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2.智能电网的技术体系
智能电网的构建与功能实现有赖于多项基础技术的发展、推广和应用。智能电网的技术体系分为基础技术和高级应用。基础技术包括电力设备、量测与通信设备、信息管理系统、决策与控制理论,高级应用有智能控制中心、智能变电站、智能线路、智能保护系统、智能需求侧管理。通过基础技术与高级应用的有机结合,最终形成智能电网。
三电力通信系统应用现状
电力通信系统是保障电力系统运行不可或缺的组成部分。电力系统正常运行需要借助于有效的通信手段,将控制中心的命令准确地传送到远方终端,并将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心。目前常用的通信方式有现场总线、电话专线、光纤通信、电力线数字载波、无线扩频等。这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道,且工程投资大,维护工作繁重。随着无线通信技术的不断发展,利用移动运营商提供的移动通信技术实现电力系统中的数据传输,将是电力系统自动化的重要发展方向。
与此同时,GPRS(General Packet RadioService)也是一种被广泛采用的通信方式,它是一种基于第二代移动通信系统GSM的2.5G无线分组交换技术。这种技术具有覆盖范围广、永远在线、接入速度快、支持中高速数据传输、投入费用低、可按流量收费等优点。目前,GPRS技术已经被广泛应用到电力工业的各个环节,如配网自动化、电力负荷管理、无线抄表、调度自动化、电能质量监测、电压等级变电站的远动信号传输、电力抢修调度、输电线路污秽在线监测等领域。但是,实际应用中GPRS传输速率仅为57.6kbit/S,且通信保密性、安全性不够高,已经不能满足未来智能电网发展对通信系统的要求。相比之下,LTE技术不仅具有GPRS技术的优点,同时也弥补了GPRS技术在传输速度、保密性、安全性等方面的不足,因此更能适应未来智能电网建设的发展方向与技术要求。
四LTE技术及其在智能电网中的应用
1.LTE技术
LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进,始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全球标准。它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率,改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。
LTE技术特点主要表现在以下几方面:
1)通信速率高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。
2)以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。
3)QoS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(如VoIP)的服务质量。
4)系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽,并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配,保证了将来在系统部署上的灵活性。
5)降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms,解决了向下兼容的问题并降低了网络时延,时延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms。
6)增加了小区边界比特速率,在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。
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