電力自動化中的無線通信技術(shù)及應(yīng)用范文
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【摘要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力資源在人們的日常生活與工作中發(fā)揮著非常重要的作用，但是電力輸電系統(tǒng)在人為、設(shè)備性能、電磁波等因素的干擾下，容易出現(xiàn)多種問題，使得用戶的用電質(zhì)量和用電安全無法得到切實的保障，無法滿足廣大用戶生產(chǎn)與生活的需要。因此電力企業(yè)需要在自動化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，應(yīng)用智能化水平高的無線通信技術(shù)來對電力系統(tǒng)的運行情況進行動態(tài)化的監(jiān)督管理，提高系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性。基于此，本文對無線通信技術(shù)的發(fā)展演變進行了概述，結(jié)合現(xiàn)階段使用較多的無線通信技術(shù)，探究了技術(shù)具體的應(yīng)用情況。
【關(guān)鍵詞】電力自動化；無線通信技術(shù)；應(yīng)用
電力企業(yè)在進行電力資源營銷時，為了提高社會效益、經(jīng)濟效益，需要從變電站施工、輸電線架設(shè)、抄核收幾個方面，加強工作質(zhì)量和效率的提高、管理，同時應(yīng)用現(xiàn)代化的通信技術(shù)進行運行情況的監(jiān)督管理，使得電力企業(yè)可以長遠穩(wěn)定健康的發(fā)展。當前應(yīng)用無線通信技術(shù)對變電站的運行質(zhì)量、電費收繳工作進行的管理，可以在系統(tǒng)終端平臺上進行各項工作的實時監(jiān)控，以此使得電力企業(yè)線路架設(shè)成本、設(shè)備故障維修等方面的資金投入降低，而且也極大的減輕了檢修人員設(shè)備維護的工作量，因此該技術(shù)值得在目前的電力自動化發(fā)展中進行積極的推廣和應(yīng)用。
1無線通信技術(shù)分析
通信技術(shù)，即就是通信工程，在實際應(yīng)用中，可以將研究對象發(fā)出的信號從一個端口，發(fā)送到其他的端口處，最終工作人員通過對終端接收信息的分析得出具體研究對象的運行質(zhì)量情況。目前通信技術(shù)主要包括兩種：①有線通信技術(shù)，該技術(shù)需要建設(shè)大量的基礎(chǔ)通信設(shè)施開展工作，而且架設(shè)的電纜容易受到惡劣氣候的影響，使得通信效果不理想。②無線通信技術(shù)，具有著適用范圍廣、抗干擾能力強、信號傳輸效果好的優(yōu)勢，因此被廣泛的應(yīng)用。在電力自動化中應(yīng)用的該種無線技術(shù)有以下幾種：無線廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、個域網(wǎng)。較之于有線通信技術(shù)，該技術(shù)所需的通信基礎(chǔ)設(shè)施少，便于安裝、施工難度小，使用的電纜成本低，但是在應(yīng)用時該技術(shù)還存在一定的技術(shù)缺陷，例如可以敏銳的發(fā)現(xiàn)大氣中存在的具有干擾作用的電磁波，傳輸時容易發(fā)生信號被竊取問題。因此為了有效的避免在電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用中出現(xiàn)該問題，提高信號傳輸?shù)陌踩裕蒲腥藛T研究出在技術(shù)應(yīng)用時，通過專用無線網(wǎng)絡(luò)架設(shè)的方式來提高應(yīng)用效果。同時我國的公共網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為成熟，電力企業(yè)可以直接使用該設(shè)施進行無線通信技術(shù)的應(yīng)用。其中電力企業(yè)在進行專用無線網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)應(yīng)用時，可以對整個通信網(wǎng)絡(luò)的運行情況，進行自主的控制，便于對變電站輸電情況的有效把握。但是由于施工、維護成本高，該方法未普及應(yīng)用。另一種方法是依托現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的監(jiān)督管理，在變電站的遠程監(jiān)控、故障警報方面應(yīng)用價值較高，但是該手段無對獲得實時的電力系統(tǒng)運行監(jiān)控信息，也無法對變電站運行時產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行處理，因此仍需要改進。目前在數(shù)字技術(shù)、電子技術(shù)等多種技術(shù)的發(fā)展下，一種新型的無線通信系統(tǒng)應(yīng)用而生，系統(tǒng)可以在自動化技術(shù)的要求下，進行準確、高效的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測工作。該系統(tǒng)中包含的無線通信技術(shù)類型較多，本文在對我國東南沿海某城市電力企業(yè)電力系統(tǒng)進行自動化研究時，選取其中的兩項技術(shù)進行應(yīng)用情況的探討。
2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
該網(wǎng)絡(luò)在具體的應(yīng)用中，主要在兩個方面發(fā)揮實時監(jiān)測作用。首先是無線自動儀表讀取系統(tǒng)。以往電力企業(yè)在進行電費的抄核收工作時，需要工作人員上門對用戶的獨立電表進行電能使用量的讀數(shù)記錄和電費計算，如果用戶不配合常會造成費用收繳困難問題，同時用電人數(shù)多，電力企業(yè)需要配備大量的員工開展該項工作，員工的工作量大，企業(yè)在人力資源方面的支出成本高，不利于企業(yè)經(jīng)濟收益的提高。因此應(yīng)用無線通信技術(shù)可以極大的減少從事抄核收工作的員工人數(shù)，企業(yè)成本大大縮減，并且對于用戶實時使用的電量可以按照相應(yīng)的計價標準進行費用核算，使得用戶的電費支出減少。電力企業(yè)在技術(shù)的應(yīng)用下，借助于控制平臺的接收功能，對用戶周期內(nèi)的用電情況，進行實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)接收，系統(tǒng)可以自動化的對用電量進行計算分析，因此電力公司可以自主對供電、費用收繳工作進行控制。