李映雪, 陸 俊, 徐志強, 龔鋼軍, 廖 斌

(1. 國網(wǎng)江西省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院, 江西省南昌市 330043; 2. 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院, 北京市 102206; 3. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院設(shè)計中心, 湖南省長沙市 410004)

0 引言

配用電通信網(wǎng)是實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙向?qū)崟r交互的重要平臺[1],隨著電網(wǎng)的大規(guī)模互聯(lián)和能源互聯(lián)網(wǎng)的興起,配用電通信接入網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)顯得更加重要。為加快能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),推動互聯(lián)網(wǎng)與電力系統(tǒng)各領(lǐng)域深度融合和創(chuàng)新發(fā)展,國家電網(wǎng)公司開展了全球能源互聯(lián)網(wǎng)前瞻研究[2]。隨著智能電網(wǎng)持續(xù)建設(shè)及能源互聯(lián)網(wǎng)興起[2],配用電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,配用電系統(tǒng)由傳統(tǒng)單一電能分配角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占?、電能傳輸、電能存儲、電能分配和用戶互動化為一體的新型電力交換系統(tǒng)節(jié)點。在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下如何實現(xiàn)配用電信息海量接入和可靠傳輸,成為配用電通信網(wǎng)建設(shè)亟需解決的問題。

當前配用電通信網(wǎng)已得到充分發(fā)展,眾多通信技術(shù),如電力線通信(PLC)技術(shù)[3-4]、分時長期演進(TD-LTE)[5]、LTE230[5]、寬帶無線接入技術(shù)(含LTE寬帶集群通信B-TrunC技術(shù)[5])、終端直通(D2D)技術(shù)[6]、光載無線(RoF)技術(shù)[7]、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)和無源光網(wǎng)絡(luò)(XPON)等技術(shù)[7],已得到試點和應(yīng)用。在現(xiàn)有電力通信網(wǎng)基礎(chǔ)上,結(jié)合以BPLC技術(shù)[3]和TD-LTE技術(shù)[4]為代表的最新寬帶通信技術(shù),針對具體的用電信息采集和配電網(wǎng)自動化業(yè)務(wù)實現(xiàn)了有效的部署應(yīng)用[7-8],滿足了電力配用電業(yè)務(wù)的基本通信需求。另一方面,隨著智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的進一步建設(shè),現(xiàn)有配用電通信網(wǎng)開始顯現(xiàn)出局限性,具體表現(xiàn)為:①單一業(yè)務(wù)建網(wǎng),表現(xiàn)為配電網(wǎng)自動化業(yè)務(wù)和用電信息采集業(yè)務(wù)都有獨立的終端接入通信子系統(tǒng);②通信通道獨立共存,終端接入通信網(wǎng)的融合主要局限于業(yè)務(wù)應(yīng)用層融合,有別于異構(gòu)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層融合,通信通道只支持單一通信技術(shù)的縱向連接而非多種技術(shù)的多網(wǎng)協(xié)同通信互補融合,不能完全滿足配用電業(yè)務(wù)高可靠性要求。

針對智能配用電地域分布廣、測量監(jiān)控點多、通信的可靠性及傳輸帶寬要求高等特點,依賴某種單一有線通信接入技術(shù)或者無線通信接入技術(shù)來滿足所有的應(yīng)用場景都不現(xiàn)實,因此本文依據(jù)電力業(yè)務(wù)類型和通信需求,設(shè)計了一種多技術(shù)融合的配用電終端通信接入架構(gòu)。從多業(yè)務(wù)多技術(shù)融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展角度,提出了適用于能源互聯(lián)網(wǎng)且具備多網(wǎng)協(xié)同和自治自愈特征的配用電終端通信接入網(wǎng)架構(gòu),采用多種通信技術(shù)共同配合以適應(yīng)配用電應(yīng)用場景,達到融合和互補的終端接入效果;并通過多形態(tài)無線技術(shù)融合架構(gòu)典型組網(wǎng)方案說明架構(gòu)的合理性。架構(gòu)設(shè)計工作旨在滿足承載配用電系統(tǒng)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境及多元化業(yè)務(wù)需求,為能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的智能配電網(wǎng)建設(shè)提供信息通信支撐。

