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電網通信論文范文1
一、概述
電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設,已經初具規模,通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展,無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架,且抗自然災害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點,并分析其在電力系統的應用前景。
二、無線技術介紹
(一)無線通信技術的概念
目前,無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。
(二)無線通信技術的發展現狀
無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術,即基于IEEE802.15的無線個域網(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(WWAN)。
總的來說,長距離無線接入技術的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。
1.主流無線通信技術
從技術發展的趨勢可以看出,以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。
2.其他無線通信技術
除了上述主流的無線通信技術外,目前已存在的無線通信技術還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。
(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數據傳輸協議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質為波長900納米左右的近紅外線。
(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術,通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數字通信系統,所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統的復雜性,降低成本。
三、無線技術優劣分析
(一)WLAN技術分析
Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟,而且大批量生產。該技術適用于無線局域網,作為有線網絡的延伸,對于特殊地點寬帶應用,盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術,通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。
(二)WiMax技術分析
WiMax是一個先進的技術,推出相對較晚,存在頻率復用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標準化,該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看,該技術可以在較大范圍內滿足上網要求,覆蓋可以包括室外和室內,可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業界看好,是未來移動技術的發展方向,并提供優良的最后一公里網絡接入服務。
(三)WMN技術分析
WMN是正在研究中的技術,在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看,WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間,在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集,并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發揮出各自的優勢。
(四)3G技術分析
3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗,有一成套建網的理論,包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區已得到大規模的商業應用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段,還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。
(五)LMDS技術分析
