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專網通信那些事兒|電力ZiLTE解決方案

凜冬已至, 朋友圈已被2018的第一場雪攻陷, 寒冷模式正式開啟, 電力系統全副武裝, 你知道保障13億人安全供電多麼不容易嗎?今天就跟你聊聊電力專網那些事~

國家電網和南方電網公司近年來開展了大量有關智慧配電通信網和智慧用電通信網的研究與實踐應用工作, 以推進配用電通信網路的發展, 特別是對電力無線寬頻通信新技術的研究與實踐應用。

電力無線專網對涉及的通信業務及通信系統提出如下要求:

可靠性要求

電力所採集資料和管理物件所處環境複雜(如需求側配網自動化所涉及區域是分佈區域廣的配電線路、一次設備和配電終端), 運行溫度因素、電磁干擾因素、外力破壞因素多存在, 因此要求通信系統必須能夠滿足業務資料的通信可靠性, 外界干擾產生的資料包平均丟失率應控制在低水準。

安全性要求

電力通信系統要求能夠保證資料在通信網路中傳輸的安全性,

應該能夠抵抗惡意攻擊導致的資料包丟失, 保證電力需求側通信資料的正常傳輸順利進行;比如保證採集資料不被惡意篡改以致影響電力系統經濟效益, 保證控制資料不被篡改以致影響電力系統運行安全等。

及時性要求

電力中既包括即時業務, 也包括非即時業務, 但即使是非即時業務, 也有時間上的要求, 即通信的及時性要求;比如自動抄表和台區變壓器資料獲取等領域, 通信資料需要在特定的時間內到達。

因此, 所構建的無線通訊網路應具備專網專用的能力, 可規模組網, 全網採用統一技術制式, 同時可保證業務高安全性及高精確控制性,

解決輸電、配電、用電等多個環節的“最後一公里”接入的需求和通信需要。 中興高達的ZiLTE(ZTE intelligent LTE)電力無線專網解決方案應運而生。

ZiLTE應用於配電自動化

配網是電力系統中直面客戶的最後一個環節, 在配電網中實現自動化是提高供電可靠性, 確保供電品質, 提升優質服務的重要手段, 也是智慧電網建設的重要環節。 考慮到當前在各地電網的配網自動化系統中, 眾多的配變、用戶變、箱變、開閉所、配電變壓器、柱上開關等電氣設備地域分佈廣、種類多、運行狀態複雜、自然條件惡劣, 對大量的RTU、FTU、DTU、TTU等終端計量點進行覆蓋的通信接入手段嚴重不足, 建議採用TD-LTE無線寬頻網路接入這些設備, 提高配電自動化能力。

RTU、FTU、DTU、TTU等終端計量點可以通過RS232/RS485/FE等連接到CPE設備上, 通過TD-LTE網路進行資料承載, 完成和配電自動化系統子站的通信。

ZiLTE應用於計量自動化

電力的計量自動化系統對各變電站、電廠、公變、專變及低壓用戶計量點電量實現自動採集, 減少了人工抄表的時間誤差, 並且極大的提高了抄表效率,

變電站、電廠實現15分鐘資料讀取, 主網可即時觀測到各變電站, 各條線路的資料, 配合調度系統, 即時監測主網路運行的安全, 有力保障了區域安全供電。 對於專變用戶及配網也可實現即時監測各暫態量資料, 能夠及時準確地監測網路運行, 對於低壓使用者, 除實現了日凍結電量抄讀, 還可實現對重點用戶的小時電量讀取, 有力的遠端監測使用者用電情況。

用戶電錶一般通過低壓載波方式將使用者用電資訊等傳遞到集中器,通過在集中器內置TD-LTE無線模組或外置CPE的方式就可以實現使用者用電資訊和電網行銷系統的互聯互通。

ZiLTE應用於無線視頻監控

在2G/3G時代,由於頻寬的受限,無線業務主要基於圖片等上傳、分享,但在有線網路應用中,視頻的分享、即時觀看已經是熱門的業務應用。在電力通信網路中,很多關鍵設備或者容易被盜取的設備,通常都由於有線覆蓋不到、頻寬受限等原因,沒有實現“遙視”功能。 而TD-LTE技術具備高頻寬、低延時的優勢,將成為視頻類業務最好的承載方案。