1 配用電終端通信接入特點

1.1 多業(yè)務(wù)復(fù)用

智能電網(wǎng)建設(shè)已開展了若干配用電綜合接入通信網(wǎng)試點與建設(shè),取得了一定的效果。但配用電終端接入通信系統(tǒng)仍然是以作為配用電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)形式為主,如配電自動化、負荷控制、用電信息采集系統(tǒng)等配電網(wǎng)系統(tǒng)各自擁有獨立的終端接入通信系統(tǒng)[8-9],系統(tǒng)建設(shè)后仍存在采集成功率和通信可靠性未能完全達到預(yù)期目標的不足。當前配用電業(yè)務(wù)的通信范圍更廣、通信節(jié)點數(shù)量更多、通信頻率更高,通信服務(wù)質(zhì)量(quality of service,QoS),如時延和丟包率,要求更高,需要應(yīng)用統(tǒng)一的終端接入通信系統(tǒng)。另一方面,在能源互聯(lián)網(wǎng)框架下,配用電業(yè)務(wù)呈現(xiàn)終端數(shù)目增多、實時雙向性增強、帶寬成倍增多的特點,更深化了統(tǒng)一建網(wǎng)及合理規(guī)劃使用電力通信網(wǎng)資源的內(nèi)在要求。統(tǒng)一終端接入通信系統(tǒng)具有多種業(yè)務(wù)復(fù)用特點,從而帶來新的需求,具體如下。

1)通信性能需求:配電終端典型通信速率為93 B/s[10],延遲指標為不大于30 ms[9],通信帶寬需求較小而實時性要求高;配用視頻終端通信速率約為2 000 kbit/s[10],要求大通信帶寬;用電終端典型通信速率為80 kbit/s[10],延遲指標為不大于1 s[9],通信帶寬需求較大而實時性要求較低,因此數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)間復(fù)用勢必互相影響通信性能。

2)可靠性需求:多種配用電網(wǎng)業(yè)務(wù)之間具有不同的通信可靠性需求,如智能配電網(wǎng)自動化和分布式電源控制可靠性等級高,通信丟包率要求不大于10-6[11];用電信息采集業(yè)務(wù)可靠性等級較低,通信丟包率要求不大于10-3[11]。滿足高可靠性需求的配用電通信網(wǎng)需要具有通道保護、通信負載控制和自治自愈功能。

3)安全性需求:國家能源局電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定中,要求電力二次系統(tǒng)安全防護工作應(yīng)當堅持“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證”的原則,以保障電力網(wǎng)絡(luò)的安全。配用電安全等級要求包括了一級、二級、三級等不同的安全可靠性等級要求[9,12],不同配用電業(yè)務(wù)具有不同的安全性需求,應(yīng)按照不同安全等級劃入不同的安全分區(qū),同時不能具有直接互聯(lián)的通信通道;要求不同業(yè)務(wù)通信網(wǎng)間具有適當?shù)母綦x手段[9]。能源互聯(lián)網(wǎng)框架下,終端接入安全性更為嚴峻,在現(xiàn)有電力橫向隔離、縱向認證安全體系下,需要擴展數(shù)據(jù)安全加密策略，以應(yīng)對電網(wǎng)新增能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)(如分布式能源接入和用戶需求響應(yīng))對現(xiàn)有電網(wǎng)安全性的挑戰(zhàn)。

