周亮亮 王建鋒
【摘要】? ? 作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù),接入網(wǎng)技術(shù)的合理選擇和盡快確定,可以切實增強電力網(wǎng)絡(luò)的帶寬和覆蓋能力,更好的滿足國網(wǎng)電力新興業(yè)務(wù)的發(fā)展需要。
【關(guān)鍵詞】? ? 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)? ? 接入網(wǎng)
一、引言
2019年初,國家電網(wǎng)提出“三型兩網(wǎng)、世界一流”的全新目標(biāo),明確提出要建設(shè)運營好“兩網(wǎng)”:一方面,要建設(shè)運營好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng);另一方面,要充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進通信技術(shù),實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互,打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。至此,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)引起了國內(nèi)眾多企業(yè)的關(guān)注,但是如何有效得建設(shè)泛在物聯(lián)網(wǎng)、特別是基礎(chǔ)的接入網(wǎng),并沒有明確的答案。
二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)(SG-EIOT)是國家電網(wǎng)覆蓋能源、生產(chǎn)和消費各環(huán)節(jié),與智能電網(wǎng)“同生共存”的國網(wǎng)的“第二張網(wǎng)”,其架構(gòu)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層。
感知層:感知層是網(wǎng)絡(luò)的信息基礎(chǔ),主要用于采集終端數(shù)據(jù)、控制終端業(yè)務(wù)等,在建設(shè)中,需要統(tǒng)一各終端的標(biāo)準(zhǔn)。
網(wǎng)絡(luò)層:是泛在物聯(lián)網(wǎng)的傳送紐帶,向下連接感知層的各個設(shè)備,向上將各類數(shù)據(jù)、信息推送至平臺層,形成通信通道,滿足新興業(yè)務(wù)發(fā)展需要
平臺層:主要是實現(xiàn)超大規(guī)模終端的統(tǒng)一物聯(lián)管理,推廣各類平臺的建設(shè)和應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)高效處理、協(xié)同能力。
應(yīng)用層:全面支撐國網(wǎng)電力的對內(nèi)、對外核心業(yè)務(wù)智慧化運營,促進管理提升和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。
三、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)技術(shù)
在泛在物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)層用于接駁感知層和平臺層,具有強大的紐帶作用。結(jié)合現(xiàn)狀,對國家電網(wǎng)來說,其骨干通信網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等建設(shè)較成熟,已基本接近全覆蓋,但“最后一公里”的接入網(wǎng)建設(shè)(或租用)方面,還存在較大空間。? ? ?在接入網(wǎng)的建設(shè)上,有線、無線方式有很多種,常用的有線接入方式有光纖、PLC(電力載波通信)等;無線方式包括電力無線專網(wǎng)(LTE230/IOT230)、移動運營商網(wǎng)絡(luò)(4G/5G等)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(ZIGBEE/LORA/NB-IOT等)。對于國網(wǎng)電力來說,盡早確定選擇哪種方式,是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)急需解決的問題。對于有線接入方式而言,最常用的為光纖通信,具有系統(tǒng)時延低、帶寬大、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點,但也存在建設(shè)周期過長、建設(shè)協(xié)調(diào)難度大等缺點,決定了其主要適用在核心節(jié)點的高速率傳輸和關(guān)鍵精控業(yè)務(wù)。電力無線專網(wǎng)技術(shù)主要有普天的LTE230和華為的IOT230,其特點是采用了低頻段頻譜,所以覆蓋能力強,適用于廣覆蓋、偏遠區(qū)域的信息采集等業(yè)務(wù)。運營商公網(wǎng),一般采用租用其4G網(wǎng)絡(luò),后期也可以租用5G網(wǎng)絡(luò)。采用運營商公網(wǎng)的優(yōu)點是運營商在大多區(qū)域信號覆蓋完善、而且初期沒有建設(shè)成本,但存在長期租用費用偏高,同時核心數(shù)據(jù)流需要通過運營商的網(wǎng)絡(luò),安全性欠佳。物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有很多種,從傳輸距離上區(qū)分,可以分為兩類:一類是短距離通信技術(shù),代表技術(shù)有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等;一類是廣域網(wǎng)通信技術(shù),業(yè)界一般定義為LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功耗廣域網(wǎng)),典型的應(yīng)用場景如智能抄表。LPWAN技術(shù)又可分為兩類:一類是工作在非授權(quán)頻段的技術(shù),如Lora、Sigfox等;一類是工作在授權(quán)頻段的技術(shù),如NB技術(shù)。采用物聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)建設(shè)有建設(shè)成本低、便于部署和方式多樣等優(yōu)點,但安全性相對較低。
結(jié)論:在國家電網(wǎng)泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中,接入網(wǎng)的建設(shè)分有線、無線方式有很多種,各種方式都有其自身的優(yōu)點、缺點以及適用場景,對于國網(wǎng)電力來說,盡早確定選擇哪種場合下哪種方式,或是各種方式的組合應(yīng)用,是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)急需解決的問題。
參? 考? 文? 獻
[1]朱金鳳.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)來了. 《電氣時代》, 2019 (04)
[2]國家電網(wǎng)公司.《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》,2019(3)