摘要:当前利用分层网络结构对电力通信系统数字信道进行调节的方式,存在吞吐量性能差、宽带分配不均衡以及电力信息传输丢失严重等问题。提出利用遗传算法对电力通信系统宽带进行调节。对电力通信系统宽带中,每个OFDM符号内多个用户同时进行电力数据传输中的多种参数进行定义并计算,对最大的传输比特数以及最大功率进行计算,在电力通信资源分配速率的自适应和功率自适应的目标几乎一致理论基础上,建立电力通信多用户速率自适应宽带资源分配的数学模型,针对多用户的多目标特点,利用遗传算法中优良基因的注入,跨世代精英的保留以及迭代次数等,满足电力通信系统的多用户宽带资源分配需求。并通过实验证明,所提方法可实现电力通信系统宽带的有效调节。
关键词:电力通信;宽带;调节技术;
引言
最近几年,我国电力系统专用通信网在各种应用需求的带动下,宽带主干网的建设已经全面铺开。由于技术发展成熟、标准统一,目前各主干网基本是以ATM或者SDH为主。但对于接入网系统的建设却没有准确的定位,面对当今蓬勃发展的宽带接入网技术,如何在各种各样的技术中找出适合本系统的方式,是一个值得我们探讨的问题[1]。
一、电力通信网现状
电力通信网在电力生产中起着非常重要的作用,它是现代电力系统的重要组成部分。电力生产发、供、用同时完成的特点,决定了必须要有一个能够提供特殊保障性服务的通信系统做支持。优质可靠的通信手段是电网安全稳定发电和供电的基础,而电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。电力通信网主要为电网的自动化控制、商业化运营和实现现代化管理服务。我国电力通信伴随电力工业发展逐步壮大,特别是在实现电力商业化运营后,电力通信网更成为电力发展的支柱和基础。国家对电力行业实行改革,建立商业化运营的电力市场、实行“网厂分开、竞价上网”以及将来实行“营配分开”后,电力公司、调度中心、电厂、电网、市场管制机构、客户等相互之间的数据通信种类和数量将大幅度增加,不同的电力通信业务要求也各不相同,关键运行业务信息量虽然不大,但对通信的实时性、准确性和可靠性要求越来越高,而事务管理性业务则是业务种类多、变化快、通信流量大。总体上看,各种业务功能对电力通信网的带宽要求将大幅提高[2]。
二、宽带通信技术
2.1COFDM技术
编码正交频分复用(COFDM,即codedorthogonalfrequencydivisionmultiplexing)是目前最先进的调制技术之一。其实用价值在于突破了视距传输限制,并能够充分的利用无线电频谱资源,具有良好的抗干扰能力。COFDM技术的基本原理是先将高速数据流通过串并转换,再分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。COFDM技术使用多载波系统、时分和频分复用方式,每个子载波都在特定的正交频率上,增加了潜在的数据吞吐量。
在电力应急通信过程中,由于COFDM技术基于前向纠错方法和数据信号处理,可以保证接收机可以从反射信号中区分出有用的信号并正确接收,提高了容错率与通信的可靠性。在实际应用中,COFDM系统的多径信号还有其他优势,比如如果原始信号遭到封锁,仅有多径信号被接收到的话,这些信号会被接收机用去获取需要得到的数据;又如有些子载波没能被完全接收,其数据纠错方式也能够让接收机从其它的子载波中获取相应的信息来重建缺失掉的数据。总之,COFDM技术具有移动性并可以完成双向数据传输,能够在传统的窄带调制频段实现无线宽带数据传输,克服了高频段无线数据通信传输距离和绕射能力的限制。因此COFDM是电力应急通信的最佳选择[3]。
2.2 混合光纤同轴技术
混合光纤/同轴电缆(HFC)网建立在现有CATV网的基础上,以模拟频分复用技术为基础,综合应用模拟和数字传输、光纤和同轴电缆、射频以及高度分布式智能等技术的宽带接入网络。
