配电自动化无线专网通信方案.ppt

1、做最具价值的智能配用电设备及系统供应商配电自动化系统通信系统配电自动化系统通信系统无线专网方案研究无线专网方案研究新联电子新联电子2014.8.21 2014.8.21 天津天津做最具价值的智能配用电设备及系统供应商报告内容二、配电通信需求一、概述三、相关系统经验四、通信技术分析五、无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商概述做最具价值的智能配用电设备及系统供应商概述 智能电网包括智能发电、智能变电、智能输电、智能配电、智能用电和智能调度六个大的方面。其中智能配电和智能用电是这六个方面中覆盖最广、设备运行环境最复杂、设备最多的两个环节 通信技术、量测技术、设备技术、控制技术、支持技术

2、五方面的技术是智能电网建设的关键技术，其中通信技术是实现智能电网的基础。其中如何解决配用电现场与主站间的通信是关键中的关键。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商概述 用电信息采集系统建设从2009年开始全面启动，配电自动化系统2013年完成试点工作，目前从进度上用电信息采集系统完成近90%的覆盖，配电自动化系统完成约10%的覆盖。解决通信问题是系统建设重要环节，用电采集系统建设和配电自动化初期规划都是以光纤信道为主，实施中也都遇到困难。总结和分析用电采集系统建设和配电自动化试点的通信解决经验，分析配电自动化的通信需求对确定配电自动化系统的通信解决方案具有重要意义。做最具价值的智能配用电设备及

3、系统供应商配电通信需求做最具价值的智能配用电设备及系统供应商配电通信需求 配电自动化系统的主要功能需求是故障定位、故障隔离、非故障区恢复供电，另外通过提供大量的历史运行数据，支持配电网的运行管理和规划 配电自动化的核心功能是在故障时快速故障定位，故障定位需要在短时间内收集到终端设备的故障信息，定位时间主要取决于信息收集时间。最新行标要求：开关量变位传到主站时间 小于30秒；将故障区段自动隔离小于60秒；非故障区段恢复供电时间小于120秒。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商配电通信需求 用户对大数据分析日益重视，大量的历史数据的需要上传主站供大数据分析。这部分数据实时性不高，可以先暂存在终端

4、中，信道空闲时，批量上传，一般保证第二天上班前将数据上传主站即可。配电自动化系统是关系电网运行重要的监控系统，对通信系统具有固有的安全性、可靠性、实时性的要求。专网通信是必然的选择，电力如此，公安、铁路、航空、地铁都是如此，甚至重要赛会都需要有专用的通信系统。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验行业内用电信息采集系统 初期规划是采用全光纤加低压电力线载波的纯有线专网模式。远程信道即主站到专变用户（专变终端）和配变台区或居民楼（集中器）采用光纤通道；本地信道即集中器到居民电表采用低压电力线载波或RS485有线信道。原负荷管理系统使用

5、的230M专网和低压采集系统的无线公网（GPRS/CDMA）作为辅助通信方式。实施中光纤的高成本和配电网的灵活多变性发生冲突，大范围应用存在现实困难。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验行业内用电信息采集系统 与配电自动化关联较为密切的是专变用户安装的专变终端，根据国网的统计（按电能表数量），230M专网采集专用户电表43.66万只，公网采集257.79万只，光纤采集1万只，其它0.03万只。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验 远程信道的通信效果分析，其它信道（主要是ADSL，CATV有线信道）最好，依次是光纤专网、230M无线专网、无线公网。行业内用电信息采集系

6、统做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验 230M专网更适用于负荷控制等对对实时性、安全性、可靠性要求较高的应用，受230M窄带信道的限制，通信速率较公网低，为了兼顾实时性、安全性、可靠性和大数据量需求，江苏系统采用双通道设计。实时监控采用230M高速专网系统，大量的历史数据采用GPRS/3G公网信道传输。行业内用电信息采集系统做最具价值的智能配用电设备及系统供应商相关系统经验 PDT标准充分考虑了中国国情,对国际上的成熟标准技术（如Tetra、P25、DMR、MPT1327等）进行了借鉴及创新设计，具有中国自主知识产权的集群通信标准。行业外警用集群系统做最具价值的智能配用电设备及