1.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用場景復(fù)雜

配用電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,配用電業(yè)務(wù)應(yīng)用場景復(fù)雜,總體來說可以從區(qū)域環(huán)境、空間位置和業(yè)務(wù)分類的三維度來區(qū)分:其中區(qū)域環(huán)境包括城市、郊區(qū)、農(nóng)村等不同的區(qū)域條件;空間位置包括架空、地面、地下等不同的空間位置;業(yè)務(wù)分類涵蓋配電網(wǎng)設(shè)備線路監(jiān)測診斷控制相關(guān)業(yè)務(wù)、電能量采集相關(guān)業(yè)務(wù)、分布式能源接入業(yè)務(wù)和用電互動化業(yè)務(wù)。另一方面,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對配用電通信網(wǎng)提出了新的終端信息互聯(lián)的通信需求[13-14],具體表現(xiàn)為配電環(huán)節(jié)的支持分布式能源接入的微網(wǎng)和可再生能源協(xié)同調(diào)度的信息互聯(lián)接入的業(yè)務(wù)通信需求[15];用電環(huán)節(jié)的需求響應(yīng)與柔性負荷調(diào)度的信息互聯(lián)業(yè)務(wù)需求[16-17]。再者,配電業(yè)務(wù)包含在生產(chǎn)控制大區(qū)(生產(chǎn)Ⅰ區(qū))和管理信息大區(qū)(管理Ⅳ區(qū)):配電自動化系統(tǒng)(distribution automation system,DAS)的配電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控業(yè)務(wù)屬于Ⅰ區(qū);DAS中的配電運行狀態(tài)采集、配電工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)(production management system,PMS)中配電網(wǎng)運維檢修管理、配電網(wǎng)設(shè)備圖形管理、配電網(wǎng)故障搶修等業(yè)務(wù)屬于Ⅳ區(qū)[18]。以上因素均限制和制約了配用電終端通信接入網(wǎng)的發(fā)展。

綜上所述,以上因素是配用電終端接入通信網(wǎng)有別于電力主干網(wǎng)和公網(wǎng)接入網(wǎng)的主要體現(xiàn),也是制約配用電終端接入通信網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2 多技術(shù)融合終端通信架構(gòu)設(shè)計

2.1 現(xiàn)有終端通信架構(gòu)分析

目前中國電力終端通信接入網(wǎng)包含已經(jīng)建設(shè)完成的配電通信網(wǎng)和用電通信網(wǎng)。參照文獻[4,9],可以將現(xiàn)有電力終端通信接入網(wǎng)架構(gòu)進一步歸納細化為分層應(yīng)用的電力終端通信接入網(wǎng)架構(gòu),如圖1所示。圖中:VPN表示虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。

圖1所示現(xiàn)有電力終端通信接入網(wǎng)分層應(yīng)用架構(gòu)可劃分為匯聚平面、中壓通信接入平面和低壓通信接入平面?，F(xiàn)有電力終端通信接入網(wǎng)現(xiàn)狀具體表現(xiàn)為:①匯聚平面按照安全分區(qū)原則分別構(gòu)建獨立的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng);②中壓通信接入平面和低壓通信接入平面采用物理隔離方式分別建網(wǎng)。因此,現(xiàn)有終端通信接入網(wǎng)架構(gòu)采用物理隔離實現(xiàn)安全性前提下的智能配用電業(yè)務(wù)的通信需求。

但隨著智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的進一步建設(shè),現(xiàn)有配用電終端架構(gòu)顯現(xiàn)出局限性,具體表現(xiàn)如下。

1)中壓通信接入平面和低壓通信接入平面針對具體業(yè)務(wù)采用一種或多種通信技術(shù)構(gòu)建通信網(wǎng),存在多個獨立的通信網(wǎng)子系統(tǒng),如中壓通信接入平面的配電自動化業(yè)務(wù),可采用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和中壓電力線載波(中壓PLC)技術(shù)分別構(gòu)建獨立有線專網(wǎng)[1]。

圖1 現(xiàn)有電力終端通信接入網(wǎng)分層應(yīng)用架構(gòu)Fig.1 Layered application architecture of current power terminal communication access network

2)中壓通信接入平面和低壓通信接入平面針對具體業(yè)務(wù)構(gòu)建了多個采用多種通信技術(shù)的通信網(wǎng)子系統(tǒng),各通信網(wǎng)子系統(tǒng)間獨立運行,終端通常只支持單一通信網(wǎng)的縱向連接,無法實現(xiàn)多網(wǎng)協(xié)同通信互補融合;如低壓通信接入平面的用電信息采集業(yè)務(wù),可采用RS-485總線、光纖和電力線載波技術(shù)分別構(gòu)建獨立通信子網(wǎng)系統(tǒng)[1],而不是采用異構(gòu)網(wǎng)融合技術(shù)構(gòu)建融合網(wǎng)絡(luò);多數(shù)終端只具備單一通信子網(wǎng)接入功能,不支持依據(jù)具體通信現(xiàn)場變化自動接入可用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)有效橫聯(lián)互補融合,無法保證配用電業(yè)務(wù)高可靠性的通信要求。

