陳葆杰

（國網(wǎng)河南省三門峽市陜州供電公司，河南 三門峽 472000）

一、相關(guān)概述

（一）系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)

對于這一定位系統(tǒng)和使用的移動終端來說，這一系統(tǒng)主要是嵌入式的，所以這一系統(tǒng)的終端設(shè)備有著多樣化的特點(diǎn)，例如筆記本電腦、手機(jī)都可以是這一系統(tǒng)的移動終端。在配電系統(tǒng)的接入網(wǎng)中，移動終端的作用主要是為人民提供所需信息的數(shù)字化內(nèi)容，并對這一數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時的反饋。受到當(dāng)前生活模式的影響，嵌入式技術(shù)在各種應(yīng)用技術(shù)方面有著自身的獨(dú)特性，且是人們?nèi)粘Ｉ钪胁捎玫谋容^常見的一種技術(shù)模式，并且這一技術(shù)在配電建設(shè)過程中操作相對簡單，能夠盡可能地避免后期返修工作。在移動通訊的領(lǐng)域中，無線接入的類型主要有兩個方面：一方面就是通過數(shù)字化的形式借助移動電話設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，另一方面則是借助局域網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。受到當(dāng)前配電通訊接入網(wǎng)絡(luò)的影響，所采用的接入形式，主要結(jié)合實(shí)際的配電情況，并對使用的用戶進(jìn)行分析和選擇。就當(dāng)前的發(fā)展趨勢來看，無線接入技術(shù)主要向第二種模式發(fā)展。在GIS 定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，配電通信接入網(wǎng)絡(luò)采用的各種技術(shù)在不斷地發(fā)展創(chuàng)新，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也逐漸演變出部分新型的應(yīng)用技術(shù)，例如分布式空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)就是其中的典型。這一應(yīng)用技術(shù)是地理信息系統(tǒng)構(gòu)建過程中比較關(guān)鍵的部分，主要分布于物理層面，并在邏輯中集中。在建設(shè)配電網(wǎng)絡(luò)的過程中，與通訊網(wǎng)絡(luò)不同的形式在于使用用戶在不斷地發(fā)生變化，且位置信息也是在不斷更替的，但是使用電量的用戶在位置的穩(wěn)定性方面也比較突出，每個使用用戶產(chǎn)生的用電信息也是多樣化的，任何單一的數(shù)據(jù)信息都不能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的需求，因此，在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時的搜集，才能實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)分析，才能保障居民用的安全性和穩(wěn)定性，同時能夠地對電力資源分配更加合理化。

（二）分析檢測電力終端通信協(xié)議的重要意義

在當(dāng)前時代背景下,落實(shí)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推動傳統(tǒng)電網(wǎng)設(shè)備業(yè)務(wù)與信息通信新技術(shù)融合發(fā)展是電力公司發(fā)展的主要趨勢。我國大部分電力企業(yè)紛紛開展信息化轉(zhuǎn)型發(fā)展工作,但在實(shí)際過程中,由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的脆弱性,使得電力終端設(shè)備方面存在一定的安全問題,影響電力相關(guān)設(shè)備運(yùn)作的安全性和穩(wěn)定性,甚至極易造成電力數(shù)據(jù)的泄露及篡改,不僅影響電力供應(yīng)質(zhì)量,對電力企業(yè)的發(fā)展也具有一定的影響。但是,通過使用相關(guān)技術(shù)對電力終端通信協(xié)議進(jìn)行檢測,能夠?qū)吘墏?cè)設(shè)備安全接入認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)的傳輸?shù)忍峁┌踩珯z測保護(hù),并強(qiáng)化邊緣代理、接入平臺、匯聚節(jié)點(diǎn)的安全防護(hù)測評能力,以檢測技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建邊緣側(cè)整體網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)體系,從而加強(qiáng)對電力終端設(shè)備的安全保護(hù),提高其運(yùn)作的安全性和穩(wěn)定性,促進(jìn)電力企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。由此可見,采取相關(guān)技術(shù)檢測電力重點(diǎn)通信協(xié)議具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,對該技術(shù)進(jìn)行研究是十分必要的。

