新型230MHz无线宽带专网精编版.docx
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新型230MHz无线宽带专网精编版
2013年宁夏电力公司
新型230MHz无线宽带专网建设项目
可行性研究报告书
宁夏电力公司
2013年6月
1.目的和意义
1.1.总体概述
1.1.1项目名称
新型230MHz无线宽带专网建设项目。
1.1.2项目背景
根据《国家电网公司“十二五”电网发展规划》和《国家电网公司“十二五”通信网规划》，以及十年远景目标规划,国家电网计划到2020年全面建设统一坚强的智能电网，并要求2015年之前完成用电信息采集系统的建设，实现中低压电力用户的“全覆盖、全采集”。
随着智能电网的发展，对配用电通信网提出了全新、更高的要求。
目前电力主要采用光纤和无线方式对配用电业务进行远端通信支撑。
对于中低压配电业务，目前以无线公网为主、光纤和无线专网相结合的混合组网方案，以满足不同环境下的配用电通信需求。
由于无线公网发展较成熟，租用公网信道具有前期投资少、建设周期短、可满足配用电业务快速部署和业务开展的要求，因此多地电力公司采用租赁GPRS公网信道方式开展配用电业务。
但随着电力配用电业务的大规模开展，常用的GPRS无线公网也逐渐暴露出诸多问题，如采集成功率低、存在信息安全隐患、不同的电力业务无优先级保障等，现有其它通信方式也无法满足电网日益发展的配用电业务需求。
为智能电网配用电业务提供安全、可靠的信息传输通道成为目前急需解决的一个问题。
本项目旨在结合XXX当地电网配用电业务实际情况，搭建一套新型的配用电无线通信系统，与现有的GPRS无线公网、EPON有线接入网一并共同承担XXX电网配用电业务，提升配用电业务的采集成功率、提高电网运行水平。
1.1.3指导思想
围绕建设“一强三优”现代化公司战略目标，根据国网公司“十二五”电网发展总体规划要求，满足坚强智能电网运行和公司现代化管理需要。
充分发挥通信规划的指导性作用，完善配用电通信网建设，有效整合电力通信资源，充分发挥电力通信资源的使用效益；加强通信专业管理，全面提升通信建设、运维、技术的集约化管理水平，为XXXX智能电网配用电业务全面、快速发展提供强有力的技术支撑。
1.2.调查研究的主要依据、过程及调研结论
1.2.1主要依据
《国家电网公司“十二五”电网发展规划》
《国家电网公司“十二五”通信网规划》
《Q／GDW374.3-2009电力用户用电信息采集系统技术规范：
通信单元技术规范》
《Q／GDW378.3-2009电力用户用电信息采集系统设计导则：
技术方案设计导则》
《Q／GDW379.4-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范：
通信单元检验技术规范》
《Q／GDW380.2-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：
通信信道建设管理规范》
《Q／GDW380.5-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：
通信信道运行管理规范》
《DL/T814配电自动化系统功能规范》
《Q/GDW382配电自动化技术导则》
《Q／GDW156城市电力网规划设计导则》
《配电自动化试点建设与改造技术原则》
《电力二次系统安全防护规定》（电监会5号令）
其他的国家、行业和国际通信、信息安全及配用电标准、规范等。
1.2.2现状调研
一、地理介绍：
XXX地区面积XXX平方千米，总人口XXX万人。
具体地理概貌如下……：
二、无线环境介绍：
当地传统数传电台目前正在使用否？
如有，其所用频点…、主台和辅台数量、部署及网络覆盖……。
三、业务现状
区内共计XXX个220Kv/110Kv变电站，分别是XXX、XXX、XXX。
