基于TD―LTE的电力无线宽带专网在配网自动化中的应用探索

【摘 要】在电力系统的正常运作中配电网是十分关键的组成部分，配电网能否稳定、正常的工作将直接关系到用户用电质量，换句话说配电网事实上就是整个电力系统的基础保障。随着LTE技术的发展，它的应用范围也越来越广泛，而在我国主要使用的是TD-LTE技术，这为配网自动化带来了有力的技术支持。本文对基于td-lte的电力无线宽带专网在配网自动化中的应用进行了分析，并提出了相应的观点，供以参考。

【关键词】TD-LTE 无线宽带 配网自动化

LTE的根源是OFDMA技术，其标准为3GPP组织规定的全球通用标准。主流的LTE又包括了两种模式即TDD以及FDD。虽然LTE-FDD与LTE-TDD都属于LTE的范畴，但事实上两种网络在模式上以及运作方式上还是有着一定的区别，从当前的上、下行速率来看LTE-TDD并不如LTE-FDD且稳定性也较LTE-FDD差一些，但是LTE-FDD是国外知识产权，而LTE-TDD则拥有自主知识产权并能够实现正交频分复用。相信随着LTE-TDD研发的不断升入，它的稳定性以及传输性能将得到更进一步的完善。由于TD-LTE涵盖的正交频分复用技术、多输入多输出技术以及多通道智能天线技术可以保证数据的吞吐率并可以加大网络的覆盖范围，同时还可以增加用户数量，这些特点对于配电网实现智能化运行有着重要的意义[1]。

一、LTE-TDD无线宽带专网实现配网自动化的优势

LTE-TDD无线宽带专网实现配网自动化的优势主要表现为以下几个方面：

（一）通过LTE-TDD可以让配网组件朝着扁平化方向构建，这样就可以对网元层次进行有效的控制，在此基础上可以保证网络传输的速度并降低Ping延迟，那么就可以让用户得到更好的控制命令、反馈体验，同时也让视频回传的效率得到了保证，提高了配网自动化的整体性效率。

（二）通过LTE-TDD可以实现时分双工，这是LTE-TDD的特性之一，这样就可以保证数据在传输过程中无论是上行还是下行都可以共用相同的频段以此来节约带宽资源并降低了电网智能化的成本投入。

（三）在LTE-TDD的使用过程中可以对上下行隙子帧的配比进行动态调整，也就是说配比可以应对用户实际数据要求来进行适应的调整，这与智能化配电网的业务的要求达成了一致。

（四）LTE-TDD具备了高效的频谱使用率以及数据吞吐率，即便是在带宽限制条件下依旧可以让用户在使用过程中信息传播速率不受到影响[2]。

二、通过TD-LTE的电力无线宽带专网实现配网自动化的关键点分析

（一）智能配电网的安全性。虽然利用无线宽带来实现配网自动化具有极大的优势，但是也存在一些制约因素而安全问题就是其中之一。由于无线宽带是空间传播途径不需要利用线路来进行数据传导，这就从一定程度上暴露一定程度的数据安全隐患，例如配电网信息以及用户隐私泄露、非法电力控制信号攻击以及网络受损等。从安全机制上来看TD-LTE技术无疑处于国际领先水平，它具备了双层构架，这样就可以对非法访问进行有效的阻截，对于非法网络攻击可以进行屏蔽，这样就进一步提升了数据信息的安全性。在用户认证上TD-LTE技术使用的是128 位密钥长度算法，它还拥有双向认证功能可以有效地控制伪基站欺骗现象的发生。

（二）智能化配电网承载能力分析。对于不同的配电网业务相关的信息数据承载能力也具有一定的差异性，具体如下表所示：

另外在智能化配电网的构建中还要对数据吞吐量、时延性能以及网络覆盖面等进行分析，同时这些指标也是构建智能化配电网过程中的优化对象，以此来提升TD-LTE的工作效率[3]。

三、基于TD-LTE的配电网无线宽带优化对策探讨

为了让TD-LTE完全发挥其功效还需要对以下几个方面进行优化。

（一）提升网络覆盖面。降低终端发射频率来减少空间相关网络损耗。另外通过增加终端发射功率来提升覆盖距离。当然加大发射功率需要更加高额的投入成本，因此需要找到平衡点，实现经济性能双重化。将天线高度加大并将天线置于室外同时加大终端天线发射增益。在上述基础上提升基站接收的灵敏度让基站可以准确地接收相关数据信号，例如减少基站收发信机与天线的间隔就可以有效地降低馈线损耗。

（二）构建统一化的终端接口。配电网层次结构较为复杂，若要将TD-LTE应用进来并提升TD-LTE的使用效率就需要将终端数据接口进行统一。采用RJ45 接口来实现配网自动化终端业务连接，也可以采取WIFI 接口进行连接，实现外部电源供电；对计量终端采取标准化 MiniPCIe 接口内嵌，这样就可以保证通信、计量以及终端数据达成统一，在提升配网工作效率的同时也能够降低设备故障发生概率；增加USB数据接口方便普通用户使用。

（三）加强无线宽带设施管理，通过远程监控来实现配电网故障准确定位，让配电网能够及时将故障信息进行反馈，实现配电网自我修复能力的提升[4]。

四、结语

配电网是保证用户正常用电的关键，随着电网建设的不断深入配电网也正朝着智能化方向发展，这也是电力行业的一个趋势。TD-LTE无线宽带技术为配电网智能化带来了良好的技术支持以及解决方案，但是在网络覆盖面、无线宽带设施管理以及终端接口等方面还要进一步优化，以此来提升无线网络的工作效率，促使配电网能够稳定运行。

参考文献：

[1]雷煜卿，李建岐，侯宝素.面向智能电网的配用电通信网络研究[J].电网技术.2011（12）：112-114.

[2]韦磊，蔡斌，韩际晖.“十二五”期间10kV通信接入网建设探讨[J].电力系统通信. 2011（05）：97-99.

[3]吴文.TD-LTE 230MHz在配电线路全项在线监测系统的应用[J].电力系统通信. 2012（10）：31-32.

[4]欧清海，谢杰洪.TD-LTE技术在配用电通信中的应用[J].现代电子技术.2012（23）：45-47.