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通信在生活中的发展与应用

发布日期:2020-07-24 12:34 来源:未知 点击:

  2012 年第 09 期●在科技日新月异的今天,能源和问题成为人们无法回避的问题,而在中国,新能源发展面临的挑战不仅是发展可再生能源,而是电网的现代化。如果电网依然是陈旧老化的电力设施与数字信息技术脱节的控制系统,则难以有效的 接入可再生能源,不利于成功搭构分布式能源系统以及建立适应 21 世纪需要的 电力储能系统。 电网面临着巨大挑战和机遇 [1] 。 一方面,电网需要应对日益严峻的资源和压力,不仅需要实现大范围的资源优化配置,还要适应电力体制;另一方面,信息化、数字化、智能化等技术的进步也为解决这一系列问题提供了的技术支持。 由此...

  2012 年第 09 期●在科技日新月异的今天,能源和问题成为人们无法回避的问题,而在中国,新能源发展面临的挑战不仅是发展可再生能源,而是电网的现代化。如果电网依然是陈旧老化的电力设施与数字信息技术脱节的控制系统,则难以有效的 接入可再生能源,不利于成功搭构分布式能源系统以及建立适应 21 世纪需要的 电力储能系统。 电网面临着巨大挑战和机遇 [1] 。 一方面,电网需要应对日益严峻的资源和压力,不仅需要实现大范围的资源优化配置,还要适应电力体制;另一方面,信息化、数字化、智能化等技术的进步也为解决这一系列问题提供了的技术支持。 由此智能电网成为现代电力工业发展的方向。2009 年举行的特高压输电技术国际会议上提出,到 2020 年,我国将全面建成统一的坚强智能电网。 建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。 通信的种类很多,其中 3G 技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。我国电力工业面临着类似于欧美国家的情况。 在宏观政策层面,电力行业 需要满足建设资源节约型和友好型社会的要求, 适应气候变化;在市场化改 革层面,交易手段与定价方式正在发展,市场供需双方的互动将会越来越频繁, 电网规模也在快速扩张,用户的用电行为也在发生变化,用户对电能的可靠性和 质量要求不断提升,而智能电网能够在这些方面发挥重要作用 [2~3] 。对我国电网企业目前还面临的一些问题,如国家电网尚未建成坚强网架,电网抵御多重故障的能力较弱;各区域电网主干网架较为薄弱,电网稳定水平低,电网运行灵活性不强;企业信息化建设相对滞后,还没有形成一体化的生产经营管理系统等,建设坚强的智能电网无疑是理想的解决方案。电力通信系统是电力生产的保障。 通过有效的通信手段,将控制中心的命令准确快速地传送到远方终端,并将远方设备运行情况的信息收集到控制中心。 目前常用的通信方式有 Internet 、光纤通信,微波通信等。 而这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道,工程投资大,工作繁重。随着无线通信技术的不断发展,利用移动通信技术实现电力系统中的数据传输,将是智能电网的重要发展方向。目前已确立的 3G 标准分析, 其网络特征主要体现在无线接术上。 蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址 / 双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。 纵观 3G 无线技术演变, 一方面它并非完全抛弃了 2G , 而是充分借鉴了 2G 网络运营经验,在技术上兼顾了 2G 的成熟应用技术,另一方面,根据 IMT-2000 确立的目标,未来 3G 系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务,并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G 在无线技术上的创新主要表现在以下几方面。 一、采用高频段频谱资源为实现全球漫游目标,按 ITU 规划 IMT-2000 将统一采用 2G频段, 可用带宽高达 230MHz , 分配给陆地网络 170MHz , 卫星网络60MHz ,这网络为 3G 容量发展,实现全球多业务提供了广阔的频谱空间,同时可更好地满足宽带业务。 二、采用宽带射频信道,支持高速率业务充分考虑承载多业务的需要, 3G 网络射频载波信道根据业务要求,可选用 5/10/20M 等信道带宽,同时进一步提高了码片速率,系统抗多径衰落能力也大大提高。 