本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術,其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務,是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去,在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下,實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。
(六)MMDS技術分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠寬,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM調制技術,無法做到非視距傳輸,在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外,MMDS沒有統一的國際標準,各廠家的設備存在兼容性問題。
(七)集群通信技術分析
數字集群系統具有很多優點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質量變好;由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術,所以對數字系統來說,保密性也有很大改善。
數字集群移動通信系統可提供多業務服務,也就是說除數字語音信號外,還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號,因此極大地提高了集群網的服務功能。
(八)點對點微波通信技術分析
微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比,其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三,目前的微波產品對未來的發展是有保障的,對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發展。
(九)衛星通信技術分析
利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下,利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案,經濟又可靠。
但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺,其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產、生活使用是極為不經濟的;而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術綜合比較
目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數據接入,而UWB可實現近距離的超高速無線接入。
首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術中,僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準,只是沒有統一的國際標準,其余的技術均已經完成標準化工作,并且都進行了試驗網建設和商業網建設。
從頻率上看,Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。
從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術,僅覆蓋35m~100m;WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術,覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術,通常用于通信主干組網建設。
從傳輸速率上看,點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術,不同的情況速率變化較大,而其余的技術均為接入技術,僅僅是3G技術接入速率最小,僅為384k,而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。
從調制技術上看,其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM,其余的技術均未采用OFDM調制技術。
從天線技術上看,僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術,而其他技術均未采用MIMO技術;從傳輸環境上看,僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸,其余技術均要求視距傳輸環境;從網絡安全和QoS機制上看,WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善,其余的均存在較大的問題。
電網通信論文范文2