二、電力終端業(yè)務(wù)的通信需求

本文通過對某省電力公司的深入研究，完善了電力終端業(yè)務(wù)的七項(xiàng)重要指標(biāo)：安全性、可靠性、實(shí)時性、帶寬、傳輸距離、技術(shù)成熟度、組織網(wǎng)絡(luò)靈活性和產(chǎn)業(yè)鏈成熟度。這七項(xiàng)指標(biāo)是國家電網(wǎng)各級電力公司最感興趣的指標(biāo)。（一）安全：對于區(qū)域電力生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)，專用光纖網(wǎng)絡(luò)主要通過部署兩套獨(dú)立的通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)橫向物理隔離；對于同一地區(qū)的不同企業(yè)，橫向邏輯隔離主要由虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，安全性高，低壓PLC 技術(shù)傳輸支持是電力線，因此其安全性與電力線相同。專用無線網(wǎng)絡(luò)也可以通過物理隔離劃分為安全區(qū)域，但其安全性取決于通信環(huán)境。公共無線網(wǎng)絡(luò)是與公共語音和數(shù)據(jù)服務(wù)部門共享頻帶的租賃運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，從而降低了安全性。表1 中的安全性由文件3“高”、“中”和“低”表示。從電力活動的角度來看，表2 的安全按生產(chǎn)區(qū)域和管理區(qū)域分為兩類。（二）網(wǎng)絡(luò)組織靈活性：今后對智能電力商務(wù)終端的訪問必須實(shí)現(xiàn)即插即用。因此，對網(wǎng)絡(luò)的組織靈活性有很高的要求。公共無線網(wǎng)絡(luò)和專用無線網(wǎng)絡(luò)具有靈活性和可擴(kuò)展性。當(dāng)專用光纖網(wǎng)絡(luò)增加節(jié)點(diǎn)以增加容量時，可通過光纖分離器靈活接入網(wǎng)絡(luò)，連接光纖終端(olt)，網(wǎng)絡(luò)組織靈活性高，中壓PLC 利用配電線路傳輸數(shù)據(jù)，信號必須切斷連接裝置的安裝條件限制了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，從主載波衍生的載波數(shù)量相對較少。在表1 中，三種技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的靈活性分別為：公共無線網(wǎng)絡(luò)和專用無線網(wǎng)絡(luò)、專用光纖網(wǎng)絡(luò)和中壓PLC3，分別處于高、中、低位置。（三）技術(shù)成熟度：光纖專用網(wǎng)具有完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品成熟度、完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中壓窄帶載波技術(shù)比較成熟，新載波技術(shù)正在開發(fā)和測試中。面向無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的無線公共網(wǎng)絡(luò)，綜合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，成熟技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍處于試驗(yàn)階段，設(shè)備制造商及其產(chǎn)品有限，系統(tǒng)設(shè)備成本高存在問題，近期難以降低。在表1中，技術(shù)成熟度分為高、中、低三個層次。（四）經(jīng)濟(jì)分析的局限性。要分析有組織網(wǎng)絡(luò)模型的經(jīng)濟(jì)性，首先需要定義五個經(jīng)濟(jì)條件。（五）活動類型。對某一地點(diǎn)業(yè)務(wù)的定量分析表明，自動收集和分發(fā)電子信息占所有業(yè)務(wù)的95%以上。鑒于商業(yè)終端的規(guī)模，本文選擇電子信息采集和分發(fā)自動化服務(wù)作為分析的代表。（六）統(tǒng)一行動區(qū)的分類和計(jì)量。統(tǒng)一活動區(qū)分類是確定每個活動終端規(guī)模的先決條件，而統(tǒng)一計(jì)量區(qū)則是比較不同通信方式組織網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用的先決條件。本文選擇a 級電源區(qū)（即中心城區(qū)）進(jìn)行分析，無線網(wǎng)絡(luò)單基站復(fù)蓋區(qū)為估算單位區(qū)。（七）通信方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較。

三、建立新型管理模式的總體思路

為了適應(yīng)智能網(wǎng)絡(luò)中終端接入網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)管理模式需要從兩個方面進(jìn)行修改。（一）從分散管理轉(zhuǎn)向相對集中的管理。從分散管理終端接入網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向高度集中管理是一個漸進(jìn)過程。在這一階段，首先必須進(jìn)入相對集中的管理階段，主要目標(biāo)是建立專業(yè)管理。目前，網(wǎng)絡(luò)省的信息和通信技術(shù)（信通技術(shù)）公司負(fù)責(zé)建設(shè)、運(yùn)營和管理國家電網(wǎng)公司的基本通信網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)，以及信息和通信技術(shù)的研發(fā)和工業(yè)化以及電網(wǎng)智能配電今后，終端接入網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)管理應(yīng)納入網(wǎng)絡(luò)的所有通信和信息業(yè)務(wù)，對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中專業(yè)管理，盡快結(jié)束分散管理模式。具體而言，在現(xiàn)階段相對集中的管理模式中，信通技術(shù)公司負(fù)責(zé)統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和集中監(jiān)測，規(guī)劃和管理整個終端接入網(wǎng)絡(luò)。通信公司還負(fù)責(zé)主站/副站主要設(shè)備的操作和維護(hù)，而分銷工作區(qū)、營銷中心和調(diào)度中心只負(fù)責(zé)與各自專業(yè)密切相關(guān)的業(yè)務(wù)接入和日常運(yùn)輸檢查，同時還負(fù)責(zé)返回。（二）逐步從維修外包轉(zhuǎn)向維修外包，以提高維修效率，全面提供操作支持和用戶服務(wù)。從技術(shù)要求和維修人員需求來看，電力公司目前的自修運(yùn)行模式將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足維修部隊(duì)的需求，無助于維修隊(duì)的技術(shù)進(jìn)步。因此，為了滿足維修團(tuán)隊(duì)對未來終端接入網(wǎng)的要求，電力公司必須改變現(xiàn)有的維修模式，將維修外包為部分替換維度。公司自助服務(wù)人員專注于全面的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控和客戶服務(wù)，利用外包力量解決簡單、重復(fù)性的耗時維護(hù)任務(wù)，而引進(jìn)技術(shù)維護(hù)力量則解決了網(wǎng)絡(luò)的所有專業(yè)技術(shù)支持問題。

