130年前，電力商業(yè)化的先驅(qū)者 - 尼古拉斯.特斯拉設(shè)計了現(xiàn)代交流電系統(tǒng)，開啟了人類大規(guī)模利用電能的大門。時至今日，隨著人口規(guī)模擴張、能源短缺、環(huán)境污染等一系列問題日益突出，智能電網(wǎng)的概念被廣泛采納。作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)， 電力通信系統(tǒng)從早期的模擬載波到如今大規(guī)模部署的光纖通信，其從未停止過前進的腳步。經(jīng)過多年發(fā)展，通信主干網(wǎng)絡(luò)已形成了以電力專用光纖通信網(wǎng)絡(luò)為主、租用公網(wǎng)專線為輔的格局，實現(xiàn)了各級調(diào)度控制中心、高壓變電站、辦公機構(gòu)、營業(yè)網(wǎng)點的全方位覆蓋。然而，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴張、分布式能源的并入、充電樁的廣泛應(yīng)用以用戶對電能質(zhì)量和可靠性要求的提高，新的需求不斷顯現(xiàn)：

 

 電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大使配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，配電節(jié)點眾多，地域分布廣泛，且由配網(wǎng)擴容、改建導致的節(jié)點變動頻繁，給配電節(jié)點“三遙”、“四遙”業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運行造成了困擾；同時，隨著分布式能源、汽車充電樁的大規(guī)模部署，對配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性也提出了更高的要求；

 

 為了對電能使用情況實現(xiàn)精細化管理，提高電力營銷效率，同時減少人工抄表的成本和出錯概率，需要對海量的專變、居民電表等計量終端實現(xiàn)遠程自動采集；

 

 對長距離高壓、特高壓架空電纜故障及時發(fā)現(xiàn)并進行排查，能減少甚至避免電力故障對生產(chǎn)、生活造成的影響；而對于廣泛分布的無人值守配變電站進行視頻監(jiān)控、溫濕度、煙霧傳感器、門磁感應(yīng)實行全方位監(jiān)控，也將在減少監(jiān)控成本的同時提高監(jiān)控效率。

 

面對電力通信的種種新需求，現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡(luò)捉襟見肘，例如：借助運營商網(wǎng)絡(luò)進行配電自動化和自動抄表，由于和普通公眾共用一張網(wǎng)絡(luò)，通信資源無法保障，安全性低，可靠性和穩(wěn)定性欠佳，導致終端設(shè)備在線率低；但租用運營商網(wǎng)絡(luò)的成本卻不低，僅支付的年流量費用就高達上千萬甚至是過億元；同時，由于網(wǎng)絡(luò)的故障定位與處理依賴于運營商，無法滿足及時恢復(fù)故障的應(yīng)急需求。對于光纖通信，鋪設(shè)成本較高且部署方式不靈活，在某些老舊城區(qū)甚至不具備部署條件，導致最后一公里接入問題突出，使光纖通信在10kv及以下的中低壓配電應(yīng)用中基本處于空白。此外，電力線載波以及其它短距無線通信抄表方案也因穩(wěn)定性欠佳等原因難以滿足現(xiàn)代化智能電網(wǎng)的需求。

 

 

為了落實國家智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，華為OneAir智能電網(wǎng)無線解決方案以其獨特的價值在運檢、營銷、物資、基建等領(lǐng)域進行了全方位、創(chuàng)新性地探索：

 

 技術(shù)先進 – 采用領(lǐng)先、主流的4.5G LTE無線通信技術(shù)，提供授權(quán)與免授權(quán)頻譜的多種選擇、無線寬帶接入和LPWA物聯(lián)技術(shù)的有機融合。授權(quán)頻譜方面，采用工信部指定的1.8GHz專用授權(quán)頻譜，基于Massive MIMO，Massive CA，256QAM等技術(shù)實現(xiàn)端到端10ms時延以及Gpbs級別的吞吐率；免授權(quán)頻譜技術(shù)基于2.4GHz/5.8GHz，能提供相對于WiFi 2~3倍的覆蓋，并通過小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)以及多優(yōu)先級調(diào)度提供更好的抗干擾能力和更大的用戶容量。另外，基于NB-IoT技術(shù)，在免授權(quán)ISM頻段上通過跳頻、Slotted ALOHA等技術(shù)進行了定制，有效規(guī)避其它設(shè)備干擾，并通過引入eDRX和PSM低功耗技術(shù)將電池壽命延長至10年。

 

 業(yè)務(wù)豐富 – 通過多種技術(shù)的組合，解決方案在一張網(wǎng)絡(luò)之上統(tǒng)一承載配電數(shù)據(jù)采集、遠程抄表、故障指示器信息采集、充電樁狀態(tài)監(jiān)測、無人值守配變電站遠程監(jiān)控、智能巡檢機器人遠程控制、物資管理調(diào)度等一系列應(yīng)用，避免電力通信網(wǎng)絡(luò)重復(fù)投資，提高網(wǎng)絡(luò)使用效率；

 

 廣域覆蓋 – 增強的多天線分集、智能天線以及抗干擾技術(shù)，完全滿足城區(qū)、郊區(qū)以及偏遠地區(qū)等各類場景的覆蓋需求，通過更少的基站即可分布廣泛的配電節(jié)點、電表等終端進行有效覆蓋，減少了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中的站址選擇壓力，有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本；

 

 安全可靠 – 解決方案不僅能通過VPN實現(xiàn)邏輯隔離，還可實現(xiàn)頻點、單板以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級別的物理隔離，完全滿足電力系統(tǒng)I、II區(qū)和III、IV區(qū)之間的“安全分區(qū)，橫向隔離”行業(yè)需求；并通過雙向鑒權(quán)、AES256、IPSec等安全防護手段實現(xiàn)端到端安全加密，確保配電、用電等生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全。同時，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)的冗余備份，解決方案能提供99.999%的可靠性，保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的長時間穩(wěn)定運行；

 

 便于運維 – 提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實現(xiàn)對核心網(wǎng)、基站、CPE終端等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全面維護管理，降低網(wǎng)絡(luò)運維的時間和人力成本，讓運檢、營銷、物資等各單位人員專注于生產(chǎn)業(yè)務(wù)。

 

此外，解決方案還提供具備標準miniPCIe接口和串口的無線模組與現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備對接，以及豐富的手持終端供工作人員使用。同時，得益于標準的協(xié)議接口和廣泛、良好的合作伙伴關(guān)系，解決方案能與現(xiàn)網(wǎng)的CPE、DTU、配電主站、營銷主站實現(xiàn)快速對接，保證網(wǎng)絡(luò)的快速部署。

 

作為工業(yè)生產(chǎn)和民生的基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)將成為智慧城市的關(guān)鍵一環(huán)，促進社會實現(xiàn)高效、綠色、可持續(xù)的和諧發(fā)展。智能電網(wǎng)正以其一項項成功的應(yīng)用印證其價值，而電力無線通信系統(tǒng)也將為高效利用能源、推動社會發(fā)展提供有力支撐。有關(guān)華為OneAir智能電網(wǎng)無線解決方案的精彩演講和更多詳情，敬請關(guān)注于2016年12月15日由華為在?？谂e辦的“創(chuàng)新成就卓越，助力綠色智能電網(wǎng)——華為電力行業(yè)峰會“！