2.2 多技術(shù)融合終端通信架構(gòu)擴展

圖1所示現(xiàn)有架構(gòu)充分考慮了配用電業(yè)務(wù)需求及管理模式的要求,但隨著能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的智能電網(wǎng)的發(fā)展,智能配用電業(yè)務(wù)將發(fā)生以下特點的變化。

1)用電信息采集、遠程費控、配電自動化和用電能效監(jiān)測等系統(tǒng)通信的成功率和可靠性需要進一步提升,終端接入僅依賴單一有線或無線通信通道保證業(yè)務(wù)QoS要求難度將越來越大。因此,應(yīng)依據(jù)配用電網(wǎng)一次側(cè)和二次側(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)接入節(jié)點分布規(guī)律,采用融合組網(wǎng)模式為終端接入提供兩個及以上通道實現(xiàn)自治自愈接入。

2)配電與用電類業(yè)務(wù)界限模糊兼具實時雙向要求,配電類業(yè)務(wù)中將可能增加實時信息采集與傳送功能的業(yè)務(wù),用電類業(yè)務(wù)將從現(xiàn)有以信息采集為主擴展到用戶互動化業(yè)務(wù),要求通信接入大容量帶寬前提下提供雙向?qū)崟r/準實時通道。因此,需要統(tǒng)一提供安全可靠的專用通信接入網(wǎng)[9]。

3)電力調(diào)度業(yè)務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)與電力綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的安全物理隔離。目前用電信息采集系統(tǒng)多采用綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)進行接入,與同樣承載電力管理信息系統(tǒng)(MIS)、辦公內(nèi)網(wǎng)、機要傳輸業(yè)務(wù)的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)直接連接,不符合電網(wǎng)未來信息安全的需求[9],應(yīng)充分實現(xiàn)安全物理隔離,通過安全等級劃分與控制保證電網(wǎng)可靠運行。

為應(yīng)對以上需求變化,應(yīng)在2.1節(jié)現(xiàn)有電力終端通信接入網(wǎng)分層應(yīng)用架構(gòu)基礎(chǔ)上,對配用電終端通信接入網(wǎng)擴展構(gòu)建多技術(shù)融合終端通信架構(gòu),如圖2所示。圖中:有線專網(wǎng)部分仍包含圖1所示的EPON技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和中壓PLC技術(shù);WSN表示無線傳感器網(wǎng)絡(luò);WLAN表示無線局域網(wǎng)。

圖2 電力終端通信多技術(shù)融合接入網(wǎng)架構(gòu)Fig.2 Multi-technology fusion architecture of power terminal communication access network

擴展架構(gòu)融合技術(shù)路線及功能說明以下幾點。

1)中壓通信接入網(wǎng)進行安全等級劃分,生產(chǎn)Ⅰ區(qū)和管理Ⅳ區(qū)的接入網(wǎng)實現(xiàn)有效的安全物理隔離,針對配用電業(yè)務(wù)構(gòu)建不同等級的安全策略和對無線專網(wǎng)的安全防護機制。

2)中壓通信接入平面的網(wǎng)絡(luò)層融合,在滿足配用電業(yè)務(wù)安全接入前提下,除需要網(wǎng)絡(luò)專用與橫向隔離要求的業(yè)務(wù)(如調(diào)度業(yè)務(wù))外,對不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如EPON技術(shù)、TD-LTE技術(shù)和LTE230技術(shù))承載相同業(yè)務(wù)情況(如配電網(wǎng)二遙、微網(wǎng)接入和用能管理),可采用轉(zhuǎn)換通用協(xié)議(如IP協(xié)議)或研制多模傳輸模塊實現(xiàn)有線專網(wǎng)和無線專網(wǎng)的多網(wǎng)協(xié)同,如基于光載無線RoF技術(shù),EPON有線通道可以作為TD-LTE/LTE230基站與業(yè)務(wù)層主站的回傳傳輸鏈路;基于多模傳輸模塊,TD-LTE(1.8 GHz頻段)與LTE230(230 MHz頻段)無線專網(wǎng)間可實現(xiàn)多頻段的組網(wǎng)和數(shù)據(jù)調(diào)度,為終端提供雙通信通道支持。