四、通信技術(shù)匹配算法構(gòu)建

（一）主觀因素

主觀因素部分主要考慮偏好影響下通信技術(shù)的對比。

（二）客觀因素

客觀因素部分主要從數(shù)理統(tǒng)計(jì)的角度分析電網(wǎng)通信技術(shù)在電力應(yīng)用場景中可充當(dāng)角色的重要程度，客觀因素以不同屬性對不同業(yè)務(wù)場景的劃分能力為基礎(chǔ)，直觀和準(zhǔn)確地反映了不同通信技術(shù)本身的可用性和適配性?；诓煌ㄐ艑傩缘膭澐帜芰μ岢鰧傩院饬慷雀拍?，引入粗糙集理論以計(jì)算其具體數(shù)值，最后將屬性衡量度和不同通信技術(shù)在屬性上的歸一化取值可推導(dǎo)得出客觀度量值。

（三）業(yè)務(wù)通信技術(shù)匹配示例

在計(jì)算主觀因素時，配電自動化三遙業(yè)務(wù)以安全性為最高偏好屬性，強(qiáng)屬性集中包括實(shí)時性、可靠性、傳輸距離，弱屬性集中包括帶寬、組網(wǎng)架構(gòu)、技術(shù)成熟度、成本。針對配電自動化三遙業(yè)務(wù)對業(yè)務(wù)的需求，得到幾種技術(shù)的不同屬性歸一化屬性值。1.安全性。安全性評估主要分析是否獨(dú)立物理鏈路、是否采用多種安防機(jī)制、加密方式是否安全、是否存在被監(jiān)聽風(fēng)險等。2.實(shí)時性。配電自動化三遙業(yè)務(wù)時延要求≤6s（包括2次主站到終端命令傳輸時間，2次終端到主站命令傳輸時間）。3.可靠性。配電自動化對終端月在線率、遙控成功率、遙信動作正確率等要求較高，均在95%以上。4.傳輸距離。主要考慮通信技術(shù)覆蓋范圍受電網(wǎng)公司自身把控的程度和傳輸?shù)木嚯x。5.帶寬。按配電自動化單個終端的實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸速率10.2kbps 進(jìn)行匹配。6.組網(wǎng)架構(gòu)。配電自動化系統(tǒng)以地市為單位部署，主站位于地市調(diào)度中心，配電終端沿配電線路部署，終端與主站之間點(diǎn)對點(diǎn)雙向通信。7.技術(shù)成熟度。技術(shù)成熟度分析產(chǎn)品是否成熟、是否有完整產(chǎn)業(yè)鏈、是否已部署使用。8.成本。通信系統(tǒng)總成本包括通信設(shè)備及配套材料費(fèi)用、工程施工費(fèi)用和運(yùn)維費(fèi)用3部分。所以，求得配電自動化三遙業(yè)務(wù)中的不同通信技術(shù)匹配排序。如表3 所示。

通過定級排序可知，綜合考慮主客觀因素最適合配電自動化三遙業(yè)務(wù)的通信技術(shù)是EPON。

五、結(jié)語

綜上所述，本文主要對電力終端通信接入網(wǎng)通信技術(shù)匹配進(jìn)行研究，基于某省電力系統(tǒng)通信接入情況，建立符合該業(yè)務(wù)預(yù)測的數(shù)學(xué)方法。然后從不同業(yè)務(wù)分區(qū)采用該方法估計(jì)該省的省會城市未來終端通信業(yè)務(wù)總量，從而得到了該省的省會城市不同區(qū)域通信終端業(yè)務(wù)總量預(yù)測值。希望這些結(jié)果能為該省電網(wǎng)未來幾年配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)提供可靠、有效的數(shù)值支撐。