前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)的應用，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：采用文獻分析法、實例分析法、對比法，闡述智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)的作用和需求，分析了智能在電網(wǎng)無線、有線通信技術(shù)中的應用，旨在為電網(wǎng)通信技術(shù)配用智能技術(shù)的研究提供有效參考。

關(guān)鍵詞：智能；電網(wǎng)通信；通信架構(gòu)；光纖接入

0引言

智能、物質(zhì)的本質(zhì)、宇宙的起源以及生命的本質(zhì)，并稱自然界四大奧秘，主要包括語言、數(shù)學邏輯、空間、身體運動、音樂、人際和自我認知等。將智能和電網(wǎng)通信技術(shù)結(jié)合，可以提高運行安全性，提升通信工作效率，節(jié)省勞動成本。隨著我國通信技術(shù)的發(fā)展，智能在電網(wǎng)通信方面的優(yōu)勢愈發(fā)突出，人們的呼聲越來越高。在此背景下，本文以智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)應用為核心，開展了一系列研究。

1智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)的作用以及需求分析

1.1作用

將智能應用于電網(wǎng)通信系統(tǒng)，可以提高通信技術(shù)的安全性、工作效率，同時節(jié)省勞力。智能電網(wǎng)通信技術(shù)主要有模型、通信架構(gòu)、光纖、接入節(jié)點、檢測、傳感器、執(zhí)行器和安全性等多種技術(shù)。這些技術(shù)的配用有效提高了電網(wǎng)通信基礎設施的安全水平和隱私水平。首先，智能配網(wǎng)可以有效提高電網(wǎng)通信技術(shù)的組件、協(xié)議以及網(wǎng)絡等安全水平，保障用戶的隱私安全。其次，將智能技術(shù)配用在電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)電網(wǎng)通信技術(shù)的全面自動化，如配電自動化、故障自動監(jiān)測和處理等。再次，智能可以監(jiān)測電網(wǎng)通信的電能質(zhì)量，監(jiān)控電網(wǎng)通信系統(tǒng)的配電運行、配電網(wǎng)電源等，提高電網(wǎng)通信技術(shù)的監(jiān)控、監(jiān)管質(zhì)量，進而提升電網(wǎng)通信質(zhì)量和效率。最后，智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)可以實現(xiàn)自動化，節(jié)省工作時間，降低系統(tǒng)運行的人力成本。

1.2需求分析

配電通信包括配網(wǎng)業(yè)務和用電業(yè)務兩種。配網(wǎng)業(yè)務包括電能質(zhì)量檢測、配電運行監(jiān)控、在線檢測、配網(wǎng)移動搶修和配網(wǎng)自動化等多種業(yè)務。我國配電通信電能質(zhì)量監(jiān)控單點流量達到2.4kb/s，配電運行監(jiān)控數(shù)據(jù)達到284kb/s，視頻4Mb/s，語音128kb/s，其他業(yè)務單點流量也非常可觀。未來，業(yè)務會成倍增長，需求量亦會隨之成倍增長。用電業(yè)務主要包括用電信息采集、需求側(cè)實時管理、自助繳費終端、智能化報裝和智能家居等，其通信需求分析如表2所示。由表2可知，各類業(yè)務的需求量巨大，如果不提高配電通信技術(shù)的智能水平和覆蓋率，通信業(yè)務將不能緊跟未來通信需求的步伐。

2智能配用電網(wǎng)的有線通信技術(shù)應用

電網(wǎng)有線通信技術(shù)主要有三種，分別是光纖通信、電力線載波通信和數(shù)字用戶線。

2.1光纖通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)是利用光波在光導纖維中傳播電信號，光波主要來源于激光。它的優(yōu)點是安全性強、可靠性高，受外力影響比較小，缺點是造價成本較高，施工牽涉面較廣，且靈活性低。因光纖通信技術(shù)缺點的限制，它在早期推廣時非常困難。后來出現(xiàn)光纖復合地線和光纜技術(shù)，降低了造價成本，縮減了施工工序，我國骨干網(wǎng)絡開始大規(guī)模應用光纖通信技術(shù)。智能配用電網(wǎng)光纖通信技術(shù)，可以實現(xiàn)光纖通信自動監(jiān)測、實時監(jiān)控等功能，提高光纖通信的工作效率、工作安全性，保護用戶隱私安全。比如，將智能技術(shù)運用于光纖放大器，可在監(jiān)控中心實時監(jiān)控被直接放大的光信號，監(jiān)控延長的傳輸通信通道、通信系統(tǒng)中損耗補償?shù)姆峙湟约胺糯笃飨到y(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種問題、故障，以便及時予以處理[2]。

