td-lte技术在智能电网中的应用 the application of td-lte in smart power grid.pdfVIP

信息技术 TD-LTE 技术在智能电网中的应用 1 2 张富川 詹宜巨 （ 1.中山大学信息科学与技术学院 2. 中山大学工学院） 摘要：对TD-LTE 技术在智能配用电网络中的适用性进行分析，通过研究配用电网络组网架构、业务特征， 结合TD-LTE 技术优势，从配用电业务承载能力、基站无线覆盖能力、业务接入能力以及QoS 保障能力4 方面研 究了基于TD-LTE 技术体制的电力无线专网，并阐述了TD-LTE 构建配用电无线专网的网络架构。 关键词：TD-LTE ；智能电网；电力无线专网 0 引言 无线宽带专网，将是未来配电网通信的重要方式。因 此，研究TD-LTE 电力无线宽带专网技术在电网中的 通信是智能电网发展的基础。电力通信网络包括 应用具有重要意义。 两部分：一部分是主网通信网，主要实现电网调度控 1 TD-LTE 优势分析 制中心、管理平台、110 kV 以上高电压等级发电、变 电、输电结点的多方向互联，多采用以光纤有线通信 TD-LTE 是以多载波技术（multi-subcarrier ，MS ） 为主，载波、卫星为补充的通信方式；另一部分是配 和多入多出天线（multiple input multiple output ， 用电网络侧通信，由10 kV 及以下的线路、配网自动 MIMO ）技术为基础的下一代无线宽带技术。LTE 关 化及计量等二次设备、终端构成。配用电网络作为电 键技术包括多载波技术、多天线技术和新型系统架 网直接面向客户需求的环节，需要监控采集客户用电 构。 情况、对配网设备实时控制，从而实现配用电网络的 1.1 多载波技术 自动化、智能化管理，提高供电可靠性，实现用户与 LTE 上下行均采用以多载波技术为基础的无线 [3] 电网的双向互动、动态转移负荷、智能用电等。 传输方案（上行SC-FDMA ，下行OFDM ） 。多载 然而，配用电网络具有结构复杂，设备数量众多、 波技术的主要思想是在有效的带宽内将信道分为若 分布广泛且多在密集城区、变动频繁、工作环境恶劣、 干正交子载波，每个子载波上使用不同的载波频率进 铺设光缆成本高、施工难度大等特点，使其通信技术 行调制，将高速比特流分解为若干速率较低的子比特 的选择变得异常复杂。先后研究光纤通信、载波通信、 流后并行传输，除了能大幅提高频谱利用率之外，还 无线公网（GPRS/CDMA ）等技术在配用电网络的应 能有效抵抗频率选择性衰落。电力行业在构建电力无 [1] 线专网时只能申请到很低的一部分、约5 M 的频谱带 用，均未取得良好的效果 ：光纤通信技术、载波技 [4] 术等有线通信技术存在建设成本昂贵、工期长等问 宽 ，因此需要更加注重频谱利用率和系统覆盖范围， 题；而无线公网存在可靠性低、低带宽、大时延、业 这些正是TD-LTE 多载波技术能够支持并满足的。 务中断率高等缺陷，严重影响了配用电网络业务的开 1.2 MIMO 多天线技术 展。分时长期演进（time division long term evolution， MIMO 系统在发端与收端均采用多天线单元，利 TD-LT