通過在配變電重要設備、輸電線路和容易被盜取的設備等放置視頻攝像頭、通過TD-LTE方式就可以實現即時無線監控。

ZiLTE應用於日常巡檢通信和應急通信指揮

電力在日常巡檢或應急搶修管理中,無線專網可以把現場人員或車輛的位置的定位資訊回饋到調度系統,還可以通過軌跡播放捕捉到現場人員的移動路徑,為後臺統一調度指揮、工作管理提供有力支撐。

在發生自然災害、處置突發事件或保障重大活動時,可保證現場的語音、視頻、資料的接入能力,提供事故現場的多業務接入平臺和現場指揮系統。

實現語音、視頻、資料等多業務接入應急後臺指揮中心,使搶修現場情況及時回饋指揮後臺,實現搶修各方資源得以及時協調,實現指揮中心的遠端協調。

ZiLTE與其他通信系統的組合應用和針對電力行業的定制方案

針對電力的終端廣分佈和業務多類型的特徵,中興高達嘗試了將寬頻LTE1.8Ghz和窄帶LoRa470/230Mhz融合通信的解決方案,通過LoRa將多點、碎片資料(如抄表、告警指示器等)進行回傳,通過LTE將單點、大資料量、超低時延的資料(如集群、攝像頭、配電自動化終端)進行回傳,高效利用網路資源。

此時LoRa的基站作為LTE網路下的終端進行接續通信,使管理層次更加清晰。

結語

ZiLTE經過五年的打磨和歷練,其系統和終端產品已經成功服務於唐山、保定、常州、東莞、遵義、貴州、海口、福州、上饒等國網南網的無線試點項目城市。產品的功能和使用者需求的高契合度、穩定性、可拓展性得到了客戶的一致認可。

用戶電錶一般通過低壓載波方式將使用者用電資訊等傳遞到集中器,通過在集中器內置TD-LTE無線模組或外置CPE的方式就可以實現使用者用電資訊和電網行銷系統的互聯互通。

ZiLTE應用於無線視頻監控

在2G/3G時代,由於頻寬的受限,無線業務主要基於圖片等上傳、分享,但在有線網路應用中,視頻的分享、即時觀看已經是熱門的業務應用。在電力通信網路中,很多關鍵設備或者容易被盜取的設備,通常都由於有線覆蓋不到、頻寬受限等原因,沒有實現“遙視”功能。 而TD-LTE技術具備高頻寬、低延時的優勢,將成為視頻類業務最好的承載方案。

通過在配變電重要設備、輸電線路和容易被盜取的設備等放置視頻攝像頭、通過TD-LTE方式就可以實現即時無線監控。

ZiLTE應用於日常巡檢通信和應急通信指揮

電力在日常巡檢或應急搶修管理中,無線專網可以把現場人員或車輛的位置的定位資訊回饋到調度系統,還可以通過軌跡播放捕捉到現場人員的移動路徑,為後臺統一調度指揮、工作管理提供有力支撐。

在發生自然災害、處置突發事件或保障重大活動時,可保證現場的語音、視頻、資料的接入能力,提供事故現場的多業務接入平臺和現場指揮系統。

實現語音、視頻、資料等多業務接入應急後臺指揮中心,使搶修現場情況及時回饋指揮後臺,實現搶修各方資源得以及時協調,實現指揮中心的遠端協調。

ZiLTE與其他通信系統的組合應用和針對電力行業的定制方案

針對電力的終端廣分佈和業務多類型的特徵,中興高達嘗試了將寬頻LTE1.8Ghz和窄帶LoRa470/230Mhz融合通信的解決方案,通過LoRa將多點、碎片資料(如抄表、告警指示器等)進行回傳,通過LTE將單點、大資料量、超低時延的資料(如集群、攝像頭、配電自動化終端)進行回傳,高效利用網路資源。

此時LoRa的基站作為LTE網路下的終端進行接續通信,使管理層次更加清晰。

結語

ZiLTE經過五年的打磨和歷練,其系統和終端產品已經成功服務於唐山、保定、常州、東莞、遵義、貴州、海口、福州、上饒等國網南網的無線試點項目城市。產品的功能和使用者需求的高契合度、穩定性、可拓展性得到了客戶的一致認可。

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