2.2電力線載波通信

電力線載波通信技術(shù)的傳輸媒介主要是輸電線路的載波信號。它的優(yōu)點是支撐結(jié)構(gòu)牢固，安全性和可靠性較高。因為電力線的材料比較便宜且不需要重新布線，所以節(jié)省了許多工序。電力線載波通信技術(shù)不僅成本低還節(jié)省勞動力，相對光纖、數(shù)字等通信技術(shù)而言，經(jīng)濟實惠。它的缺點是載波信號傳輸較慢，無法跨越變壓器傳輸載波信號，且信號傳輸容易受強力電磁波等外力因素影響，導致信號傳輸不穩(wěn)定。此外，隨著我國通信技術(shù)的高速發(fā)展，通信業(yè)務單點流量越來越大，電力線載波通信技術(shù)的缺點日益突出。尤其是出現(xiàn)智能技術(shù)后，電力線載波通信技術(shù)將無法滿足智能電網(wǎng)通信的需求，逐漸退出通信市場。

2.3數(shù)字用戶線通信技術(shù)

數(shù)字用戶線的英文簡稱是DSL，DSL是英文DigitalSubscriberLine的簡稱。它的傳輸介質(zhì)主要是電話線，是利用公用電話網(wǎng)絡的用戶環(huán)路，支持對稱和非對稱傳輸，解決通信服務網(wǎng)絡最終用戶與供應商之間存在的“最后一公里”傳輸瓶頸問題。數(shù)字用戶線通信技術(shù)的靈魂是編碼技術(shù)。它的技術(shù)優(yōu)勢是根據(jù)通信線路的實際情況進行動態(tài)調(diào)整，明顯提高通信技術(shù)的抗干擾能力，確保通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的完整性和高速性。此外，可以在已經(jīng)鋪設的電話用戶環(huán)路資源的基礎上鋪設數(shù)字用戶通信線路，節(jié)省建設成本，而缺陷是必須借用固話通信網(wǎng)絡，限制了通信寬帶業(yè)務的發(fā)展[3]。

3智能配用電網(wǎng)的無線通信技術(shù)應用

3.1無線通信技術(shù)簡介

無線通信技術(shù)主要包括蜂窩網(wǎng)技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)、遠距離無線通信技術(shù)和衛(wèi)星通信。蜂窩網(wǎng)沒有自己的專用通信設備和頻段，主要是租用通信運營商的通信頻段和設備，因此建設成本較低且網(wǎng)絡覆蓋廣。專用網(wǎng)的優(yōu)點比較顯著，公網(wǎng)卻受諸多限制。公網(wǎng)受通信運營商的控制，在租用成本高、網(wǎng)絡繁忙等情況下，用戶不能優(yōu)先使用通信網(wǎng)絡。此外，因公網(wǎng)定制化水平不高，導致無線通信技術(shù)不能充分契合智能電網(wǎng)通信的要求。短距離無線通信技術(shù)的種類較多，功能各有千秋，多用在小范圍多終端領(lǐng)域。比如，藍牙技術(shù)成本較低，但其安全性、可靠性、多功能支持能力較差。Zigbee和6LoWPAN技術(shù)的可靠性、安全性較高且?guī)挻螅瑐鬏斨С帜芰^強，可遠距離傳輸。遠距離無線通信技術(shù)主要包括低功耗廣域網(wǎng)和WiMAX。低功耗廣域網(wǎng)屬于新興無線通信技術(shù)，專為物聯(lián)網(wǎng)而設計，可遠距離傳輸通信信號，降低傳輸功耗，在智能用戶端、偏遠設備的細通信傳輸?shù)确矫鎽幂^廣。因為WiMAX的通信設備比較昂貴，所以其建設成本高。此外，它具有移動性差和不能無縫切換的缺點，但可滿足絕大多數(shù)通信的應用需求。衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、組網(wǎng)快捷方便、傳輸通道穩(wěn)定和無縫連接等優(yōu)點，但它對電網(wǎng)通信的技術(shù)要求較高，且建設成本較高，注定不能在智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)中廣泛應用。在我國，只有在某些較重要的應急情景中才會采用衛(wèi)星通信技術(shù)。

3.2模型設計

智能配用電網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信供給和可靠性保障并非均等，而是按照用戶需求和重要性進行分級安排。這個特點要求不同級別的通信網(wǎng)絡對應不同單點流量用戶，以確保網(wǎng)絡高峰時可優(yōu)先供給高等級用戶。因此，設計智能電網(wǎng)通信模型時必須考慮用戶的分級，分級、分區(qū)處理不同級別的用戶。隨著智能通信業(yè)務量的劇增，差異化愈加明顯。為適應差異化服務的特點，設計通信模型時需采用排隊模型設計，以確保高級用戶優(yōu)先使用通信資源，且保障不同用戶享受不同的通信資源。