配電網的發展日薪月異,配電網之中應用計算機技術便是指如何實現配電網的自動化。配電網的自動化主要是其中融合了計算機技術、電氣化技術、自動控制技術、數據庫開發技術、電力技術等。在配電網之中進行計算機的應用,其中需要設計配電管理系統(DMS),這個系統是指用戶用電以及變配電整個動態的全過程在監視之下,整個監視系統實現自動化。在配電網的監控系統的建設方面,現代電子技術以及通信技術的應用非常普遍。配電網的自動化的實現,具有著比較多的優勢,其中明顯的優點是提供供電服務質量、提高配電網絡管理水平、提高供電的可能性以及提升配電網絡的管理效率。相對而言,配電自動化系統(DAS)是遠程實時控制配電設備的自動化系統,其中對于配電網主要是實現監視、協調以及操縱。其中DAS自動化系統能夠充分對配電設備的問題以及鼓掌進行識別,并且自主采取網絡重構以及故障隔離的方法,提升供電網的經濟性與可靠性。在本文之中,筆者試圖結合自身的實際經驗,探討計算機在配電網的自動化實現的途徑以及策略。
2計算機在配電網之中應用的主要技術
2.1FB技術
FB技術就是開放式、多點通信的數字化底層控制的一種網絡系統,主要應用于生產現場,能夠在微機化的測量控制設備之間實現雙向串行的多個節點數字的通信系統。此種系統在配電網的應用之中具有著以下的優勢:系統設計與環境比較相符合;經濟性比較強;系統設計的標準有著公開性與一致性;可將現場運計算機通信技術在配電網之中的應用研究文/桑梓強本文首先分析了在配電網之中應用計算機技術的相關的概念,然后歸納了計算機在配電網之中應用的主要技術:FB技術、ETHERNET以及LonWorks,最后闡述了計算機通信技術在配電網中應用的優勢。摘要行的數據實施遠程傳送;并且實現信息資源的共享;自身能夠實現對于故障的識別,采集信息、處理報文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一個標準,此種標準能夠實現數據之間的快速傳輸,從能在配電網之中發揮著比較大的作用,能夠提升配電網之間的數據的連接,提供必要的技術保障。PROFIBUS—DP通信協議,此種協議的存在使得配電設備具備了比較快速并且有效率的傳輸,它自帶高速組態以及高性能診斷的功能,具備著但主站與多方主站的功能系統。所以,此種協議能夠使得配電網更加快速實現自動化;
2.2ETHERNET
它本身有OSI性、實時性等特點,是互聯網絡數字方式連接之中的一種,具有比較大的優勢:(1)傳輸速率較高,在配電網的計算機應用之中具有著比較廣泛的應用范圍。(2)現階段的ETHERNET具備著較為明顯的開發技術的支持優點,在實際之中有著比較多的開發工具與環境的選擇余地。(3)ETHERNET網絡系統配套的硬件選擇也較多,經濟性價值比極大。(4)在實際的應用過程之中,能夠使得計算機互聯網技術與配電網的電力即使高度融合。
2.3LonWorks
能夠集成設備、傳感器以及現場的三種網絡,能夠實現在多種傳輸介質之中進行通信傳輸;因LonWorks支持很多類型的拓撲結構,所以在實際的配電網的拓撲結構的應用;在進行通信傳輸的過程之中,控制信號是一種比較高級以及快速的技術,其在配電系統內的應用比較廣泛,從而提升配電通信系統的成功率。
3計算機通信技術在配電網中應用的優勢
3.1通信的可靠性
在實際的配電網之中,應用計算機通信技術能夠充分實現配電電網的可靠性,因為計算機通信技術的應用使得在電網之中能夠實現配網絡的錯誤的識別,增強配電網的可靠性。計算機通信技術在配電網之中的應用能夠使得配電網免于受到一些其他的干擾,具有較大的抗噪音、電磁、雷電等特性,最終保證配電網整體穩定以及平衡的發展,具有著比較大的可靠性。
3.2通信的實時性
配電網通過計算機通信技術的應用實現自動化,其中具備的最有力的優勢,便是能夠提升配電網的通信傳輸效率,解決了配電網正常運行使主站FTU/TTU刷新速度較低,在配電網故障的時候又不能充分的快速傳送比較大量的故障數據,從而實現了對網絡運行進行實時監控、在線分析功能,加強了配電網通信的實時性。
3.3通信的雙向性
計算機通信技術在配電網之中進行比極大規模的應用,能夠實現配電網自動化系統之間的各個層次之間的水平層次的雙向通信,使得主要站點與終端在下發指令的時候,能夠充分而且及時的接收到終端上傳的數據,最終實現配電網的雙向傳輸以及通信的能力。
3.4通信的靈活性以及經濟性
電網通信論文范文3
1.1光纜質量差
光纜的主要成分為硅單質,硅單質的純度會影響光纜的質量,所以對硅提純技術的提高是光纜建設的必要條件。但現階段的硅提純技術還有待提高,不能保證硅的純度,以至所生產的光纜質量較差。在生產光纜的過程中也存在問題,技術手段的滯后會使生產出的電纜存在質量的欠缺。
1.2網絡問題突出
光纜的應用主要在信息的傳輸上,現代化網絡的發展就依靠著光纜建設的完善。但現階段網絡的高覆蓋化也成為了光纜應用的一大問題,網絡的傳輸需要大量的傳播介質的支持,光纜作為最高效的信息傳輸介質雖然工作效率高,但其成本價格較其他種類的信息傳播介質偏高,所以對于一般不要求高網速和高準確度的網絡傳輸都不會采用光纜作為家庭網絡傳輸介質[3]。過高的成本將減少使用光纜的用戶,進一步將影響光傳輸網的發展。
1.3設備配置與規范不相符
