面向泛在电力物联网的无线通信接入技术郭学让

1、面向泛在电力物联网的无线通信接入技术郭学让摘要：由于国家电网有限公司积极的推动物联网技术，在这个背景下，大多数 的电力行业都积极的掌握物联网与电网的联系技术。结合当前的情况，本文对泛 在电力物联网进一步的概括、分析，泛在电力物联网技术的掌握是一个漫长的过 程，需要掌握足够的技术，才能厚积薄发。总而言之，物联网技术的使用对于电 力行业是一个新的开始，泛在电力物联网的技术承载了大量的数据流，打造智能 电网，从而实现对数据的相辅相成和共同发展。本文主要探讨了泛在电力物联网 的无线通信接入技术。提出一种LTE(longtermevolution)230电力终端无缝透传接 入技术，目的在于搭建电力业务终

2、端至主站系统之间的通信桥梁。关键词:电力业务终端;接入技术;透传;LTE230；电力无线专网 引言电力业务终端与主站系统之间的接入技术是实现电网泛在连接的基础，本文提出 的LTE230电力终端接入技术建立了电力业务终端至主站系统之间的通信桥梁，实 现了通信底层技术与电力业务的融合。可靠高效的通信接入技术是实现全息感知、 开放共享、业务创新、广泛互联智慧服务体系的关键技术，目前此方面的研究还 处于起步阶段，在未来的工作中将对电力通信的互通融合技术展开进一步的探讨。1泛在电力物联网的概念泛在电力物联网(UPIoT)，可分为三个方面对其进行解读。首先，物联网 (InternetofThings,Io

3、T)，即“万物相连的互联网”，其核心仍是互联网，是互联网的 延伸和拓展，其次则是把原来的用户终端延伸至任何物品和物品之间。这一词语 最早于1995年比尔盖茨的书籍未来之路中出现15。物联网的前身是传感网 络，只代表着物与物之间的信息交互。其次是电力网，电力网是物联网中的一种 具体形态。最后则是“泛在网”(UbiquitousNetwork)，传感网络、物联网、泛在网络 之间的关系。泛在网表示的是，无论是时间还是空间，抑或是任何对象的任何范 围内，都存在相互的连接网络。而“泛在物联”即是任何时间、任何地点、任何人、 任何物之间，都会存在信息的连接和交互。而泛在电力物联网，就是围绕电力系 统各环节

4、，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现 电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用 便捷灵活特征的智慧服务系统。原来的电力网络，只能体现电能的泛在”，却不 能实现电力信息的泛在”，泛在电力物联网将把电网从单纯的能量网络变为能量 +数据”网络。要想实现电力物联网的泛在，必须对电力网络中的关键数据和信息 进行采集和连接，如用户的用电数据、配电系统中的状态信息、分布式电源的数 据等等，因此需要基于先进的信息通信技术1。2泛在电力物联网的特点2.1信息感知全面、组网快速灵活泛在物联网中的技术具有感知全面以及灵活的特征，特别是泛在物联网中的传感 器，能

5、够快速有效的找到电力系统中各个方面的电力设备。并且随着无线技术的 发展，结合了无限通信技术的物联网能够灵活有效的部署，并通过对电力系统的 全方位理解，及时了解周围的环境、掌握电力系统的数据。2.2信息融合度高、通信方式灵活结合物联网技术，能够满足电力系统对运行调度和运行监控的信息快速查找，以 及准确性和实时性。泛在物联网中的传感器，通过传感器传递信息之前，可以对 得到的数据进行初步的检查以及筛选，避免由于大量的数据造成传递信道的堵塞。 在进行初步的压缩之后，将得到的信息传递给网关，再次进行处理，经过一系列 的数据处理后，传递给最终的用户。由于传感与通信设备通过多跳的方式进行通 信，所以会给数据

