮助,提高整个电力系统的经济性与安全性,落实低碳经济理念、实现节能减排目标。在电力行业的长期发展中,人们对电子无线通信技术提出了明确要求,传统的工作人员需要在现场进行操作、记录,但通过无线通信系统,能够实现远程作业与指导,这也成为了电厂工作人员的工作形式之一。电力无线通信工作包含用电管理、电力线路检查、抄表作业、移动办公等功能。如今4G无线通信技术已经非常普遍,其具有覆盖率广、用户多、传输效率快、可靠性高、安全性好等优点,能够满足智能电网业务需求,能够应用到自动化配电、电力信息采集、监控、巡检抢修等业务,对发电、配电、变电、用电等多个环节有着重要作用,进而解决电力生产问题,获取更高的经济效益,提高智能电网数字化水平。

基于无线通信技术的前提下,智能电网能够实现多种无线业务,其中认知无线和动态频谱是非常有效的无线通信技术手段。通过该方法能够在智能电网频谱稀缺的条件下,通过频谱汇聚、频谱感知、频谱接入等形式来实现系统信息传输,能有有效降低频谱租赁所造成的高费用,进而推动智能电网发展,在智能家庭、智能城市中有着非常广阔的应用空间。

智慧城市是我国城市建设目标之一,也是国家战略之一,智能电网作为社会生产、人类活动的基础,在其中有着巨大推动作用。通过利用电网无线通信,对城市中的交通系统、照明系统、娱乐系统、安全监控起到了重要作用。如通过智能电网,可以根据夜晚路面状况来调整照明系统亮度,进而降低公共用电消耗量。同时,可以在照明系统中应用太阳能、风能等清洁能源,让太阳能、风能电池在白天摄取能量、夜晚释放能力,形成良性循环。通过电网无线通信系统,能够让各个小区之间形成用电信息共享,根据共享信息实现配电动态调整。如某个小区用电量较高时,可以单向提高输电功率和电压来保障用户用电需求与生活质量。

4.结语

综上所述,无线通信技术具备便捷性、成本低、应用广泛、覆盖面广等优势。通过将无线通信技术应用到智能电网中,能够有效弥补光纤通信高成本、维修难、操作复杂等问题,实现了电网通信技术的改革。

参考文献:

[1]李晨光,王芸波,刘太学.无线通信技术在智能配电网中的应用研究[J].中国电力教育,2010,08,27:258-260.

[2]苏斌.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[D].华北电力大学,2015.

论文作者:李建

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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