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新型LTE230无线技术解决智能电网通信痛点

飞象网 中字

随着智能电网建设的不断推进以及与“互联网+”的高度融合,电力业务终端规模迅速扩大,各行业对电网的供电质量和用户服务提出了更高的要求。经过多年的建设,电力通信骨干网已经具备一定规模,通过光纤网络联结的电力节点,对提高供电的可靠性,提升服务水平起到了重要支撑作用。然而随着电力终端规模和业务应用形式的不断扩大,现有终端通信接入网暴露出一些问题,一方面由于建设光纤网络投资高、覆盖慢、建设周期长、维护困难等原因,很难做到电力终端的全面覆盖,无法实现电网末梢各类通信业务的综合接入;另一方面,租赁无线公网信道存在安全性差、与公众竞争信道,通信质量不可控、高额租赁费,以及2G即将退网等严峻问题。基于上述原因,国家电网公司自主建设无线终端接入网有助于解决实际问题,实现“最后一公里”业务的快速接入与覆盖。终端通信接入网作为骨干网和终端交互的媒介,对于“末端提质”具有关键意义。

新型LTE230无线技术解决行业通信两难题

2009年,普天信息技术有限公司(改制前为普天信息技术研究院),基于分配给电力、石油等行业使用的230MHz离散频谱资源,将TD-LTE技术与230MHz频谱完美结合,开发出具有自主知识产权的新型LTE230无线宽带通信系统(简称LTE230系统)。在LTE230系统的研发过程中,普天科研团队通过技术攻关,解决了两个行业通信难题,即离散频率聚合和频率感知。原有230M频段分给8个行业,频率使用效率都不高。通过离散频率聚合技术,将现有离散频率聚合,使一个区域内某个行业在使用时相当于利用全部频段,大幅提升了通信速率和效率。同时,通过频率感知技术使新型系统和传统系统共用,新系统会避开同频段的传统系统,使两个系统之间相互不干扰。经过验证,该系统相比较传统的230电台,具备高带宽、蜂窝组网能力,以及容量大、频谱效率高、频谱适应性强、安全性高、可靠性强、部署扩展平滑等优势,能够承载信息采集、自动化、负荷控制、实时图像监控、应急抢险等多项智能业务,

2012年2月,中国电机工程学会在北京组织召开的科学成果鉴定会上,由邬贺铨院士担任主任的鉴定委员会在听取了项目全面系统的报告和审阅了所有鉴定材料后,一致认为:该项目从智能电网应用需求出发,运用载波聚合、干扰协调等关键技术开发的新型230MHz电力无线宽带通信系统,首次在国际上应用,具有创新性。2012年6月,工信部无线电管理局也召开了“230MHz频段管理与技术创新研讨会”,时任副局长阚润田到会并讲话。会议围绕230MHz频段管理与技术创新,结合无线电宽带通信技术发展面临的形势,对载波聚合、频谱感知等先进的新技术在智能配用电网的应用给予关注和支持,明确了通过新技术、新应用带动频谱资源管理创新的思路。

LTE230系统验证结硕果,厚积薄发成绩斐然

从2012年至2017年的五年里,在工业和信息化部的大力支持下,在无线电管理部门的组织领导下,普天信息技术有限公司与国家电网公司、浙江省电力公司、嘉兴电力公司、苏州市昆山供电公司、深圳电力公司、广州电力公司、重庆电力公司等单位开展深度合作,运用电力行业自有的230MHz频段, 在浙江嘉兴、福建晋江、重庆武隆等地建设LTE电力无线试验网,在北京、浙江昆山、江苏扬州、深圳、广州花都、冀北大厂、湖南长沙、江西九江、蒙东巴林左旗、河北平山和张家口等地开展LTE电力无线专网试点应用,验证国家重大专项、发改委项目和863项目有关“LTE230Mhz电力无线宽带通信系统产业化及应用示范项目”,积极推动230兆赫兹频点备案及申请工作,促进电力无线通信技术在此数据传输应用的黄金频段发展。

经在国家电网试点的运行测试,LTE230系统在郊区环境下覆盖距离可达12km,城区环境下覆盖距离可达3.5km,并且在有树木遮挡环境、楼宇遮挡环境、室内环境、雨天、雾天等复杂环境下,具有良好的覆盖能力,进一步降低了无线网络组网成本。普天技术坚持创新发展LTE230系统,2014年“新型230MHz电力无线宽带通信系统研究与应用项目”荣获国家电网公司科技进步二等奖。

2016年,普天技术携手国家电网公司,于重庆武隆试验验证了基于离散窄带频谱的载波聚合无线接入技术,实现了基于窄带资源的宽带化传输并与在用其他系统的共存;于浙江海盐、福建晋江通过载波聚合技术开展了电力无线通信试验,验证了用电信息采集、配变监测、负荷控制等多种业务支撑性能。而这些试验网的验收通过,也为国家无线电管理部门实现频谱管理创新提供了支撑。

2017年6月,国网浙江电力海盐供电公司“在230MHz频段使用载波聚合技术进行电力无线通信试验”成功通过验收,接下来的扩大规模试验,将实现业务接入规模化,提高频谱使用率。也将扩大业务应用种类,深化精准负控、配电自动化三遥等业务应用。同时还将筹建低频段物联网技术研究与应用试验室,深度研究和应用230MHz频段电力物联网技术,不断提高电网智能化水平,奠定智能电网快速发展的通信基础。

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