3.3應用分析

智能配用電網(wǎng)通信技術(shù)的應用廣泛，本文主要分析WSNs的應用場景。WSNs具有功耗低、節(jié)省成本、覆蓋廣和靈活性高等優(yōu)點，在智能電網(wǎng)通信技術(shù)中應用最廣。它主要涉及三種技術(shù)，分別是密集海量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、鏈狀技術(shù)和離散分簇式數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

3.3.1密集海量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應用分析

密集海量數(shù)據(jù)傳輸主要應用于家域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等集中監(jiān)控，要求這項技術(shù)具有廣覆蓋性、多接點以及可拓展性等特點。為了符合要求，分離分簇、蜂窩狀和數(shù)控分離三種結(jié)構(gòu)應運而生。家域網(wǎng)中分離分簇技術(shù)以家庭分簇，鄰域網(wǎng)以樓宇和小區(qū)分簇，且只適用于人口密集的地方。人口密集處，使用智能電表等智能設備作為簇頭，傳感節(jié)點被分為一簇簇小節(jié)點，以便數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾砗筒杉痆4]。蜂窩狀通信技術(shù)主要是將多個密集區(qū)劃分為多個蜂窩狀網(wǎng)格網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡中心安置一個匯聚節(jié)點，通過匯聚節(jié)點控制數(shù)據(jù)傳輸，均衡相鄰網(wǎng)格的數(shù)據(jù)承載量。蜂窩狀的優(yōu)點是優(yōu)化傳輸數(shù)據(jù)各節(jié)點的性能，最大程度提高資源利用率。雖然它也是分簇，但與分離分簇相比，性能得到了全方位提升。數(shù)控分離的核心是通過分離控制和數(shù)字平面提高智能電網(wǎng)通信技術(shù)海量節(jié)點的控制能力，并降低硬件需求[5]。

3.3.2鏈狀技術(shù)

鏈狀技術(shù)主要應用于電網(wǎng)的輸電線路，如高壓鐵塔輸電線路。高壓鐵塔線路廣，需要實時監(jiān)控線路的各種情況。因此，要求通信技術(shù)實時監(jiān)控高壓鐵塔間線路是否出現(xiàn)因漏電、電線舞動、結(jié)冰造成的短路、斷電等故障。通過實時監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)故障，進而有效處理故障，確保智能電網(wǎng)通信系統(tǒng)中高壓電線的線路安全。

3.3.3離散分簇

分離分簇是將系統(tǒng)中每一個節(jié)點看作一個子網(wǎng)絡，每個子網(wǎng)絡所有傳感節(jié)點的傳輸數(shù)據(jù)由匯聚節(jié)點統(tǒng)一管理。它的優(yōu)勢是可以選擇性覆蓋通信區(qū)域，將電網(wǎng)通信資源集中在需要覆蓋的區(qū)域，以提高電網(wǎng)通信資源的利用率和通信網(wǎng)絡的整體功能。

4結(jié)論

智能技術(shù)運用于電網(wǎng)通信技術(shù)，不僅節(jié)省勞動力，節(jié)約成本，而且提高了電網(wǎng)通信技術(shù)的安全性、可靠性，確保了電網(wǎng)通信的高速運轉(zhuǎn)。我國電網(wǎng)通信單點流量需求越來越大，人們也愈發(fā)關(guān)注智能技術(shù)在電網(wǎng)通信技術(shù)中的應用優(yōu)勢。因此，可以根據(jù)電網(wǎng)通信技術(shù)的優(yōu)缺點和實際情況，選擇最佳的智能電網(wǎng)通信技術(shù)。

參考文獻：

[1]范明天，張毅威，張祖平，等.歐洲的智能電網(wǎng)技術(shù)標準化工作[J].供用電，2015，（3）：34-40.

[2]王曉暉.新一代載波通信技術(shù)在智能配用電網(wǎng)的研究與應用[J].南方能源建設，2015，（38）：170-172.

[3]郭洪月，關(guān)微，趙波，等.基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能電網(wǎng)信息管理平臺[J].科技與創(chuàng)新，2016，（2）：4-6.

[4]丁源.智能電網(wǎng)通信技術(shù)與信息技術(shù)的重點探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，（16）：3-6.

[5]張惠芳.智能電網(wǎng)通信技術(shù)與信息技術(shù)的重點探究[J].電力訊息，2016，（10）：176-179.

作者:王棟 單位:山東科技大學