2.3 无线接入技术
无线接入技术是用无需物理传输媒质的无线传播手段来代替接入网的部分甚至全部,按技术特点可分为无线本地环路系统(WLL)、蜂窝移动通信系统,无绳通信系统、卫星移动通信系统、无线局域网和个人通信系统(PCN)等。无线本地环路又称为固定无线接入(FRA),是一种提供基本电话业务的数字无线接入系统。其网络侧有标准的2线模拟接口或2Mb/s数字接口,用户侧与普通话机相连。系统的接入方式有FDMA、TDMA、CDMA等[4]。
三宽带通信技术在电力系统中应用的前景
随着技术的发展和运营模式的转变,电力系统对宽带通信业务的要求越来越迫切,宽带通信技术在电力系统中前景巨大。建设以1@#为承载技术的宽带交换网,以.&’、B&#*&B&#为承载技术的宽带传输网,以C&.D、’E0、1%I3(基于1@#的无源光网络)为承载技术的宽带接入网将成为电力系统宽带网的组成模式。事实上,宽带通信技术已在电力系统许多单位得到广泛应用,但由于电力系统通信网传送业务的特殊性,在宽带网络上传送行政电话、远动信号等各种业务信号是否能够满足电力系统的安全性、实时性要求仍需要相关科研和设计部门认真研究。采用新技术对电力通信关键业务究竟有无影响及应当如何扬长避短还缺乏真正的科学研究。用.&’来传送电力通信关键业务信息(远动,保护等)需要在网同步方式、时延控制等方面作特殊的考虑。宽带交换技术应当逐步引入到在电力系统应用范围最广、用户最多、通用性最强的行政电话交换网,提高交换网技术层次,使其能够提供符合通用规范和标准的各种2.&3业务和智能网业务。在本文中没有提到2%技术及其应用,而实际上现在公用电信网内关于2%应用方式及应用领域的讨论正热火朝天,关于2%-I\SW-.&’、2%-I\SW-1@#、2%I\SW-B&#、2%-I\SW-2%的讨论非常多,很值得电力通信部门关注其技术发展走向,以便于在适当的时候将先进技术引入到电力系统内,提高电力系统信息传输效率和传输可靠性。将电力通信网建设成多业务、宽带化、综合化信息通信网络平台,满足电力系统对电力通信实时性、准确性、可靠性的特殊要求,将是电力通信网络发展的既定方向[5]。
结束语
在电力系统,由于采用现代通信技术而产生的富余容量是不小的。注重业务开发,意义不可低估。如利用空闲光纤实现雷电定位,利用电视会议系统提供远程早会,利用高速PLC提供供电客户服务业务等,电力通信网配合企业发展,向着多媒体、多业务、宽带化和综合化信息网络发展。随着信息社会的到来,人类对多媒体通信的需求日益迫切。宽带化的趋势必须给予足够的重视,在网络的规划和建设上要早做准备,争取早日建成一个易于使用、安全、多功能、信息含量丰富、信息形式多元和开放的宽带通信网,为构造信息高速公路奠定基础。
参考文献:
[1]余鹤,夏水斌,董重重,孙秉宇,彭刚.电力通信系统的宽带调节技术[J].自动化与仪器仪表,2020(01):173-176.
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[3].国家电网公司召开电力用户用电信息采集系统建设电力线宽带通信技术研讨会[J].电力信息化,2009,7(02):58.
[4]梁晶亮.利用宽带卫星通信系统技术打造未来电力通信的高可靠性[C].国网信息通信有限公司期刊会展中心、中国电机工程学会电力信息化专委会.2008年电力信息化高级论坛论文集.国网信息通信有限公司期刊会展中心、中国电机工程学会电力信息化专委会:中国电机工程学会电力信息化专业委员会,2008:593-597.
[5]周鸿喜,张娜,刘晓丽.宽带通信技术在电力系统中应用的前景[J].通信世界,2000(22):33.