电力终端通信接入网通信技术匹配

陈葆杰

（国网河南省三门峡市陕州供电公司，河南 三门峡 472000）

一、相关概述

（一）系统采用的关键技术

对于这一定位系统和使用的移动终端来说，这一系统主要是嵌入式的，所以这一系统的终端设备有着多样化的特点，例如笔记本电脑、手机都可以是这一系统的移动终端。在配电系统的接入网中，移动终端的作用主要是为人民提供所需信息的数字化内容，并对这一数据信息进行及时的反馈。受到当前生活模式的影响，嵌入式技术在各种应用技术方面有着自身的独特性，且是人们日常生活中采用的比较常见的一种技术模式，并且这一技术在配电建设过程中操作相对简单，能够尽可能地避免后期返修工作。在移动通讯的领域中，无线接入的类型主要有两个方面：一方面就是通过数字化的形式借助移动电话设备来实现，另一方面则是借助局域网络来实现。受到当前配电通讯接入网络的影响，所采用的接入形式，主要结合实际的配电情况，并对使用的用户进行分析和选择。就当前的发展趋势来看，无线接入技术主要向第二种模式发展。在GIS 定位系统的基础上，配电通信接入网络采用的各种技术在不断地发展创新，随着科学技术的发展也逐渐演变出部分新型的应用技术，例如分布式空间数据管理技术就是其中的典型。这一应用技术是地理信息系统构建过程中比较关键的部分，主要分布于物理层面，并在逻辑中集中。在建设配电网络的过程中，与通讯网络不同的形式在于使用用户在不断地发生变化，且位置信息也是在不断更替的，但是使用电量的用户在位置的稳定性方面也比较突出，每个使用用户产生的用电信息也是多样化的，任何单一的数据信息都不能满足系统数据分析的需求，因此，在地理信息系统的基础上，对各种数据信息进行实时的搜集，才能实现分布式数据分析，才能保障居民用的安全性和稳定性，同时能够地对电力资源分配更加合理化。

（二）分析检测电力终端通信协议的重要意义

在当前时代背景下,落实新型数字基础设施建设、推动传统电网设备业务与信息通信新技术融合发展是电力公司发展的主要趋势。我国大部分电力企业纷纷开展信息化转型发展工作,但在实际过程中,由于互联网技术的脆弱性,使得电力终端设备方面存在一定的安全问题,影响电力相关设备运作的安全性和稳定性,甚至极易造成电力数据的泄露及篡改,不仅影响电力供应质量,对电力企业的发展也具有一定的影响。但是,通过使用相关技术对电力终端通信协议进行检测,能够对边缘侧设备安全接入认证、网络信息数据的传输等提供安全检测保护,并强化边缘代理、接入平台、汇聚节点的安全防护测评能力,以检测技术为基础构建边缘侧整体网络安全防护技术体系,从而加强对电力终端设备的安全保护,提高其运作的安全性和稳定性,促进电力企业健康、可持续发展。由此可见,采取相关技术检测电力重点通信协议具有极强的现实意义,对该技术进行研究是十分必要的。

二、电力终端业务的通信需求

本文通过对某省电力公司的深入研究，完善了电力终端业务的七项重要指标：安全性、可靠性、实时性、带宽、传输距离、技术成熟度、组织网络灵活性和产业链成熟度。这七项指标是国家电网各级电力公司最感兴趣的指标。（一）安全：对于区域电力生产和管理业务，专用光纤网络主要通过部署两套独立的通信设备实现横向物理隔离；对于同一地区的不同企业，横向逻辑隔离主要由虚拟网络技术实现，安全性高，低压PLC 技术传输支持是电力线，因此其安全性与电力线相同。专用无线网络也可以通过物理隔离划分为安全区域，但其安全性取决于通信环境。公共无线网络是与公共语音和数据服务部门共享频带的租赁运营商网络，从而降低了安全性。表1 中的安全性由文件3“高”、“中”和“低”表示。从电力活动的角度来看，表2 的安全按生产区域和管理区域分为两类。（二）网络组织灵活性：今后对智能电力商务终端的访问必须实现即插即用。因此，对网络的组织灵活性有很高的要求。公共无线网络和专用无线网络具有灵活性和可扩展性。当专用光纤网络增加节点以增加容量时，可通过光纤分离器灵活接入网络，连接光纤终端(olt)，网络组织灵活性高，中压PLC 利用配电线路传输数据，信号必须切断连接装置的安装条件限制了网络的灵活性，从主载波衍生的载波数量相对较少。在表1 中，三种技术网络的灵活性分别为：公共无线网络和专用无线网络、专用光纤网络和中压PLC3，分别处于高、中、低位置。（三）技术成熟度：光纤专用网具有完善的技术标准、产品成熟度、完整的产业链。中压窄带载波技术比较成熟，新载波技术正在开发和测试中。面向无线网络运营商的无线公共网络，综合技术标准，成熟技术。无线网络系统仍处于试验阶段，设备制造商及其产品有限，系统设备成本高存在问题，近期难以降低。在表1中，技术成熟度分为高、中、低三个层次。（四）经济分析的局限性。要分析有组织网络模型的经济性，首先需要定义五个经济条件。（五）活动类型。对某一地点业务的定量分析表明，自动收集和分发电子信息占所有业务的95%以上。鉴于商业终端的规模，本文选择电子信息采集和分发自动化服务作为分析的代表。（六）统一行动区的分类和计量。统一活动区分类是确定每个活动终端规模的先决条件，而统一计量区则是比较不同通信方式组织网络费用的先决条件。本文选择a 级电源区（即中心城区）进行分析，无线网络单基站复盖区为估算单位区。（七）通信方法进行经济分析比较。

