本文是电力论文,论文的主要工作包括：（1）全面分析了短距无线通信技术，对各自的优缺点及应用场合进行了分析和讨论；并得出结论第四代蜂窝通信无论从技术体制上、政策上、投资费用上均是目前最好选择。（2）深入讨论了电力系统网络中无线通信技术的应用，包括网络架构及需求、电力无线通信专网、关键技术及总体技术方案等；（3）结合镇江电力现网工程实例，详细分析和讨论了基于 4G LTE 的无线专网方案。设计给出了包括无线网覆盖方案、核心网部署、回传网建设等设计方案，并对建设成效进行了评估。结果表明：将 4G LTE 作为电力无线专网的技术体制是完全可行的，可以接入更多的业务，并优化企业的投资成本。综上，全省的配电通信网需求较大，将后通过开展无线接入网全面建设、技术升级、网络优化，可以更为有效便捷的接入各种业务，最终完成各业务终端的全覆盖。为社会提供更高效更安全更智能的能源服务。
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第一章 绪 论
目前全省配用电通信采用常用的光纤通信、无线公网方式，存在诸多困难。如光缆建设难度大、周期长、成本高，采用公网覆盖也存在容量不足、通信质量不可控，安全性无法保证、租用成本高、2G网络大量更换通信终端等问题，直接影响终端网络的智能化水平。另一方面，当前基于第四代移动通信网（4G）TD-LTE 技术的无线网络已大规模商用，技术成熟，产业链完善，对海量终端的覆盖的优势显得尤为明显，可实现无线频率复用，提高频谱利用率，可选择电力无线专网技术作为电力通信网络中“十三五”期间接入网建设的补充，全面支撑接入网“最一公里”建设，为全球能源互联网末端业务接入提供通信保障，对提高供电可靠性，提升服务平和企业形象可以起到重要的支撑作用。业界普遍认为，电力通信专网，特别是配网通信非契合 4G 无线专网的应用。
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第二章 无线通信术
2.1 短距无线通信技术
蓝牙技术目前使用的主流版本是 4.2，,被广泛的使用在包括手机、PDA 和 Pad 等移动设备上，也包括 PC、GPS 设备以及大量的无线外围设备(蓝牙耳机、蓝牙键盘等)。最新的牙V5.0 标准，在性能上远超之前的版本。其数据传输速率最高可达 24Mbps、有效传输距可达 300 米、隐私功能更强大，同时支持 IPv6 网络协议。在智能家居领域，采用了 BluetoothSmart技术的蓝牙设备之间可以不通网络就能实现设备与设备之间的连接。由此可以解决没有局域网的情况下，智能家居设备通过点对点的连接仍然可以继续工作。
优点：速率快、低功耗，安全性高。
2.2 蜂窝移动通信技术
全球范围内的移动用户数迅猛增加，应用场景逐渐转变为移动办公、移动社交，手持移动终端（手机、平板、智能手表等）将最终取代 PC 成为人机接口的主要设备。与此同时 3G系统在通信质量和容量等方面的不足越发明显。于是在 3G 技术之后又发展出名为 LTE 通信技术。LTE 的全称为 Long Term Evolution 即长期演进，是 3G 技术和 4G 技术的过渡，可以称之为 3.9G。LTE 系统采用了 OFDM 和多天线 MIMO 等一系列先进技术，将频谱效率高到了 3G 的 2 到 4 倍，支持下行 100Mbps 和上行 50Mbps 的峰值数据速率。真正的 4G是在 ITU明确了 4G 标准（IMT-Advanced）后出现的。明确了 4G 系统的峰值速度在高速移动的信(如在火车和汽车上使用)达到 100Mbit/s，固定或低速移动的通信(如行人和定点上网的用户)到1Gbit/s。在国外企业界，日本 NTT DoCoMo 在 2006 年完成了 20km/h 速度下 2.5Gbps 点对点无线传输；韩国三星公司在 2007 年实现了 60km/h 速度下的 1Gbps 传输和静止条件下3.5Gbps 的数据传输。相对于前几代，4G 系统不支持传统的电路交换的电话业务，而是全互联网协议(IP)全面支持。4G 将为用户提供更快的速度并满足用户更多的。
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第三章 无线通信技术在电力专网中的应用..........17
3.1 配电网概述................ 17
3.2 配电无线专网建设的可行性....... 19
3.3 配电无线专网关键技术...... 21
第四章 镇江电力 4G LTE 无线网络设计与应用............31
