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电力需求侧通信系统分析


2 从接入方式 E ) 进行适配。传统的数传电台通信系统采用轮询接 入, 通信时数据在无线信道 I 透明传输 ,被叫的R U 占 t T独 行信道 ,如 果被  ̄R U t T 的通信时间过长 ,就会对R u [ T 告警信息 的上传造成形响 , 造 成 中心站管理员无法及时发现问题和解决问题。同时,由于从站R U T 不 能主动发起通信 ,通信 只能由主站发起 ,这必将会影响告警信息的及时 上传。并且 ,在一个具有上行频率和下行频率二个信道 的系统中只能实 现单工通信 , 极大的浪费 了信道无线资源和降低 了通信效率 。 因此在对2 0 通信系统进行业务适配时,可以变轮询的 、透明传输 3M 接人为一定公平性的分组接人 ,采用f o 交换的方法 , r g 各站R U T 将要上 传的数据封装成 固定类型和长度 的分组 ,在同一条无线信道 中采用动态 复用 的技术 ,以分组为单位进行传输 ,同l 讨传送多个数据分组保证R u T
2 结束 语 电力通信网 ,与电力系统安全稳定控制系统 、调度 自 动化系统被合 称为电力 系统安全稳定运行 的二大支柱。 目 电力通信 网已成为电网调 前 度 自动化 、网络运营市场化和管理现代化的基础。随着电力工业 自动化 向网络与信息化发展 ,电力通信网建设 ,尤其是电力需求侧 即1千伏 以 0 下配电网的通信网建设 ,日益向多元化 、数字化 、网络化和大信 息 量化 发展 ,为电力需求侧通信专网提 出了新的要求和挑战。
关键 词 电力需求侧 ;电力通信 ;电力系统 中图 分 类号 T M 文 献标 识码 A 文章 编号 17— 6 l(oo 9— 190 6 397 - l) 104— 1 2 o
电力需求侧管理是通过有效的激励措施来引导电力用户优化用电方 式 ,并提高终端用 电效率 ,优化资源配置 ,改善和保护环境 ,最终实现 最小成本电力服务所进行的用 电管理活动 ,它是综合资源规划方法在电 力资源规划上的运用 ,是促进 电力工业与圈民经济、社会 协调发展的一 项 至关 重要 的工 程 。 “ 十一五 ”期间 ,电力企业中电网建设 的重点将是着力解决特高压 电网和城市电网两头薄弱的问题 ,电力需求侧即I千伏 以 F O 配电网的通 信和通信终端将是发展重点 。由于 日前 电台通信 系统 采用透明传输模 式 ,并 且采 用 大 区 轮 询 的方 式 进 行数 据 交 换 ,这些 特 点 使 该 系统 的 网络 容量非常有 限,传输效率极其低下 ,而且缺乏解决 随机事件的灵 活性 。 所以,要根据 电力需求侧通信的共体特点 ,在矛盾 中找到平衡点 ,设计 套适用的介质访问控制方法 , 以此来改湃与提高 电力需求侧通信系 并 统的通信 陛能 ,是十分必要的。

1 电力需 求侧 通信 系统分 析
11 电 力 需 求侧 通 信 的业 务 分 析 . 1 )业务数据特点。间断通信 与突发通信并存 ;非实时 f 生业务 与实
时性 业务并存 ;重载负荷与轻载负荷并存。 2 对通信系统的要求。① 可靠性要 求。电力需 求侧所采 集数据 和 ) 管理对象所处环境复杂 , 运行温度因素 、电磁干扰因素,外力破坏因素 多存在 ,因此要求通信系统必须能够满足业务数据的通信可靠性 , 界 外 干扰产生的数据包平均丢失 率应 控制在低水平 。②安 全性 要求 。电力 需求侧通信系统要求能够保证数据在通信 网路 中传输 的安全性 ,应该 能 够抵抗恶意攻击导致的数据包丢失 , 保证 电力需求侧通信数据的正常传 输顺利进行;比如保证 采集数据不被恶意篡改以致影 响电力系统经济效 益 ,保证控制数据为被篡改 以致形响电力系统运行安全等。③ 及时性要 求 。电力需求侧管理中既包括实时业务 ,也包括非实时业务 , 即使是 但 非实时业务 ,也有 时间上 的要求 ,即通 信的及时性要求 ;比如 自动抄 表和台区变压器数据采集等领域 ,通信数据需要在特定的时间内到达 , 整点时刻上传的采集数据理论上需要在下一个抄表时刻 ( 或周期 ) 前到 达 ,否则该数据将 自动失效 ;居 民电表的抄表周期 比较长,一般规定每 天抄一次 ,而台区考核表和台区变压器数据则一般要求每五分钟采集一 次;因此及时性也是电力需求侧业务对通信系统提出的要求。