具體功能表現(xiàn)為：①可讀取功能，系統(tǒng)可以對管轄區(qū)域內(nèi)的所有用戶的用電情況進行實時讀取；②遙測功能，在電力系統(tǒng)中安裝智能傳感器，以此在變電站運行時無線自動儀表讀取系統(tǒng)可以對設(shè)置在各個節(jié)點的傳感器參數(shù)值進行獲取，如果出現(xiàn)參數(shù)異常，可以對具體參數(shù)表示的元器件進行運行狀態(tài)的控制與調(diào)整，使得元器件可以正常工作，降低故障發(fā)生率；③監(jiān)控功能。儀表中數(shù)字可以顯示用戶的用電情況，但是一旦儀表數(shù)據(jù)顯示錯誤，將會在電費繳納方面造成用戶與電力企業(yè)之間的矛盾問題，因此無線儀表自動讀取系統(tǒng)可以對電能表的運行、顯示狀態(tài)進行監(jiān)督控制，對于狀態(tài)異常的電能表系統(tǒng)可以發(fā)出提醒信號，以便維護人員可以準確定位到電能表所處位置，進行實地的檢修工作，使得儀表狀態(tài)恢復(fù)正常。但是該系統(tǒng)在應(yīng)用時，雖然可靠性高，但是價格較高，僅有部分地方應(yīng)用了該種無線系統(tǒng)。其次為電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)。變電站和輸電線路基本都建設(shè)在戶外環(huán)境中，在異常氣候的影響下，非常容易發(fā)生跳閘、短路問題，使得供電中斷，人們的基本生活、生產(chǎn)活動停滯。以往在發(fā)生故障后，檢修人員需要對斷電區(qū)域內(nèi)的所有線路、設(shè)備進行故障檢查，耗費的時間長，檢修工作量也較大，用戶的用電服務(wù)體驗不佳。但是在無線通信技術(shù)的應(yīng)用下，可以對整個運行系統(tǒng)進行監(jiān)控。該系統(tǒng)可以根據(jù)發(fā)生故障的具體位置，通過發(fā)生警報信號的方式，幫助檢修人員及時確定故障發(fā)生地點，進而進行針對性的故障原因查找和維修，以便盡快修好，恢復(fù)供電。同時應(yīng)用該系統(tǒng)可以使得用戶獲得良好的用電體驗。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時，需要對網(wǎng)絡(luò)拓撲和體系結(jié)構(gòu)、具體的應(yīng)用要求進行詳細的調(diào)查，以此使得該網(wǎng)絡(luò)可以有效的對電力自動化水平的提高提供助益。
2.2混合式無線網(wǎng)絡(luò)
該種網(wǎng)絡(luò)中包含有兩種網(wǎng)絡(luò)：無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、全球微波互聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)。在兩種網(wǎng)絡(luò)的混合應(yīng)用時具有以下特點：①施工建設(shè)花費較少。本文研究中的電力企業(yè)在當?shù)丶茉O(shè)有大量的有線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，因此在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架設(shè)時，可以直接在有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施基礎(chǔ)上，通過兩種線路的連接，可獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)，無需再次架設(shè)線路，極大的節(jié)省了費用。同時電力公司對監(jiān)測的參數(shù)數(shù)據(jù)存在異議時，可以直接對連接的線路進行調(diào)整，便可以重新監(jiān)測。②故障少。網(wǎng)狀無線網(wǎng)絡(luò)在進行監(jiān)測信號傳輸時，由于構(gòu)建的信號傳遞路徑較多，因此在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，發(fā)生信號傳輸異常、單點故障的概率較低，信號傳輸?shù)馁|(zhì)量理想，如果發(fā)生故障問題，信號可以在系統(tǒng)的控制下自主選擇其他的路徑來進行工作。③無線網(wǎng)絡(luò)有著十分廣闊的覆蓋區(qū)域。現(xiàn)階段無線局域網(wǎng)在電力運行中有著積極的應(yīng)用，但是由于終端用戶數(shù)量的不斷增加，導(dǎo)致局域網(wǎng)的傳輸效率大大下降，因此不利于電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的有效監(jiān)測。但是在混合式無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用中，其中的全球微波互聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)可以對無線局域網(wǎng)工作效率進行提高，使得局域網(wǎng)可以在傳輸距離不變的情況下，進行信號遠距離的高質(zhì)量傳輸。該種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時，需要注意網(wǎng)絡(luò)在自然環(huán)境下的應(yīng)用情況，一般惡劣天氣常會使得變電站運行環(huán)境較差，使得無線通信技術(shù)的監(jiān)控效果受到較多因素的影響，無法順利將信號傳輸出去，因此在應(yīng)用時需要使用質(zhì)量性能好的天線、信號輸出技術(shù)，使得信號可以完全傳輸?shù)诫娏ζ髽I(yè)控制中心平臺中。同時混合網(wǎng)絡(luò)中的全球微波互聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)，其自身具有著的RF硬件裝置可以有效進行監(jiān)控。但是該硬件價格昂貴，一旦遭受破壞，將會給電力公司造成巨大的經(jīng)濟損失，因此在安裝施工時，需要將其放置在安全的區(qū)域，使得RF硬件使用壽命延長。
3結(jié)束語
無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，給我國諸多行業(yè)的發(fā)展提供了便利條件，使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效率和質(zhì)量顯著提高，尤其在當前的電力自動化中，該項技術(shù)使得電力系統(tǒng)的運行效果實現(xiàn)了巨大的變革，需要電力企業(yè)對該技術(shù)加強重視，并積極的應(yīng)用在具體的工作中。
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作者：藍俊鋒 單位：廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司