所属66KV/35KV变电所XXX座，66KV/35KV送电线路XX条，亘长XXX公里，准备新建送电线路XXX条，亘长XXX公里。
10KV/20KV配电线路XXX条，亘长XXXX公里。
电力客户总数约XXX万户，10KV/20KV公变XXX个、专变用户XXX个；环网柜、开闭所、柱上开关、分支开关数量（可选）。
增加当地业务现状规模和建设情况描述（如目前XXX个采集/控制的节点已实现基于GPRS/EPON信道的采集/控制目前采集/控制业务遇到的主要问题描述）,如下描述供参考：
目前其通信主要采用GPRS、光纤及XXX，其中通过GPRS承载的电力业务节点数有XXX个（其中采集器XXX个,集中器XXX个……）……。
目前其采集成功率大致为XXX%,难以满足电网对用电信息采集99%成功率的要求。
针对负控类业务，目前主要采用EPON光纤和传统230M数传电台方式，目前其覆盖率大致为XXX%。
加入当地光纤骨干网（SDH/MSTP）的介绍，重点描述光纤骨干网对变电站、供电所、营业厅的覆盖情况，供无线基站选点时看考。
1.2.3调研结论
此处主要描述调研中发现的具体问题，如下为描述仅供参考：
配用电通信网目前主要用于用电信息采集、配网自动化业务，采集对象主要包括专变用户采集（以前多称负荷控制系统）和低压居民用户采集、线路监控及配电“三遥”等业务。
目前现状如下：
（1）配用电通信网缺乏统一的规划、建设与管理。
大多为各业务部门根据实际需要而分散建设，电力通信基础资源不能得到有效利用，没有形成统一的网络架构和规模化发展。
（2）目前系统内支撑用电信息采集系统等营销核心业务运行的通信网络资源不足，已有的有线光纤和无线传输方式均存在一定的局限性，无法满足电力采集业务的全覆盖全采集要求。
随着智能电网建设的推进，配用电业务作为智能电网中重要的一个环节，其通信信道的建设也是迫在眉睫。
1.3.项目建设的必要性和原则
1.3.1建设新型230MHz无线宽带专网的必要性
目前电力通信网中已建设了SDH（或MSTP）为光纤的骨干网，以及EPON无源光纤接入网，具有速率高、性能稳定的特点。
但在老城区和偏远地区，有线网建设成本高，施工难度大，实现老旧城市、偏远农村地区的覆盖存在一定的困难。
无线网络因其布署便捷、施工周期短、成本低、可扩展性强等优势，可以与光纤有线互为补充很好地支撑用电业务通信需求。
因此建设一套可靠性高、安全性好、技术先进、经济性优的无线宽带专网，形成有线与无线互为补充的配用电通信网，是智能电网发展的客观需求。
1.3.2新型230MHz无线宽带专网技术体制分析
目前应用于电网通信的无线技术主要有以下几种（如表1-1所示）：
表1-1：
电力用电信息采集常见无线通信体制
项目
LTE230
LTE1800
McWiLL
GPRS
/CDMA
数传电台
采用标准
3GPP4G
3GPP4G
信威自主技术
3GPP2G
----
调制编码
自适应（先进）
自适应（先进）
自适应（先进）
低阶（落后）
低阶（落后）
纠错技术
先进
先进
先进
落后
落后
信道编码
先进
先进
先进
落后
落后
干扰协调
支持
无
无
无
无
离散频率
支持
不支持
不支持
不支持
---
载波聚合
支持
无
无
无
无
双工技术
TDD
TDD
TDD
FDD
FDD
适用业务
数据采集
实时控制
视频监控
数据采集
远程控制
视频监控
数据采集
远程控制
视频监控
数据采集
数据采集
远程控制
工作频段
230MHz
1800MHz
1800MHz
400MHz
800MHz
900MHz
1800MHz
230MHz
安全性
高
高
高
中
低
频带占用
N×25kHz
（N=12…340）
离散频谱
5/10/15/20MHz连续频带
5MHz
连续频带
5MHz以上
双段连续频带
25kHz
单小区在线终端数
2000
400
300
≤200
≤100
实时性
高
高
高
中
低
覆盖能力
广域覆盖
普通覆盖
普通覆盖
普通覆盖
广覆盖