三、建立新型管理模式的总体思路

为了适应智能网络中终端接入网络运营的挑战，网络建设和维护管理模式需要从两个方面进行修改。（一）从分散管理转向相对集中的管理。从分散管理终端接入网络转向高度集中管理是一个渐进过程。在这一阶段，首先必须进入相对集中的管理阶段，主要目标是建立专业管理。目前，网络省的信息和通信技术（信通技术）公司负责建设、运营和管理国家电网公司的基本通信网络和信息网络，以及信息和通信技术的研发和工业化以及电网智能配电今后，终端接入网的建设和维护管理应纳入网络的所有通信和信息业务，对整个网络进行集中专业管理，尽快结束分散管理模式。具体而言，在现阶段相对集中的管理模式中，信通技术公司负责统一规划、建设和集中监测，规划和管理整个终端接入网络。通信公司还负责主站/副站主要设备的操作和维护，而分销工作区、营销中心和调度中心只负责与各自专业密切相关的业务接入和日常运输检查，同时还负责返回。（二）逐步从维修外包转向维修外包，以提高维修效率，全面提供操作支持和用户服务。从技术要求和维修人员需求来看，电力公司目前的自修运行模式将远远不能满足维修部队的需求，无助于维修队的技术进步。因此，为了满足维修团队对未来终端接入网的要求，电力公司必须改变现有的维修模式，将维修外包为部分替换维度。公司自助服务人员专注于全面的网络质量监控和客户服务，利用外包力量解决简单、重复性的耗时维护任务，而引进技术维护力量则解决了网络的所有专业技术支持问题。

四、通信技术匹配算法构建

（一）主观因素

主观因素部分主要考虑偏好影响下通信技术的对比。

（二）客观因素

客观因素部分主要从数理统计的角度分析电网通信技术在电力应用场景中可充当角色的重要程度，客观因素以不同属性对不同业务场景的划分能力为基础，直观和准确地反映了不同通信技术本身的可用性和适配性。基于不同通信属性的划分能力提出属性衡量度概念，引入粗糙集理论以计算其具体数值，最后将属性衡量度和不同通信技术在属性上的归一化取值可推导得出客观度量值。

（三）业务通信技术匹配示例

在计算主观因素时，配电自动化三遥业务以安全性为最高偏好属性，强属性集中包括实时性、可靠性、传输距离，弱属性集中包括带宽、组网架构、技术成熟度、成本。针对配电自动化三遥业务对业务的需求，得到几种技术的不同属性归一化属性值。1.安全性。安全性评估主要分析是否独立物理链路、是否采用多种安防机制、加密方式是否安全、是否存在被监听风险等。2.实时性。配电自动化三遥业务时延要求≤6s（包括2次主站到终端命令传输时间，2次终端到主站命令传输时间）。3.可靠性。配电自动化对终端月在线率、遥控成功率、遥信动作正确率等要求较高，均在95%以上。4.传输距离。主要考虑通信技术覆盖范围受电网公司自身把控的程度和传输的距离。5.带宽。按配电自动化单个终端的实时数据传输速率10.2kbps 进行匹配。6.组网架构。配电自动化系统以地市为单位部署，主站位于地市调度中心，配电终端沿配电线路部署，终端与主站之间点对点双向通信。7.技术成熟度。技术成熟度分析产品是否成熟、是否有完整产业链、是否已部署使用。8.成本。通信系统总成本包括通信设备及配套材料费用、工程施工费用和运维费用3部分。所以，求得配电自动化三遥业务中的不同通信技术匹配排序。如表3 所示。

通过定级排序可知，综合考虑主客观因素最适合配电自动化三遥业务的通信技术是EPON。

五、结语

综上所述，本文主要对电力终端通信接入网通信技术匹配进行研究，基于某省电力系统通信接入情况，建立符合该业务预测的数学方法。然后从不同业务分区采用该方法估计该省的省会城市未来终端通信业务总量，从而得到了该省的省会城市不同区域通信终端业务总量预测值。希望这些结果能为该省电网未来几年配电网规划与建设提供可靠、有效的数值支撑。