電力通信中的光傳輸網系統中最為重要的部分就是站點網元,它是信息傳輸的基礎,一般為110kV和220kV兩種站點。光傳輸網中有很多的優點,它的維修十分簡單,一般定期對光設備進行檢查與修護就可以滿足時光網傳輸的條件。但隨著經濟的不斷發展與科技的不斷進步使老舊的光設備配置與規范不相符,光端機的各個槽位具有寬度均勻,且可擴充到10G的能力,可因光纜與設備結構比較復雜,對于能正確合適的與卡槽相符的光纜的制作要求很高,所以造成了光傳輸設備配置與規范不相符的情況。
2光傳輸網的優化方案、優化原則與應用
2.1光傳輸網的優化原則
電力通信主要的工作內容就是進行對信息的傳輸,所以對于電力通信來說,信息的傳播速度與準確度至關重要。對于這兩點最為符合要求的信息傳輸網就是光傳輸網,它主要承擔整個網絡的信息交流、會接與傳輸的作用。所以對光傳輸網的信息靈敏度與信息傳輸的穩定性與準確度的要求都很高,首要優化的就是光纜的質量問題。利用新型的單晶硅提純技術,保證光纜的硅純度達到正常工作的指標,并且在光纜的制造上也要嚴格要求其精度,進一步保證光纜的質量達到規定要求。對于網絡的設計應以網格與環形為主,這兩種形狀能降低光在傳輸過程中損耗程度,同時提高了信息的傳輸效率。在對管傳輸網的容量選擇時,首先考慮的應該是現有業務信息的情況,對日常統計的容量需求數據經行分析,選擇對未來市場最有利的傳輸容量,為未來業務拓展提供優勢。
2.2光傳輸網的優化方案
現階段的光傳輸網還在不斷的發展與進步,對于早現已投入使用光傳輸設備已存在很多實際操作性問題。若要使陳舊的設備符合現代需要的工作要求,所能實行的解決措施就是更換新型的光傳輸設備或對舊的設備進行改造。根據現有的人均經濟水平分析,重新更換光設備對與大多數企業來說都是高成本的,同時也是對資源的一種浪費,所以現階段對于解決光傳輸網的更新隨度快的問題應該利用改進舊設備來解決。在網絡結構重新組建的過程中,可以繼續使用單向通道的保護環,只需將使STM-4與STM1并網就能做到網絡重新構建。光的電路層優化就是對對設備端口的優化,選擇最適合光傳輸的端口,提高光信息的傳輸效率。
2.3光傳輸網優化應用
光傳輸網在優化以后對于網絡傳輸信息的發展起到積極的作用,在現代化企業中對網絡的應用十分廣泛,對于企業的宣傳發展與管理都離不開網絡的協助,高效而嚴謹的工作也離不開網絡的應用。光傳輸網的優化將有效地提升網絡運行的速度與安全性,同時也會完善網絡的靈活性,從而使企業的技術與工作效率得到全面的提高,并對企業的發展起到推動的作用。
3電力通信光傳輸網的發展趨勢
隨著電力通信光傳輸網的不斷優化,其所涉及到的領域也將更為廣泛。光傳輸網有著其他傳輸技術無法替代的優勢,它的高效性穩定性與準確性保證了信息的有效傳播。在降低其成本與改善現有的問題后,光傳輸網將服務于我們日常生活的網絡傳播,它的傳輸信息高效性將改善現有網速較慢的普遍性問題,使我們日常用網也達到暢通無阻的目標。電力通信光傳輸網在今后的發展前景十分可觀,對信息的傳播發展有積極的作用。
4結語
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1.1數據采集
數據采集是用電信息采集系統的主要職能,它使以往耗時耗力的數據采集工作變得既簡單又高效,而且根據各種業務的各種需要,可以對數據采集進行合適的調整,以滿足不同業務的需要,這樣,可以保證采集工作的定時性,而且還可以對數據進行隨機采集,或直接接受用戶上報的數據。
1.2數據管理
用電數據采集系統可以使數據的運算、分析和儲存得以實現,從而實現原始數據的安全有效,而且可以保證對異常數據的甄別工作的實現。在對數據進行分析后,可以得出三項平衡度,另外,可以根據設定的突變值,定時對線損進行相應的分析,包括用電情況的等。
1.3數據控制
為了控制電網功率的定值,我們也可以使用用電信息采集系統,對用電時段、總的用電量以及保電工作進行控制,還可以實現遠程遙控。
1.4綜合運用方面
對于用電信息采集系統,除了上述應用職能之外,還可以實行預付費管理、對用電管理人員的考勤管理、通過現代化的信息通信(手機短信、語音)及時向用戶發送用電的相關信息,實現與用戶的及時溝通、及時聯系,使用戶對自己的用電情況及時了解,此外,互聯網和銀行卡等相關媒介的使用也可以實現同樣的目的。
2.智能電網用電信息采集系統中各種信息采集系統的優缺點
智能電網用電信息采集系統能夠充分利用現有的配電網絡來實現信息的快速傳輸,這是該系統在寬帶通信中的優勢,在上述的職能中有充分的體現,這里就不再敘述。對于該系統之外的缺點,主要存在于“電磁輻射”、“噪聲干擾”、“變壓器阻隔信號”以及“BPLC協議”等各方面。第一,在電力線寬帶的通信技術中,其重要環節是減小電磁輻射,但是此時,電力線的工作特性與射頻天線發射的電磁波,會對現有的短波通訊產生干擾。第二,當電力線寬帶在執行通信工作時,配電變壓器使信號不能夠直接從中壓網進入低壓網,因此,為了解決這一問題,需要相應的設備的協助,但是這些設備通常比較昂貴,這是該系統中存在的另一缺點。第三,電力線通道的噪聲干擾比較大,時變性也比較強,而噪聲的來源是各種電器和幾點產品以及電力線本身,很難消除。而且,這些噪聲還會對電力器件產生作用,使其產生周期性噪聲、產生寬帶噪聲。更糟糕的是,一些未接入電網的設備會將其產生的噪聲通過射頻耦合進入電力線。