峰值速率
上行/下行:
14.96/5.8Mbps（8.5MHz）
上行/下行:
42.6/51Mbps
或
上行/下行28.4/80Mbps（20MHz）
上下行共15Mbps（5MHz）
≤300kbps
2.4~19.2kbps
峰值速率/1MHz带宽
上行1.76Mbps，
下行0.71Mbps
不支持1MHz应用
不支持1MHz应用
不支持1MHz应用
不支持
“新型230MHz无线宽带专网”简称“LTE230”，其定位在配用电领域,为用电信息采集、负荷控制、配网自动化、应急抢修等业务提供无线通信解决方案，满足智能电网发展的要求。
该系统将电网已有的230M频段离散频谱与先进的第四代（4G）移动通信技术（TD-LTE）相结合，采用深度定制策略,通过采用离散频谱聚合、频谱感知等技术，大幅提高了无线频率资源（230MHz频段）的使用效率，在窄带频谱上实现宽带数据传输,为电力系统行业提供无线宽带通信接入。
新型230MHz无线宽带专网系统构成如图1-1所示：
图1-1：
新型230MHz无线宽带专网系统构成
新型230MHz无线宽带专网系统具有如下特点：
Ø低成本广覆盖。
单基站覆盖距离可达30公里。
该特点减少了电力无线专网部署中所需的无线基站数量，降低了网络建设和维护成本；
Ø工作于电力已有的230MHz负控频段。
无需申请新的频谱资源，采用频谱聚合技术将窄带离散频谱聚合起来，实现宽带数据传输；
Ø系统兼容性好。
采用频谱感知技术，避免与其它系统间的干扰，实现不同系统的兼容，实现已有系统的平滑升级；
Ø安全性强。
作为电力无线专网，采用三层加密机制，保证电力系统的信息安全；
Ø海量实时在线终端用户。
系统单扇区支持的用户数为2000，满足配用电海量终端节点监控的需求。
1.3.3基本原则
1．遵循“统筹规划，适度超前”的原则。
配用电无线通信网建设应符合各级电力通信网总体规划要求，并与上级通信网有效衔接。
发展通信网应坚持前瞻、开放的规划思路，科学采用先进、成熟、经济、实用的通信技术，适度超前、讲求实用，并能满足本地电网中长期发展要求。
通信网建设要与电网同步规划、同步设计、同步施工，保持两个实体网络协调发展；强化资源共享，避免重复建设。
2．遵循“技术合理、因地制宜”的原则。
通信网建设应针对配用电网络覆盖面广、测量点多、电网运行与企业管理并重的基本要求，充分考虑不同区域的经济社会发展状况，综合技术、经济和不同业务应用需求等因素，合理选择通信方式和技术设备，努力实现网络覆盖范围、传输容量和经济指标的协调统一；加强标准化建设，有效降低工程造价和运营成本。
3．遵循“安全可靠、经济高效”的原则。
以确保电网安全运行为出发点，大力提高通信网可靠性，满足国家及公司对信息安全管理的要求；充分考虑建设和运营成本，合理确定通信网建设规模，最大限度挖掘原有技术和设备潜力，增强通信的业务接入能力和抗干扰能力；特殊地域和不同层级的通信网，应采取差异化设计，增强网络的防灾、抗灾能力。
4．全面提升通信网保障能力。
通信规划应满足坚强智能电网建设和公司集约化、精益化、标准化管理的需要，为全面推进“两个转变”，适应公司“三集五大”发展思路，加强智能通信网建设，实现业务智能化应用，强化专业管理，推进管理创新，贯通变电、配电、用电多个环节，提供全方位的基础支撑和通信保障。
5.坚持与各级规划的协调发展。
本规划应与智能电网规划（营销规划、配电网目标网架规划、配网自动化规划、可视化规划）、信息化发展规划等专项规划之间的动态衔接，实现规划的有机统一，满足相关规划对通信的要求，体现通信网全方位服务的功能定位。
6．规范技术体系架构。
通信规划应认真研究通信技术标准，确保通信系统技术体系架构的规范性，以统一的技术标准开展电力通信网建设工作，应用相应标准指导工程设计，满足公司集约化管理要求和电网标准化建设
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