贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 贵州贵阳 550001
摘要：随着先进通信技术的不断推广和应用，电力线路的适应性要求变得越来越高，需要制定可行的技术方案，才能更好的满足输配电线路的实际需求。根据当前电力线路的设置情况来看，微功率无线通信技术的合理应用，需要充分考虑适应性，并对各个相关因素之间的关系有比较全面的认识，才能真正提高电力线路的稳定性、可靠性，从而提高电力输配的整体质量。
关键词：微功率无线；通信技术；电力线路；适应性
对输配电线路通信网络进行综合分析发现，无线网络具有如下几个特点：一是，设置方便、简单；二是，成本不高，等等。因此，在国家对蜂窝无线网络技术提出一定限制规定的情况下，微功率无线技术的合理应用，可以大大提高组网的灵活性，并使系统更加简洁，从而实现短距离环境下的通信传输。所以，对微功率无线通信技术在电力线路中的适应性有比较深入的了解，对于促进智能电网现场通信网络的现代化发展有着重要意义。
一、微功率无线通信的设计思路和相关分析
图1 无线供电的主要方式
如图1所示，当前无线供电的主要方式。根据相关研究和分析发现，IEEE802.11g技术是当前使用比较广泛的微功率无线通信技术，其具有如下几种特点：一是，技术比较成熟；二是，传输效率较好；三是，可以实现IEEE802.11b的兼容，等等。本文主要在IEEE802.11g技术的基础上，对微功率无线通信技术进行相关探讨。通常情况下，输电线路现场网络的传输距离有如下几个：一是，长距离在3千米以下；二是，一般距离是大约1千米，与其相比，配电线路的传输距离有如下几种：一是，长距离在300米以下；二是，一般距离是大约100米。因此，在进行想要实现微功率无线的远距离通信，需要考虑如此几种因素：一是，功率的有效控制；二是，天线的合理设计；三是，通信宽带的参数；四是，协议适配；五是，时延性能参数设置，等等，以便为微功率无线通信技术在电力线路中的适用性分析提供相关参考。
（一）现场网络的通信组网分析
如图2所示，输电线路中无线网络的组网方式。通常情况下，输配电线路信息节点之间组成的无线网络具有如下几个特点：一是，多跳；二是，线状，因此，每个杆塔位置都需要设置一个合适的无线传输节点，并结合高增益定向天线，才能在有效控制发送公率的基础上，实现不同传输距离下的信息通信。在实践过程中，无线传输节点具有如下几种功能：一是，有效进行线路杆塔上传感器各种信息的收集；二是，与终端节点保持联系，实现同步网时钟信息的传递；三是，信息传输时的中继站，保持临近杆塔之间的通信连续性。
图2 输电线路中无线网络的组网方式
（二）微功率无线远距离通信设计
根据上述内容可知，其通信方式是点对点的进行传输，有很多个传输节点，因此，对其性能进行合理分析，主要是对点对点的通信性能进行具体分析。因此，在微功率无线远距离通信设计中，需要考虑的因素主要有如下几个方面：
信号接收时的强度。在IEEE802.11g技术合理应用的情况下，其物理层面设计的主要是正交频分复用技术，在结合合适的编码方式、调制方式等的基础上，其物理层速率可以达到每秒54Mbit。在实际进行远距离的通信传输时，距离不断增加，信号接收时的强度会越来越弱，并且，物理层技术方面的选择在发送信息、接收信息两方都会受到限制，所以，传输距离给物理层技术选择带来的影响，也需要合理进行分析。
协议产生的效率。在介入媒体的情况下，IEEE802.11g想要实现多路访问、避免各种通信冲突，需要采用信道接入协议来进行控制。而在远距离情况下进行无线电通信，传输时间会随着距离的增加相应提高，使得半双工方式下节点发送数据产生碰撞的效率也会提高，所以，需要远距离给碰撞概率带来的影响也需要合理考虑。
二、微功率无线通信技术在电力线路中的适用性分析
（一）信号接收强度方面
根据无线信道的实际情况来看，信号损失主要由如下两个方面引起的：一是，在空中传播时出现路径损耗；二是，多路径传输造成的快衰落。一般情况下，输电线路和配电心理的通信节点，是通过视距方式进行传输的，并且，传输过程中障碍物很少，因而不需要考虑路径饭还没带来的损耗。因此，在结合相关资料、公式和参数的情况下，如节点之间的距离值、发送天线的增益值、发送信号的强度值、IEEE802.11g工作时的频点等，可以合理的计算出接收信号的强度值。
（二）远距离传输和碰撞之间的联系
在现场网络的传输中，如果是远距离进行传输，会使无线电信号在空间上出现一定时延，进而给使用半双工通信方式的两端点竞争信道的碰撞概率带来相应的影响。因此，杆塔之间的信息传输，如果是站点A想要成功接收来自站点B和站点C的数据，则站点A必须位于站点B和站点C之间，并且，在合理利用相关数据、公式等的情况下，如射频芯片从接收模式向着发送模式转换需要的时间值、传播时延值、CCA监测持续时间值等，可以得到每个站点之间的时隙数目，并可以准确将其计算出来。
三、微功率无线通信技术在电力线路中的应用分析
如图3所示，是当前微功率无线通信技术在电力线路中合理应用的一种，在信息传输的过程中，监测系统、控制系统会发出相应的控制信息，并将其反馈到相关设备上，对于提高电力通信质量、稳定性等有着极大作用。本文主要探讨的是在利用IEEE1588的情况下，设想同步具有高精度性，并制定软件层面的同步方案，以研究微功率无线通信技术在电力线路中的应用情况。在该同步方案中，使用IEEE802.11g设备，还需要安装一些新的软件，以满足线路在线监测的相关要求，即精度高、操作简单等。在整个现状网络的组成中，通信节点获取的高精度业务时钟是来自同步网的，并将此时钟信息一次传递到更低级的时钟上，以实现时钟信息的有效传输。
图3 监测、载波和遥控主机示意图
在实践过程中，主站点是对本地实时时钟的超前业务时钟时间进行采集，然后将相关报文发送到指定的站点，其中，物理层需要的达到时间也包括在内。在下一个站点接收到上述报文的时候，报文到达指定站点的时间需要记录下来。最后，该指定站点会向主站点发送回复报文，而报文离开该指定站点的时间、到达主站点的时间都需要记录下，其中，回复报文到达主站点的时间需要记录在回复报文中，并再次发送到指定站点。在上述步骤完成以后，充分利用相关公式和参数，可以将从时钟超前主时钟的时间值计算出来。与此同时，其他站点需要计算的报文从站点发送到指定站点的时间，也可以采用上述方式。由于本文研究的是IEEE802.11g微功率无线通信技术，因此，在其应用中进行通信传输时，可以采用上述方法计算相关数值。
结束语：
综上所述，对微功率无线通信技术的应用情况有比较全面的分析，并了解其在电力线路中的运用情况，可以实现其在输配电线路现场通信网络适应性的科学研究。因此，在结合相关理论、数据和参数等的基础上，想要提高同步传输的精度，并降低运行成本，需要注重微功率无线通信技术的合理应用，对于保证电力线路运行的稳定性有着极大作用。
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论文作者:张昊
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/8
标签：功率论文; 通信技术论文; 站点论文; 通信论文; 电力线论文; 一是论文; 报文论文; 《电力设备》2016年第13期论文;