鹰 用 科 学
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电力需 求侧通信系统分析
周建成
( 河南 郑州供电公司 ,河南郑州 4 0 0 5 0 0)
摘 要 分析电力需求 侧的业务特 点和电力需求 侧业 务对通 信系统提 出的要 求 ,阐述无线 电台 的缺 陷和不 足,指 出对其应 同时从 网络结
构 、接入 方式 、资源管理 和竞争机制 四个方面按照需求 侧业务进行 优化适配 。
12 无 线 电台 对 电 力 需 求侧 业 务 的 适 配 .
对信道的使用尽可能公平 。 3)从资源管理上进行适配 。无线频率资源是珍贵 的 ,如何既尽 可 能消除同频 干扰 ,叉充分利用频率资源传统的无线电台采用异步透 明传 输 ,一个频率下只有一个信道 。而要提 高频率利用效率 ,通过时分复用 将物理信道分出不同的逻辑信道,是一个不错的选择 。 4)从竞争机制上进行适配 。要提高信道 的利用率就要共享信道 , 要实现共享 ,就必须 引入竞争机制 。竞争机制体现网络的随机访 问能力 以及数据交换能力等等性能指标 ,而这些问题本身却又是相互矛后的 , 比如一个非常适合解决突发的 、小数据量通信的竞争机制却不一定适合 固定 的、中等数据量通信的场合。 所以 , 要根据 电力需求侧通信 的间歇通信与突发通信并存 、非实时 业 务与实时业务并存 、重载负荷 与轻载负荷并存特点 ,在矛盾 中找到乎 衡点 ,设计一套适用 的竞争机制 ,并 以此来改善与提高电力需求侧通信 系统的通信性能 ,是 十分必要 的。 13 电力 需 求 侧 信 道 分 配 问 题 分 析 . 频率资源的使用对任何一个无线系统来说都足最重要 的内容。为了 满足 电力系统需求侧管理以及负荷管理的需要 ,国家有关部 门明确的将 2 3 z 2 l z页 2MH ~3 MH 步 段共l个双工频点和15单工频点分配别于公众移动电话通信网 , 具有
非常鲜 明的行业特 ,具体表现在两个方面: 1 )终端应用特点 。①负荷控制终端位置相对 周定 ,无须提供终端 的移动性能 ;②终端部署数量多 ,范围广 ,但分和大休均匀 ; ③各终端 之间并不需要具有通信功能 ,终端作 为整个网络设 备的最边沿部分仅需 要 处于网络核心的主站服务器进行通信 。 2 业务需求特点。①以数据业务为主 ,对语音业务需求不大 ; ) ② 既有适合于广播 的集团控制类业务 ,又有适 合于随机访 问的告警 类业 务,也有适合于控制访问的定时上报类业务 ; ③集 团控制类业务和告警 类业务属于轻载信息 ,定时上报类业务属于重载信息。 2 O H 无线电台通信系统虽然拥有4 +可用的频点 ,但仍然显得十 3M z 0 分缺乏 ,存在电力需求侧信道分配问题 。 个无线通信系统,在地域 E 相隔一定距离的地区可重复使用同一 频点这个距离称为同频保护距离。如果终端数量快速增长 ,则需增加频 点和中继站 ,中继站无空闲频点可用时 , 以采用倒频 中继技术。 可

1 )从 网络结构上进行适配 。为了科学合理 的利用 电力系统有 限的 频率资源 ,同肘降低R U T 和主站 的发射功率,使得设备成本得 以降低 , 可 以采用蜂窝组网的方式 。传统的数传 电台通信系统组 网多采用大 区覆 盖 ,随着R U T 数量的增加这种方式己远远不 能满足需求 ,因而用蜂窝小 区、频率复用的组网方式能够从一方面解决频率 资源有限和用户容量的
问题 。
20 H 无线电台通信系统的这种大区制 、中继制的组 网方式 , 3M z 势必 造成同频保护距离过大,从而造成同频 _扰严重 、 下 频率资源浪费等等问 题。只在对其进行小 区化 、蜂窝化 、网络化 ,才有可能从根本上解决频 率资源的问题 。
再有 ,频率资源要进行统筹规划 ,最好 由省一级 电力公 司进行统筹 安排和预分配 , 然后进行预分配频率的测试 , 最后到现场进行信号传输 特性测试后方能实施 。
参考 文献 [】 需求侧 管理工作 指南 . 1电力 国家发展 和改革委 员会( 国家电 网公 司编) . , 北京 中
国电力出版社 , 0 . 2 7 0
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