3)低壓通信接入平面的網(wǎng)絡(luò)層融合,不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如PLC技術(shù)和WSN技術(shù))承載相同業(yè)務(wù)情況(如用電信息采集業(yè)務(wù)和用戶需求響應(yīng)業(yè)務(wù)),可采用研制多模傳輸模塊和融合網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)有線專網(wǎng)和無線專網(wǎng)的多網(wǎng)協(xié)同,如WSN協(xié)議與PLC協(xié)議轉(zhuǎn)換,用電終端可以依據(jù)PLC信道狀態(tài)與WSN頻段狀態(tài)實現(xiàn)通信通道的自動切換,保證雙通道支持;研制兼容TD-LTE和LTE230的傳輸協(xié)議的WSN融合網(wǎng)關(guān),使得WSN用電終端支持雙通道(如EPON有線通道或TD-LTE/LTE230無線通道)數(shù)據(jù)回傳,保證了通信的可靠性。

3 組網(wǎng)示例與應(yīng)用分析

3.1 典型組網(wǎng)示例

根據(jù)配用電通信網(wǎng)的要求和多種通信技術(shù)特征,考慮充分發(fā)揮各種通信技術(shù)的優(yōu)點,減弱各種技術(shù)應(yīng)用缺點,在中壓通信接入平面和低壓通信接入平面建立以光纖網(wǎng)絡(luò)為骨干、無線技術(shù)與載波通信為輔的多種技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),典型組網(wǎng)示例如圖3所示。圖中:OLT表示光線路終端;ONU表示光網(wǎng)絡(luò)單元;FTU表示饋線終端單元;DTU表示配電終端單元;TTU表示配電變壓器終端單元。

滿足配電業(yè)務(wù)(如配電自動化和微網(wǎng)新能源接入)、用電業(yè)務(wù)(用電信息采集和計量業(yè)務(wù))、用能管理、用戶需求響應(yīng)等多業(yè)務(wù)的通信需求,以及復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下的多業(yè)務(wù)承載需求,實現(xiàn)自治自愈組網(wǎng)通信,構(gòu)建支撐多業(yè)務(wù)、橫縱互聯(lián)的多形態(tài)配用電通信網(wǎng)系統(tǒng)。

圖3為典型組網(wǎng)示例,其中圖3(a)和圖3(b)分別為配電和用電的終端接入多技術(shù)融合典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。典型組網(wǎng)示例中包括中低壓通信兩個接入平面的主要融合技術(shù)路線。

1)中壓通信接入平面融合技術(shù)。該平面融合技術(shù)主要包括EPON技術(shù)、中壓PLC技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、TD-LTE技術(shù)、LTE230技術(shù)和RoF技術(shù),以上6種單一技術(shù)通信QoS指標均能滿足中壓通信接入平面終端的QoS要求[3-7]?？紤]該平面配電終端通信需求側(cè)重可靠性要求(典型通信速率為93 B/s[10]和丟包率指標為不大于10-6[11]),用電終端側(cè)重通信帶寬要求(典型通信速率為80 kbit/s[10]及丟包率為不大于10-3[11]),因此采用雙通信通道融合設(shè)計,如圖3所示。具體融合技術(shù)途徑見表1:①多網(wǎng)協(xié)同,采用內(nèi)部多種通信技術(shù)集成機制,包括EPON與LTE融合,專網(wǎng)多頻段組網(wǎng)、專網(wǎng)多頻段調(diào)度、無線專網(wǎng)與無線公網(wǎng)切換4種方式;②自治自愈協(xié)同,采用終端中繼直通基站方式。