三、实现多业务、多速率传送在宽带信道中,可以灵活应用时间复用、码复用技术,单独控制每种业务的功率和质量,通过选取不同的扩频因子,将具有不同 QoS 要求的各种速率业务映射到宽带信道上,实现多业务、多速率传送。 四, 3G 主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术,用以改善下行传输信道性能,这一方面提高了系统抗多径衰落能力,但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想,增加了系统自干扰的偏差,但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。五,采用自适应天线G 基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列,可以进行发信波束赋形,自适应地调整功率,减小系统自干扰,提高接收灵敏度,增大系统容量,另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用,对提高系统灵活性、降低成本至关重要。3G 技术在智能电网中具体应用在以下几个方面。 一、 网视频。 随着电力系统技术及自控技术的提高,无人值班变电站已成为电力系统的主流,实现调度中心对变电站的远程控制与调节,仅仅有“四遥”是远远不够的,还必须了解变电站的一次,二次设备的外观与变电站的防火防盗情况。将视频系统运用到电力调度自动化系统上,即第五遥 遥视,巡检中心、 集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像、远程故障和意外情况告警接收处理, 可提高变电站运行和的安全性和可靠性,并可逐步实现电网的可视化和调度。 而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求。 采用固定宽带与移动 3G 通信技术相结合,可实时传送清晰的动态视频信息,满足电力网络利用视频进行实时监测的要求。 二、线巡检。 随着国家电力输送网络迅速扩大,电力部门对电力系统的安全稳定运行、及提出了更高的要求。 当输电线发生故障时,为了找出故障点,要组织大量的人力和物力,耗资巨大,而且精度不高,给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响。基于 3G 的输电线故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线故障信息,提高了故障处理的科学性和可靠性,对电网的稳定运行起到了重要的促进作用。 同时,抢修人员通过 GIS 与 GPS可以迅速找到故障地点,通过应用正确的处理手段快速恢复输电线供电,对减小因输电线故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用。三、应急抢险指挥。由于一些突发情况造成电力网络故障或电力系统损坏的情况时有发生,需要提高应急抢险的能力,快速恢复电网的正常运行。在电力应急抢修车中加装 3G 移动通信终端,通过音频和视频传输远程现场信息,将抢修现场情况与电网运行情况等系统互联。以各部分信息迅速流通、互动。使远端指挥人员实时了解电网的现场状况,做出正确判断和指挥。 这对提高现场的指挥调度能力,缩短抢险时间,提高应急能力,减少灾害造成的影响有这重要的作用。 四、电力通信系统的安全。 随着互联电网的不断扩大,电力通信的安全成为了很重要的问题。 3G 技术是要借助于网络技术的,而网络的安全性是我们所担忧的, 所以我们要应用 3G 技术要特别注意其安全性能的提高。总之, 3G 应用的成熟是一个渐进过程, 有待于在发展中不断完善,相信在启动 3G 之后,随着市场规模的不断扩大, 3G 的应用必定能逐步地成熟和丰富。 我们完全有理由相信,随着 3G 牌照的发放,无线数据增值业务将为我们带来一个无限美好的未来,手机电视等移动流业务将成为未来移动运营商新的市场增长点。科【参考文献】[ 1 ]陈静思,能电网升至国家战略,管理定价机制面临巨变 [N]. 东方早报, 2009.6.[ 2 ]刘琦琳,能电网的现实意义 [J]. 互联网周刊, 2008.4.[ 3 ]丁民丞,朱冶中 . 方兴未艾的智能电网 [R]. 国家电网, 2008.5.通信在生活中的发展与应用刘 兵(中铁四局集团设计研究院 安徽 合肥230023 )【摘要】文章简单描述了智能电网的相关概念和现实意义,分析了现代移动通信技术在智能电网中的应用现状;针对智能电网对电力通信系统的要求,得出 3G 应用到智能电网中具有突出优势的结论;并从电网视频、智能巡检、应急抢 险指挥等几个方面介绍了 3G 技术在智能电网的应用,提出了应用 3G 技术需要 注意的问题。【关键词】智能电网; 3G 通信技术;应用◇ 信息技术 ◇296