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[摘 要]随着我国通信科技迅速发展，无线电通信设备功能也在不断完善。然而在配用电通信技术发展的过程中，出现了通讯系统制度混乱、规划不一致、难以支持新型智能业务等问题。因此，如何有效解决这些问题，成为相关研究工作人员需要思考的一大难题，必须要给予高度重视。鉴于此。文章就多态通信技术在配用电通信中的应用进行研究分析，以供参考和借鉴。
[关键词]多态通信技术；配用电通信；现状；应用
中图分类号：F78 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0028-01
引言
配用电通信网是电力通信网发展和建设的重点，是智能电网建设的关键环节，配用电网络中采用的光纤、电力线载波等通信方式难以满足智能电网乃至全球能源互联网对信息通信的要求。为了实现智能电网全自动化，保证信息安全、高速、可靠地传输，需要利用多种通信技术来支撑智能电网发展，其中包括以WSN技术、PLC技术及4G技术为代表的多种通信技术，这些技术是为能源互联网的互联、互动提供保障的技术服务和基础设施。
1 我国配用电通信网的现状分析
1.1 配用电通信网络现有的通信方式可靠性不高
目前已实施的配网自动化、负荷控制，用户用电信息采集等系统，采用了GPRS、CDMA无线公网或230MHz无线等多种通信方式。230M无线专网通信带宽较小；公网GPRS/CDMA存在包丢失、最大速率受限、转接时延长、运行不稳定、通信故障处理时间无法保证等问题，从网络的安全性、稳定性、实时性方面都无法得到可靠保证。
1.2 配用电通信网网络的规划和建设不统
由于投资主体分散，网络规划各异，建设形式多样，35kV和lOkV及以下的配网通信没有形成较为完善的解决方案，各地配用电网通信发展不平衡，光缆总体覆盖率很低。目前，有待明确配用电网通信建设策略，统一功能规范，形成完善解决方案，进一步创新业务模式和盈利模式，发挥配用电通信平台的潜在效能。
2 配用电通信中多态通信技术
2.1 OFDM技术
2.1.1 OFDM算法原理
OFDM是一种多载波数据传输技术，其基本原理是将可用带宽分割为若干个并行的、相互正交的窄带，这些窄带也称为低速率载波或子载波。OFDM采用频率上等间隔的N个子载波构成，它们分别调制一路独立的數据信息，调制之后N个子载波的信号相加同时发送。因此，每个符号的频谱只占用信道的全部可用带宽的一小部分，因为OFDM的正交性允许频谱重叠，所以频谱效率大约是单载波技术的2倍。
2.1.2 OFDM系统实现
典型的OFDM发射机框图如图1所示，数据源首先进行信道编码，信道编码一般采用交织码。编码后的比特流通过串/并转换分成N组比特的数据。每个分组代表一个符号，分配给各个子信道。当N=1000且采用QPSK时=2，因此2000bit的数据块并行地输入到符号产生器里，每个符号产生器产生一个Fourier系数Si（n），把相应的符号映射到信号空间上。
OFDM技术灵活，可以适应多种通信需求，自由分配数据容量和功率，同时能保证高速和变速综合数据传输，可以实现较高的安全传输性能，允许数据在复数的高速射频上被编码。
2.2 4G技术
4G移动通信技术代表了无线通信的主流发展方向，并演进出TD-LTE230MHz和1.8GHz等技术，其网络提供的服务内容越来越丰富，通信终端信息处理的能力越来越强。TD-LTE1.8GHz无线宽带系统采用OFDM和MIMO作为无线网络演进的标准，针对配电自动化等配用电网业务的需求，能够在非视距的条件下为用户提供多场景下的高宽带无线数据接入，进而改善电网的整体工作性能和效率。
目前电力行业使用的两个专用频段为1.8GHz和230MHz，根据工信部等部门的政策文件规定，1.8GHz频段可用于电力无线宽带专网的频段有1785～1805MHz的20MHz带宽，230MHz频段223～235MHz频段的频点离散，电力行业拥有40个25kHz离散频点。
3 多态通信技术在配用电通信中的应用研究
采用TD-LTE230的电力无线宽带通信系统可以承载电力用户用电信息采集、配网自动化、配电监测以及视频监控等业务，有效解决配用电业务信息的可靠、稳定传输问题。TD-LTE230电力无线宽带通信系统采用蜂窝式网络结构设计，网络中的网元包括通信终端、基站、核心网和网管。