3.智能電網用電信息采集中電力線寬帶通信技術的實施要點
電力線寬帶通信技術采用的是先進的OFDM通信編碼技術,利用電力線來實現對數據通信的傳送,這種電力線的應用范圍和覆蓋面積特別廣泛,利用這種電力線將互聯網上的數字信號轉換為高頻無線電波,這些電波在特定端口被送回到效用柵格中,并經過效用變壓器進入用戶家庭和公司。可以免布線低成本地實現用戶的數據終端接入寬帶通信網絡,適應了現代節約型社會的建設需求。
3.1組網模式
電力線寬帶載波抄表系統由采集器電力線載波交換機集中器主站以及傳輸通道組成。在對其進行組裝時,應將采集器與智能電能表連接,通過耦合環,將采集到的電力數據信號耦合進電力線,將其傳輸匯聚至電力線載波交換機,通過這個交換機將數據匯聚到寬帶載波集中器中,集中器再通過光纖通道將數據傳動到主站。集中器的上行方面采用了EPON光網絡技術實現數據的上傳。對于傳輸方式,有許多方式,具體有施工方式、可靠性、運行維護、傳輸速率、訪問機制、影響因素和可擴展性,通過對不同傳輸方式的各種指標的對比,可以更好地選擇不同要求下的合適方式。
3.2組網結構
根據部署位置,以電力線寬帶載波技術的低壓用戶集中抄表系統為基礎的系統構架可分為三個部分,即主站、通信信道和采集設備。
(1)面對系統主站部分的各種物力結構,建議單獨組網,應用防火墻來安全隔離營銷應用系統、其他應用系統以及公網信道,從而實現系統信息的安全傳輸。
(2)通信信道主要分為兩部分:遠程通信信道和本地通信信道在這兩種通信信道中,遠程通信信道就是一種通信信道,這種通信信道位于系統主站和遠端網絡集中器之間,包括了多種網絡信道。而由于光纖信道具有高寬帶、高速率、高可靠性的特點,所以在一定的條件下,可將電力通信光纖專網向配網延伸至每個臺區,從而保證主要通信網絡的專有性和安全性。而本地通信信道即網絡集中器和采集器以及采集器與電能表計之間的通信信道。
(3)采集設備是安裝在現場的終端以及計量設備。主要由專一收集各種終端數據并進行處理的網絡集中器,用于采集多種電表數據的電能信息并可以與集中器交換數據的電力線寬帶載波采集器,以及電能表構成。
3.3網絡管理
寬帶集抄的全面支持受益于SNMP網絡管理,因此,網絡管理是電力線寬帶通信技術的重要內容,主要包括以下三個方面:
(1)網絡配置的管理
可以對數據進行遠程設置、對各種參數實現獲取。而且支持人工設置和自動下載。
(2)性能檢測
支持對設備運行狀態的遠程監控,可以實時檢測電力線的通信線路的狀態,包括通信速率、信道曲線、載波調制等。
(3)應用升級
它同樣可以支持通信控制和應用軟件的遠程升級,可以采用整體或分模塊的升級,為新的應用業務開展提供了簡單、經濟的解決手段。
4.總結
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1.1智能電網通信技術現狀
目前,網絡通信技術在智能電網領域應用廣泛,在發、輸、變、配、用等環節都有相應的通信標準和應用。比如,變電站與控制中心之間采用IEC61970或IEC61968標準;變電站自動化系統內部使用IEC61850標準通信。當前電網通信技術及標準種類多且兼容性不足,通信技術不能滿足不斷發展的用戶端新的要求,比如電動汽車、智能家居和智能電表等。
1.2智能電網用戶端通信技術
智能電網用戶端涉及的領域較廣,在不同的應用領域有不同的通信技術存在,這是由于各種通信技術在不同時間階段不同行業發展有各自不同特點所形成。隨著新技術的發展,多元化的通信技術在智能電網用戶端系統中得到廣泛的應用。
(1)InternetIP使用IP基礎網絡的優勢在于與互聯網的有效銜接。用戶端通信采用基于TCP/IP的網絡,可以非常便捷地與現有網絡互聯互通。其好處還在于大量IP成熟標準、有效工具能直接應用到用戶端的應用軟件。此外,IP基礎網絡支持帶寬共享和動態路由能力,在智能電網用戶端中對最小存取延遲,最大丟包率或最小帶寬現狀等有特殊要求的應用,一些IP如多協議標簽交換(MPLS)技術可滿足此特殊要求。
(2)光纖以太網通信它采用光纖介質運行以太網LAN數據包。物理層和數據鏈路層以任何標準的以太網速度運行,也可以實現交換機的速率限制功能,以非標準的以太網速度運行,最高可以達到10Gbit/s。目前光纖以太網通信在電力監控系統中已有商業化產品投入運行。
(3)電力線寬帶(BPL)該技術采用電力線傳輸數據。通過電力調制解調器可以在一定區域內任意的電源插座上實現網絡接入。電力線寬帶在缺少其它通信網絡的地區有著廣闊的應用前景,其優點在于利用現有電力線上網而無新增通信線纜鋪設投資。但目前的BPL能夠提供的最大帶寬為4MB。因為電力網使用的大多是非屏蔽線,電磁兼容性的問題嚴重影響網絡的傳輸速度。
(4)3G移動通信利用現有3G移動通信可以避免建立專門的無線網絡所需的大量投資,使用方便、靈活。但若大量使用成本投入會較高,且日常的運行、管理、維護費用較高。故此通信技術適用于重要、且節點數少的遠距離智能電網用戶端通信場合。