圖3 配用電終端接入多技術(shù)融合典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.3 Typical multi-technology fusion structure of power terminal communication access network

2)低壓通信接入平面融合技術(shù)。該平面融合技術(shù)主要包括EPON技術(shù)、低壓PLC技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、TD-LTE技術(shù)和WSN技術(shù),以上5種單一技術(shù)通信QoS指標均能滿足低壓通信接入平面終端的QoS要求[3-7]?？紤]到該平面主要涉及用電終端部署靈活性,通信需求是通信速率和可靠性并重,因此采用有線通道與無線通道融合、雙無線通道設(shè)計,如圖3(b)所示。具體融合技術(shù)途徑見表2:①多網(wǎng)協(xié)同,采用有線通道與無線通道融合設(shè)計,包括PLC與WSN，EPON與WSN，以及WSN與TD-LTE這3種方式;②融合網(wǎng)關(guān),采用異構(gòu)網(wǎng)技術(shù)的雙無線通道設(shè)計,包括WSN與TD-LTE及WSN與LTE230這2種網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)。

表1 中壓通信接入平面融合技術(shù)Table 1 Fusion technologies for middle-voltage communication access interface

3.2 應(yīng)用分析

多技術(shù)融合終端通信架構(gòu)組網(wǎng)方案在應(yīng)用過程中還需要解決好以下的關(guān)鍵技術(shù)問題。

1)配用電終端多種通信技術(shù)方式共存的后續(xù)網(wǎng)絡(luò)運行和維護:一種可行的途徑是依據(jù)配用電業(yè)務(wù)場景需要,對可用的多種技術(shù)進行合并,選擇一種或兩種技術(shù)為主,其余技術(shù)作為補充的應(yīng)用模式;另一方面,關(guān)注新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)[19]和智能終端處理技術(shù)),以及研制支持智能處理功能的終端,實現(xiàn)多技術(shù)融合網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一靈活網(wǎng)絡(luò)管理和終端免維護功能。

表2 低壓通信接入平面融合技術(shù)Table 2 Fusion technologies for low-voltage communication access interface

2)配用電業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的區(qū)分加密:在用電側(cè)和配電側(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的信息安全等級要求基礎(chǔ)上,依據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)價值確定不同復(fù)雜度的秘鑰管理[20]和安全加密[21]策略,簡化終端加密處理復(fù)雜度。例如:對安全等級高的計量數(shù)據(jù)采用計量芯片和高安全性加密策略,對用戶用電數(shù)據(jù)采用低安全等級安全控制策略。

3)依據(jù)配用電業(yè)務(wù)特點選擇無線技術(shù)的應(yīng)用頻段和應(yīng)用模式:如用電業(yè)務(wù)本地通信可采用的WSN技術(shù),可用頻段包括480 MHz,2.4 GHz和5.8 GHz,考慮用電信息采集業(yè)務(wù)特點(需要良好的樓層穿透性和低功耗性),綜合考慮頻點和功耗因素,優(yōu)先選擇480 MHz低頻段;同樣是用電業(yè)務(wù)本地通信若采用無線公網(wǎng)VPN通道,考慮終端數(shù)據(jù)周期性采集特點和低功耗要求,可優(yōu)先選擇無線公網(wǎng)的低功耗的窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT技術(shù)[22]應(yīng)用模式。

4 結(jié)語

針對智能配用電地域分布廣、測量監(jiān)控點多、對通信的可靠性及傳輸帶寬要求高等特點,設(shè)計了多技術(shù)融合的配用電終端通信接入架構(gòu)。在分析現(xiàn)有配用電通信網(wǎng)絡(luò)不足基礎(chǔ)上,構(gòu)建多技術(shù)融合的三層架構(gòu),并通過配電網(wǎng)終端和用電終端的典型組網(wǎng)示例驗證了架構(gòu)的合理性,為智能配電通信網(wǎng)建設(shè)提供了理論參考。

本文中接入架構(gòu)和應(yīng)用分析部分得到了中國電力科學(xué)研究院有限公司信息通信所雷煜卿的悉心指導(dǎo),在此表示衷心的感謝!

參 考 文 獻

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