7、系统供应商相关系统经验 集群通信也面临应急小数据量通信和业务大数据量通信的问题，解决的办法就是采用双模终端。行业外警用集群系统做最具价值的智能配用电设备及系统供应商通信技术分析做最具价值的智能配用电设备及系统供应商无线专网可以按配用电自动化量身打造，紧贴实际应用需求，无线公网为通用通信需求设计，与语音共享信道，实时在线是理论上是不可能的。专网公网私家车出租车风雨无阻，随时可用下雨下雪，上班下班节日假日，打不到车通信技术分析无线专网与无线公网：做最具价值的智能配用电设备及系统供应商通信技术分析无线窄带与无线宽带 无线通信最宝贵的资源是频谱资源，为了给3G，4G让出资源，全国范围关闭了“小灵通”。

8、无论是用电采集使用230M频点，集群通信350M频点都是25K带宽的窄带信道。任意互调和杂散信号抑制值-50dBc（a）-65dBc（b）子载波间隔N*25k任一子载波信道带宽25k 多载波带宽200kHz互调杂散信号 宽带具有带宽和通信距离的固有矛盾。做最具价值的智能配用电设备及系统供应商通信技术分析 230MHz无线专用频点是国家无线电管理委员会分配给电力负荷监控系统使用的十五对双工频点和十个单工频点：编号主站发射（终端接 收）频 点（MHz）主站接收（终端发 射）频 点（MHz）编号主站发射（终端接 收）频 点（MHz）主站接收（终端发射）频点（MHz）1230.525223.52514

9、231.575224.5752230.675223.67515231.650224.6503230.725223.72516228.075228.0754230.850223.85017228.125228.1255230.950223.95018228.175228.1756231.025224.02519228.250228.2507231.125224.12520228.325228.3258231.175224.17521228.400228.4009231.225224.22522228.475228.47510231.325224.32523228.550228.55011231.

10、425224.42524228.675228.67512231.475224.47525228.750228.75013231.525224.525序号项目单位指标要求1 载波频率容差10-610 2 数传频偏kHz53 杂散射频分量W54 邻道功率dB-65序号项目单位指标要求1常规误码率110-52灵敏度W0.43邻道选择性dB654杂散响应抑制dB65发射机性能指标：发射机性能指标：做最具价值的智能配用电设备及系统供应商无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商专网可针对需求定制 专网可针对配电系统的通信需求进行定制，将成熟的通信技术进行针对性集成创新。230M 窄带高速通信技术

11、采用4FSK恒包络调制方式，与PDT、DMR一致；TDMA和时序优化技术，故障快速上报支持自组网功能，终端中继，路由自愈；支持对称中继和非对称中继工作方式；设计链路令牌方式，扩大上行带宽；支持多载波聚合实现基站设备小型化；支持多扇区技术提高频点利用率无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商TDMA技术支持：事件上报时隙根据应用定制终端上线无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商链路令牌优化：减小下行帧压缩通信个节点处理时间无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商华龙大道金桥路油府路轮胎场9轮胎场3南井2南井3人和场下街起重机5起重机6起重机7起重机8柏树堡小岩学塘

12、湾仁家湾太阳湾轮胎场7基站智能中继路由路由沿线路延伸无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商主要特征：19200bps速率（PDT 9600bps）多载波、多扇区；基站、模块小型化；无线专网方案做最具价值的智能配用电设备及系统供应商无线专网方案 目前城市二次变都建有光纤信道，为230M专网的基站提供理想链路，以南京为例，两个二次变的距离较远的在56公里，最近的不足2公里。以3公里为半径内设置一个通信基站测算，覆盖范围约23平方公里，以每200米设置一个配电终端，共约600个。若每500米距离安装一个终端，则需要安装数不到100个。230M专网通信技术每频点每秒钟可访问10个设备的采集

13、故障信息，100个终端单频点用时10秒，如达到600个终端的密度，则为每个基站配置3个频点，20秒即可完成故障信息采集。方案可行性：做最具价值的智能配用电设备及系统供应商无线专网方案 故障数据收集过程可通过故障事件上报启动，由于采用TDMA方式，在采集历史数据等非实时性要求不高的数据时，每秒提供4个请求时隙，也就是说在1秒钟内即可启动故障处理流程，实时性方面完全满足配电自动化系统要求。另外，还可以针对故障信息的及采集数据长度设置时隙的大小，将采用链路令牌方式下行帧最大程度压缩，可以将每秒采集的终端数提高近一倍。即使基站按最大量安装数量估计，收集完所有故障处理所需信息仅需要10秒。方案可行性：做最具价值的智能配用电设备及系统供应商