前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的4G通信技術配網自動化應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1配網自動化需求分析
隨著生產和生活對電力供應需求的不斷增長，配電網自動化建設也進入了高速發展的時期，配電網自動化對電力通信需求也越來越復雜，針對配電網自動化的業務模型、業務架構、業務規格，對應的配電網自動化通信系統具有各自不同的要求，其需求分析如下。
1）先進性
配電網自動化通信網絡能夠可持續發展。采用科學的、主流的、符合發展方向的技術、設備和理念，根據目前網絡不足及故障情況分析得出最優化、適合電力通信網發展的方案。
2）安全性
配電網自動化通信網絡運行的基礎是安全，網絡系統要具備災備、安全預警及運行安全監測等相關保障體系，人員操作要符合制度規范，關鍵設備和模塊應該有冗余備份。
3）可靠性
配電網終端在正常運行時向配電網主站定期發送相應的采集數據；而在發生電網故障等異常情況時，配電網自動化通信網絡需要承擔遠遠超出正常運行時的通信負載。因此，通信系統的最大負荷（帶寬、延遲）不僅要能滿足網絡系統日常的通信要求，還要能在系統異常時快速及時地傳送大量數據。此外網絡設計應采用災備系統及冗余連接，保證核心設備和通信線路在系統發生異常時能自動切換。系統結構設計、設備選型、系統建設、制度建設、網絡管理需要充分考慮網絡運行可靠性、可用性以及可維護性，確保網絡是一個不間斷的運行系統。同時，隨著網絡規模的增大，網絡中的設備越來越多，網絡的復雜性和管理的難度相應的增加，通信系統應具有實時監測、統計分析、故障告警等設備管理功能。
4）可擴展性
隨著智能電網的發展，智能配網技術越來越得到業界的關注。配電網自動化通信網絡的設計不但要保證當前業務的需求，也要考慮未來智能配網體系的對接。最大化的保護原有設備的投資。配電網規模比輸電網大得多，在節點終端設備上兩者相差近兩個數量級，這對通信網絡的規模、架構規劃和覆蓋能力提出了很高的要求。
5）實用性
網絡建設中線路的投資屬于長期投入，配電網自動化通信系統需要在先進性、安全性、可擴展性、可靠性和穩定性以及建設投資成本上進行綜合平衡，要求在性能滿足未來需求的前提下具有較優的系統性價比。
24g技術在配網自動化系統中的地位
2.1無線網絡通信的特點
配電網自身的網絡結構和分布特點決定了配電網自動化通信網絡結構復雜、分布分散、節點多、工作環境差等等特征，使得通信技術的選擇異常復雜，目前配網通信系統在使用的技術方案有光纖通信、中壓載波通信、無線公網通信、無線專網通信等等。其中，無線公網是指由公網通信運營商建設并且對公眾開放的通信網絡。無線公網對用戶的數量沒有限制，用戶無需建網和維護，具有建設周期短、業務開展快、初期網絡成本低等特點。
2.24G技術在配電網自動化通信系統中的優勢分析
目前基于2/3G技術的國內無線蜂窩數據通信采用的技術包括2G系統的GSM體制GPRS/EDGE和基于CDMA體制的CDMA20001x，以及3G系統的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA20001xEVDO。目前各大城市均有WCDMA和TD-SCDMA覆蓋網絡，公網運營商采用雙模終端，實現2G網絡補充3G網絡覆蓋的方式運營。4G通信技術的相對與2/3G數據通信最主要特征是開放式高速移動傳輸，擁有傳播速度快和傳播方便的特點，特別是在傳輸大數據量的網絡異常信息時，能夠保證大帶寬和低延遲；4G通信技術在信息傳輸的過程中還展示出了自身的定位查找功能，為遠程監控以及實地監測提供了良好的網絡條件，在對配電網運行狀態的監測過程中也能夠發揮出自身的重要作用。TD-LTE是我國自主研發推出的4G移動通信標準，中國對于標準的政策支持也達到前所未有的力度，從支持國家創新角度來看，TD-LTE的應用優勢將優于其他無線通信制式。其相對于前代的2/3G通信技術，具有的優勢有以下兩個方面。
1）網絡通信可靠性高
公網的網絡容量是有限的，2/3G通信技術由于其低帶寬的特性，一旦發生自然災害等緊急情況，公眾業務增多的同時電力系統的業務通信數據量也會增加，如果這時由于2/3G網絡帶寬或延遲問題導致配電網數據傳輸中斷，可能會導致嚴重的斷網事故。另一方面，由于無線公網服務于民眾，網絡通道受政府機構、軍隊等單位的影響較大，區域GPRS網絡臨時被關閉時有發生，導致片區低壓集抄業務全部中斷。此外，每年在部分區域，學校、政府機構、保密部門等企事業單位有意制定的信號屏蔽等也將導致網絡中斷，連帶影響整個基于2/3G網絡的智能電網業務不可用。4G通信技術由于通信頻段與2/3G不在相同的頻段內，因此受干擾的可能減少。
2）終端在線率及通信成功率低
2G網絡中的GPRS數據通信技術是一個采用GSM技術體制實現的通用分組無線業務系統。系統中語音和數據占用相同的網絡資源，并且根據QoS保證語音相對于數據業務有優先權，因此一旦語音業務負載過高，數據業務就無法得到保障，甚至出現業務中斷的情況。經過系統統計，目前配電網在GPRS/CDMA系統的一次通信成功率低于90%，無線公網GPRS終端在線率（終端在線時長/總統計時長）約為85%，這無法滿足電網對于業務終端的在線率要求。而4G技術語音和數據分離，分別放在不同的網絡資源上承載，互不影響，因此能保證更高的通信成功率和在線率。
3基于4G的配網自動化終端接入方案設計
基于4G的配電網自動化通信系統由遠程終端、數據傳輸網絡、監測中心三部分組成。數據傳輸網絡采用基于TD-LTE技術的無線公網來實現。數據傳輸網絡主要為用戶終端提供無線信號接入，用戶終端層通過無線空中接口與接入層基站互聯，接入層通過電力系統光纖通信專網建立與監測中心的聯系，實行無線資源的管理、業務的調度等功能。無線通信規約采用IEC60870-5-101規約。配網自動化系統同時提供軟件數據接口，為地調SCADA、負荷監控和管理、用電營業管理系統、管理信息系統等提供數據支持。
4總結
本文針對電力通信的特點，分析了4G技術在配電網自動化通信系統中的應用利弊，并簡要提出了能滿足復雜條件下基于4G技術的配電網自動化通信系統設計方案。4G通信技術在電力系統中的應用必定會成為今后電力系統通信發展的重要方向，對我國國民經濟的發展以及社會的發展都有重要的意義。
作者：張誠 單位：廣東辰譽電力設計咨詢有限公司