4.1 项目现状................ 31
4.2 需求分析.......... 34
4.3 方案比较....... 37
第五章 结束语.........50
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第四章 镇江电力 4G LTE 无线网络设计与应用
4.1 项目现状
镇江地区 B 类供电区域 10kV 终端通信接入网光纤专网已覆盖 404 个配电自动化终端节点（93 个开关站、242 个环网柜、51 个柱上开关），三遥站点覆盖率为 76.37%；无线公覆盖 125 站点，覆盖率为 23.63%。镇江地区 C 类供电区域 10kV 终端通信接入网光纤专网已覆盖 4 个配电自动化终端节点（4 个环网柜），三遥站点覆盖率为 2.92%；无线公网覆盖 133 站点，覆盖率为 97.08%。（2）0.4kV 接入网现状2016 年，采用无线公网的通信方式，对目前已建的采集系统进行数据采集。截止 2016 年底扬中公司已累计完成低压采集建设 136277 户，其中一型集中器安装41807只，二型集中器安装 172237 只，采集覆盖率达 99.99%，采集成功率达 99.63%。完成多表采集建设 686 户。负控采集方面，截止 2016 年底累计完成 1572 台用户共 1795 块表计负控采集安装工作，其中一型负控终端安装958只，二型负控终端安装566户，负控采集覆盖100%，负控采集成功率 99.97%。扬中公司已并网光伏用户 1861 户，装机容量 12 万千瓦，全年发电量 9000 万千瓦时采集覆盖率 99.99%，渗透率（光伏装机与最大负荷比值）30.2，采集成功率 99.67%。
4.2 需求分析
精准负荷控制毫秒级、秒级与分钟级控制，时延需求需要在 50ms 以内传输。配电自动化要求实时在线，秒级控制。国家电网运检〔2017〕6 号文中规定，三遥终端原则上以电力光纤通信为主，对于不具备电力光纤通信条件的末梢配电终端，采用无线专网通信方式，禁止使用无线公网承载控制功能。区域内包含三遥终端 38 个，二遥终端 110 个，从业务灵活性和成本分析，将二遥终端全部转三遥，合计 148 个三遥；用采 265 个，分布式电源 215 个，移动巡检、移动办公 9 个，多媒体调度平台业务 15 个，电动汽车充电桩 18 个，智能机器人巡检 2 个，配电站所综合监测 16 个。全业务带宽需求约为 31.8Mbps。
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第五章结束语
5.1论文主要工作总结
如果采用光纤专网接入实现困难，很多站点建设难度大、成本高，无法满足海量接入需求；如果采用无线公网方式接入，通信通道质量不可控制，存在安全风险，无法传输控制类业务等问题。因此，现有光纤专网、无线公网的建设模式无法满足业务需求。而电力无线专网可以解决光纤专网通信成本过高；公网不可靠等问题。论文的主要工作包括：（1）全面分析了短距无线通信技术，对各自的优缺点及应用场合进行了分析和讨论；并得出结论第四代蜂窝通信无论从技术体制上、政策上、投资费用上均是目前最好选择。（2）深入讨论了电力系统网络中无线通信技术的应用，包括网络架构及需求、电力无线通信专网、关键技术及总体技术方案等；（3）结合镇江电力现网工程实例，详细分析和讨论了基于4GLTE的无线专网方案。设计给出了包括无线网覆盖方案、核心网部署、回传网建设等设计方案，并对建设成效进行了评估。结果表明：将4GLTE作为电力无线专网的技术体制是完全可行的，可以接入更多的业务，并优化企业的投资成本。
5.2未来工作展望
按“国家电网公司终端通信接入网统筹建设方案（技术分册）”描述，终端通信接入网主要承载四项基本业务和多种拓展业务。基本业务主要包括配电自动化、用电信息采集、分布式电源和电动汽车充电站（桩）四种，特点是规模大，业务类型均为数据业务，单终端速率低，多在20kbps左右，业务多为上行业务；拓展业务包括移动巡检、配网抢修、配电设备/环境状态监测、电能质量监测、输变电状态监测、无人机巡检、机器人巡检、基建现场视频监控、智能家居、智能营业厅等，拓展业务处于试点建设阶段，没有统一的标准和建设方案，业务种类较多，涉及数据、图像、语音，业务带宽需求多在2M以上。除了配网，无线专网还可广泛应用于从发电、输电、配电到用电、调度、信息化等整个智能电网业务环节中。此外在新变电站建设时，无线专网可作为现场建设调度系统并为自动化等设备调试提供临时通信通道。我们应更合理、广泛的应用无线技术，为电力建设做出贡献。
参考文献(略)