本次在某县测试的TD-LTE230无线宽带通信系统的站点分别部署并安装了3个基站，实现了全县覆盖。目前在该县测试的电力业务包括电力用户抄表业务，通过安装三个台区，抄收上百户居民用户的电表信息；视频监控业务，通过部署的四个网络摄像头，利用无线网络实现视频业务到中心机房的回传监控；负荷控制业务，通过部署的一个负控终端，利用无线网络实现了LED灯的开闭控制演示。
通过运行测试，验证了系统具备长期稳定运行的能力，同时在电力业务信息传输中得到了充分实践，接人通信系统的主要电力业务及其运行效果主要体现在以下几个方面：
第一，TD-LTE230系统目前已经接入的电力用电信息采集通信终端分布于多个用电区，实时抄收100多户的用电信息，统一融入省级采集主站系统及营销结算系统，系统运行稳定，采集成功率达100%，满足电力系统业务稳定性和可靠性的要求；
第二，在电力负荷控制系统应用方面，TD-LTE230系统可以实现对负控终端的信息传输、双向互动，为电力负控终端“三遥”需求提供稳定、安全、可靠的支持，时延小于0.1s，满足实际应用需求；
第三，在视频监控应用方面，可以实现对电力设备和线路等设施的实时监控，传输速率最高可达1.5Mbps，支持实时视频监控服务，可以完成对远程电力设施、设备及输电线路等的监控。
结束语
综上所述，智能电网及能源互联网的建设与发展需要多种安全、可靠的信息通信技术作为支撑。随着通信技术的发展，为多形态通信技术在配用电通信中的应用提供了可能。针对配用电地域分布广、测量监控点多、配用电无线专网通信的可靠性及传输带宽要求高等特点，突破多形态拓扑组网技术、多频段多信道通信技术、时延控制技术等关键技术，实现通信传输及组网形态灵活的新型多态通信技术，可以适应复杂的应用环境和多种业务承载需求，为智能电网及全球能源互联网提供更多更新的通信技术手段。
参考文献
[1] 郝晓伟，郭丽.以太网无源光网络技术在智能配用电通信网中的应用[J].山西电力，2014，（04）：50-52.
[2] 欧清海，谢杰洪，曾令康，李祥珍，甄岩.TD-LTE技术在配用电通信中的应用[J].现代电子技术，2012，（23）：27-31.
[3] 陈运生，付暾.无线宽带接入技术在配用电通信网中的应用[J].电力系统通信，2010，（06）：13-17.
[关键词]多态通信技术；配用电通信；现状；应用
中图分类号：F78 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0028-01
引言
配用电通信网是电力通信网发展和建设的重点，是智能电网建设的关键环节，配用电网络中采用的光纤、电力线载波等通信方式难以满足智能电网乃至全球能源互联网对信息通信的要求。为了实现智能电网全自动化，保证信息安全、高速、可靠地传输，需要利用多种通信技术来支撑智能电网发展，其中包括以WSN技术、PLC技术及4G技术为代表的多种通信技术，这些技术是为能源互联网的互联、互动提供保障的技术服务和基础设施。
1 我国配用电通信网的现状分析
1.1 配用电通信网络现有的通信方式可靠性不高
目前已实施的配网自动化、负荷控制，用户用电信息采集等系统，采用了GPRS、CDMA无线公网或230MHz无线等多种通信方式。230M无线专网通信带宽较小；公网GPRS/CDMA存在包丢失、最大速率受限、转接时延长、运行不稳定、通信故障处理时间无法保证等问题，从网络的安全性、稳定性、实时性方面都无法得到可靠保证。
1.2 配用电通信网网络的规划和建设不统
由于投资主体分散，网络规划各异，建设形式多样，35kV和lOkV及以下的配网通信没有形成较为完善的解决方案，各地配用电网通信发展不平衡，光缆总体覆盖率很低。目前，有待明确配用电网通信建设策略，统一功能规范，形成完善解决方案，进一步创新业务模式和盈利模式，发挥配用电通信平台的潜在效能。
2 配用电通信中多态通信技术
2.1 OFDM技术
2.1.1 OFDM算法原理
OFDM是一种多载波数据传输技术，其基本原理是将可用带宽分割为若干个并行的、相互正交的窄带，这些窄带也称为低速率载波或子载波。OFDM采用频率上等间隔的N个子载波构成，它们分别调制一路独立的數据信息，调制之后N个子载波的信号相加同时发送。因此，每个符号的频谱只占用信道的全部可用带宽的一小部分，因为OFDM的正交性允许频谱重叠，所以频谱效率大约是单载波技术的2倍。