(5)無線通信(ZigBee、WiMedia、Wi-Fi)Wi-Fi技術具有較高的成本效益,能夠進行升級擴展以覆蓋大型地域和多個端點,且無需鋪設電纜。ZigBee通信使用跳頻擴頻無線技術,該技術具有可靠性高、傳輸速率低、傳輸距離遠的優點,由此解決了傳輸堵塞和干擾。WiMedia通信的物理層采用超寬帶標準,其解決方案的射頻覆蓋水平與ZigBee相似,其數據傳輸速率高,并具有網狀網絡功能。
(6)現場總線通信20世紀80年代中期產生的現場總線技術,相比傳統控制系統,其特征為:數字化、全雙工傳輸、分支結構多。現場總線技術實現了工業控制系統的分散化、網絡化和智能化,導致其體系結構和功能產生重大發展。
(7)通用工業協議(CIP)CIP是面向對象的工業網絡控制協議。根據OSI/ISO七層協議模型,DeviceNet協議定義了七層模型中的物理層、數據鏈路層和應用層。而CIP協議是七層模型中的最上層———應用層。CIP協議是De-viceNet的應用層,同時是ControlNet、EtherNet/IP、CompoNet的應用層。DeviceNet和ControlNet、Eth-erNet/IP、CompoNet共用同一個應用層協議CIP,但它們有各自的數據鏈路層和物理層。
(8)工業以太網技術當前,工業以太網技術的性能不斷提高,成本不斷下降,其在工業自動化領域的發展非常迅速。相比其它現場總線技術,以太網技術優勢有:1)數據傳輸速率高,達到100Mbit/s;2)不同的傳輸協議能在相同總線上共存;3)在以太網中,數據存取技術采用變互式和開放式;4)不同的拓樸結構和不同的物理介質得以存在和運用。
2走向集成的智能電網用戶端通信技術
2.1集成的通信技術
在智能電網設備端,目前仍然是多種現場總線并存。從用戶角度,希望通過通信技術集成以實現各種智能元器件與控制器之間的互聯互通,但并非必須用一個通信網絡來實現所有的功能。例如:Internet網絡并非同結構的單一網絡,但用戶確能實現電子郵件、文件下載、網絡瀏覽、網上游戲等不同類型的服務。從通訊協議的構筑模型角度,大多數用戶端通訊協議均根據OSI的七層模型。當前,自底層向上定義構筑統一整體的通信協議大量存在,這使得在相同層次上的互聯性在各標準協議之間較難集成。其實,定義OSI分層模型是為了讓不同構架、不同發展階段的通訊協議能相互獨立,使其能在獨立發展的同時具備良好的互相配合、結合,增加其相互間成為一個端對端完整協議的可能。比如,以TCP/IP協議棧為核心的Inter-net網絡協議中,不同的應用層協議可以在上層網絡存在,而大量的不同局域網、廣域網可以在下層網絡平臺上實現。隨著通信技術的發展,通信集成將應運而生。通信集成是指一個集成的通信軟硬件平臺融合多種通信協議及通信接口,實現不同通信技術的互通互聯。
2.2通信技術標準的發展及融合
電網通信論文范文6
該文將以某公司型號為IC-8XXX短波電臺作為研究對象,通過計算機網絡的引進,構建無線電臺計算機遠程控制系統。經研究發現,在計算機網絡技術的支持下,無線電臺通信信息傳遞質量低等缺陷均得以明顯改善。使用USB數據線連接該電臺與計算機網絡,最終,操作人員可利用該計算機,實現對無線電臺的控制與管理,能夠突破地域限制,對遠距離無線電臺執行音頻輸入輸出、數據信息傳遞等操作。在計算機網絡功能的支持下,控制中心的計算機上將形成一個用戶界面,操作人員可在該界面,對計算機網絡覆蓋范圍內任意一個無線電臺進行任何操作。同時,在計算機上配置麥克風,便能實現音頻輸入。將終端計算機和中心控制計算機,利用局域網或互聯網進行連接,倘若網絡足夠通暢,管理人員便可利用計算機控制中心,通過遠程操作,使用連接電臺的任何功能。當中心控制計算機為2臺或以上,管理系統便能實現多人同時值機,管理人員的工作內容將會得以簡化,工作效率與工作質量均將得以提升。而且,利用計算機能夠儲存所有輸出輸入的信息,以便需要時調出查看。
2計算機網絡在無線電臺通信中的作用
在計算機網絡的影響下,傳統無電臺的性能得到明顯改善。在計算機網絡功能的支持下,值機人員的工作將會更加便捷,能夠在進行遠程控制無線電臺的同時,增強整個無線網絡電臺的靈活性。另外,穩定的網絡環境,是提高無線網絡電臺通信質量與通信效率的重要前提。前文中提到,傳統電臺在使用過程中,非常容易被地方跟蹤,經研究發現,將計算機網絡應用于無線電臺通信中,可有效規避信息外泄事件,最大化減輕外界因素對通信質量的干擾,進一步提升系統的隱蔽性,使信息的傳遞更加高效、便捷,且節約了人力資源的投入。需要強調的是,計算機網絡的穩定性,是確保整個無線網絡電臺得以正常運轉、優秀性能得以充分發揮的前提。倘若控制中心的計算機與無線電臺距離并不遠,管理人員僅需進行連接局域網;倘若兩者相隔距離較遠,則應使用計算機互聯網。此外,考慮到各行各業對無線電臺通信功能的需求不同,所以建議不同行業可建設專用網,用于提高網絡環境的穩定性,避免在信息傳遞過程中,受到不良干擾,進而出現數據失真或信息不準確的情況。值得一提的是,互聯網具有較強的開放性,網絡環境極為復雜,所以,管理人員不得不對系統的安全問題多加考量。一般來說,建設專網連接,通信質量與網絡安全問題均能迎刃而解。不過專網建設需要投入大量的人力資源與物力資源,不利于企業整體生產效益的提升。因此,管理人員在選擇計算機網絡時,還需仔細權衡利弊,在盡量發揮出計算機網絡在無線電臺通信中應用價值的同時,控制成本支出,以提高企業的整體效益。
3結語