6、了多种通道。2.3可拓展性强、智能化程度高作为泛在物联网技术中的一项基本的功能，数据信息的采集和传递具有非常重要 的意义。例如在电力行业中远程抄表技术，就是采用了信息采集与传递的功能。 结合这项技术，对于电力工作人员来说也是一个福祉，电力工作人员可以根据应 用的需求来对声音和视频信息进行传递，有效的远程控制电网数据的变动，各种 各样的传感器都能及时的获取数据，并且将数据传递给用户。视频传感器和声音 传感器属于一类，可以获得电网的运行情况，温湿度传感器和压力传感器可以获 得实时的气象情况，防备恶劣环境突然到来，对电网造成严重的影响2。3具体应用LTE230电力终端接入技术从传输时延、速率带宽及准

7、确性方面的性能指标分析， 可承载配电、用采、精控业务的并发接入，满足业务性能需求。根据其低延时、 高可靠、广覆盖的性能优势，此无线接入技术还可应用于以下场景：3.1分布式能源监控分布式能源包括光伏、风电站等，电能质量检测、测控和关口计量等信息通过 LTE230电力终端上传主站，并监测数据采集过程。3.2电缆状态监测主要应用于开关站、变电所、旁支变压器等场合，可通过LTE230电力终端将分布 式能源接入后带来的电缆状态负荷参数变化，线缆温度、位移等信息送至主站实 施全方位在线监控。3.3智能抄表智能电表或分布于高楼密集地区或分布于相对空旷偏远的乡村，数据量大，地点 分散，LTE230电力终端可就

8、地将电表接入网络，实现用电智能化、信息化。3.4电动汽车充电站散布式或群布式充电桩通过LTE230电力终端上传充电桩状态、计量等信息至车联 网平台主站系统，主站系统下发召测、计费命令至充电终端，运维人员通过手机 或PC端与主站系统交互运维信息3。4泛在电力物联网未来应用策略4.1健全智慧能源服务平台智慧能源服务平台是泛在电力物联网平台的基础环节，可以有效实现电力企业与 用户之间的交互。利用互联网、光伏云网、终端边缘计算机技术，提供电网服务 以外的互联网金融服务、大数据信息处理挖掘、线上供应等诸多新型服务。整合 电力企业、政府、金融机构、第三方投资、用户等诸多资源内容，为多个主体提 供服务，构建

9、出完善统一的智慧能源服务平台。4.2加大开放电力市场电力资源已经成为社会生产不可或缺的重要资源内容，电力资源使用量不断增长 促使着电力市场不断扩大。泛在电力物联网能够有效打破原有的电力市场格局， 促进电力市场开放并且获取风力、光伏、负荷功率等信息，将新能源和负荷聚合 构成一个整体。通过当前泛在电力物联网，实现在电力资源现货价格和增量配网、 局域电网、微电网等诸多交易形式。在开放电力市场的基础上，逐步实现我国网 络化能源生态体系的构建，达成泛在电力物联网平台战略发展目标。4.3强化电网资产管理质量泛在电力物联网平台应该为电网企业的资产全寿命周期管理提供基础保障，以全 寿命周期为主开展成本管理并实

10、现资产和物资流、信息流、价值流的整合集约管 理，确保电网资源管理实际效率。在我国电网建设国模不断增大的当下，电网资 产管理情况更加复杂，传统人力监督巡查手段已经无法满足当前电网资产管理的 需求。泛在电力物联网当中，通过设备资产规划、采购、运行等各个环节的数据 追踪分析，全面针对电网设备进行追踪4。结束语：目前，电力系统业务的发展具有信息采集业务爆发增长、控制业务末端化发展、 覆盖范围广等特点。目前端侧通信网络还未真正实现信息的泛在互联，电力系统 中最后一公里的通信问题仍然存在。电力业务终端的接入方式直接决定了网络 的稳定性、安全性及实效性，灵活可靠的接入技术是实现电力业务泛在物联、信 息高效的关键，一种高效的通信接入技术对海量电力业务终端的通信需求至关重 要。参考文献：1王毅，陈启鑫涨宁，等.5G通信与泛在电力物联网的融合:应用分析与研究展望J. 电网技术,2019,43(5):1575-1585.2胡畔，周鲲鹏，王作维，etal.泛在