2.1.2 OFDM系统实现
典型的OFDM发射机框图如图1所示，数据源首先进行信道编码，信道编码一般采用交织码。编码后的比特流通过串/并转换分成N组比特的数据。每个分组代表一个符号，分配给各个子信道。当N=1000且采用QPSK时=2，因此2000bit的数据块并行地输入到符号产生器里，每个符号产生器产生一个Fourier系数Si（n），把相应的符号映射到信号空间上。
OFDM技术灵活，可以适应多种通信需求，自由分配数据容量和功率，同时能保证高速和变速综合数据传输，可以实现较高的安全传输性能，允许数据在复数的高速射频上被编码。
2.2 4G技术
4G移动通信技术代表了无线通信的主流发展方向，并演进出TD-LTE230MHz和1.8GHz等技术，其网络提供的服务内容越来越丰富，通信终端信息处理的能力越来越强。TD-LTE1.8GHz无线宽带系统采用OFDM和MIMO作为无线网络演进的标准，针对配电自动化等配用电网业务的需求，能够在非视距的条件下为用户提供多场景下的高宽带无线数据接入，进而改善电网的整体工作性能和效率。
目前电力行业使用的两个专用频段为1.8GHz和230MHz，根据工信部等部门的政策文件规定，1.8GHz频段可用于电力无线宽带专网的频段有1785～1805MHz的20MHz带宽，230MHz频段223～235MHz频段的频点离散，电力行业拥有40个25kHz离散频点。
3 多态通信技术在配用电通信中的应用研究
采用TD-LTE230的电力无线宽带通信系统可以承载电力用户用电信息采集、配网自动化、配电监测以及视频监控等业务，有效解决配用电业务信息的可靠、稳定传输问题。TD-LTE230电力无线宽带通信系统采用蜂窝式网络结构设计，网络中的网元包括通信终端、基站、核心网和网管。
本次在某县测试的TD-LTE230无线宽带通信系统的站点分别部署并安装了3个基站，实现了全县覆盖。目前在该县测试的电力业务包括电力用户抄表业务，通过安装三个台区，抄收上百户居民用户的电表信息；视频监控业务，通过部署的四个网络摄像头，利用无线网络实现视频业务到中心机房的回传监控；负荷控制业务，通过部署的一个负控终端，利用无线网络实现了LED灯的开闭控制演示。
通过运行测试，验证了系统具备长期稳定运行的能力，同时在电力业务信息传输中得到了充分实践，接人通信系统的主要电力业务及其运行效果主要体现在以下几个方面：
第一，TD-LTE230系统目前已经接入的电力用电信息采集通信终端分布于多个用电区，实时抄收100多户的用电信息，统一融入省级采集主站系统及营销结算系统，系统运行稳定，采集成功率达100%，满足电力系统业务稳定性和可靠性的要求；
第二，在电力负荷控制系统应用方面，TD-LTE230系统可以实现对负控终端的信息传输、双向互动，为电力负控终端“三遥”需求提供稳定、安全、可靠的支持，时延小于0.1s，满足实际应用需求；
第三，在视频监控应用方面，可以实现对电力设备和线路等设施的实时监控，传输速率最高可达1.5Mbps，支持实时视频监控服务，可以完成对远程电力设施、设备及输电线路等的监控。
结束语
综上所述，智能电网及能源互联网的建设与发展需要多种安全、可靠的信息通信技术作为支撑。随着通信技术的发展，为多形态通信技术在配用电通信中的应用提供了可能。针对配用电地域分布广、测量监控点多、配用电无线专网通信的可靠性及传输带宽要求高等特点，突破多形态拓扑组网技术、多频段多信道通信技术、时延控制技术等关键技术，实现通信传输及组网形态灵活的新型多态通信技术，可以适应复杂的应用环境和多种业务承载需求，为智能电网及全球能源互联网提供更多更新的通信技术手段。
参考文献
[1] 郝晓伟，郭丽.以太网无源光网络技术在智能配用电通信网中的应用[J].山西电力，2014，（04）：50-52.
[2] 欧清海，谢杰洪，曾令康，李祥珍，甄岩.TD-LTE技术在配用电通信中的应用[J].现代电子技术，2012，（23）：27-31.
[3] 陈运生，付暾.无线宽带接入技术在配用电通信网中的应用[J].电力系统通信，2010，（06）：13-17.