1-5.广西电网电力调度控制中心 广西南宁 530023
摘要：智能物联网在电网中的应用已经成为不可逆转的趋势，物联就需要应用到各种通信技术，智能电网的输变配用各个环节的业务在近几年都引入多种通信技术，Zigbee、Lora、NB-IOT、WIFI、3G、4G、5G等通信手段。其中无线在电网中也成为了电网的发展战略，目前，电网公司已经形成无线+有线的结合方式成为了现阶段电网中不可缺少的通信方式，各种移动终端的应用，各种物联网的应用，包括移动机器人、移动的手持执法记录仪、移动监控手段、移动实验仪器、各种动力环境监测设备（如温湿度传感器、烟感等），然而，各种业务终端都采用不同的通信技术。
关键词：无线；有线；通信技术；物联网，智能电网。
Comparative Analysis of Communication Technology in Power Grid
PENG Shunjie1，TANG yuan2，YANG le3，MO wei4，WANG guangbo5
（1-5.Guangxi Power Grid Power Dispatching Control Center，Guangxi 530023，China）
Abstract：With the rapid popularization and development of smart grid，the communication access business of substation becomes more and more diversified.For example，the services for large bandwidth（robot inspection，video monitoring，etc.），the services for large connection（online monitoring of primary equipment status，automatic meter reading，etc.），and the services for mobile communication（substation mobile inspection，UAV application，mobile operation，etc.）put forward more complex requirements for communication network bandwidth，coverage，quality，access location.At present，the access mode of traditional private network in substation can not fully meet the diversified access requirements of services.The existing stations usually use cable or optical cable and other cable communication methods to carry the real-time information of power grid production and production management and other traditional businesses.It is difficult to form an effective comprehensive coverage for large connection，mobility and Dalian connection services.It is urgent to adopt a combination of wireless and wired methods to improve the coverage and access capacity.
Keywords：Wireless WAPI Security Network；Smart Grid；Substation；Wireless；Wired。
0 引言
随着通信技术的高速发展，用户对于无线、LTE等业务的需求也越来越高，这一切都集中反映出了日益增长的无线数据速率要求。这使得现有的无线通信系统受到频谱资源紧缺和能耗严重的双重挑战。随着3G、4G、5G通信网络的广泛架设，无线通信的建设将会迅猛增长。智能电网、数字电网迅速普及发展，促使电网接入业务的日益多样化。电网内覆盖有多种可选通信方式，无线通信接入方式可分为近场、蜂窝两大类。其中近场类包括综合数据网+WAPI、有线+低压 PLC、Zigbee 等，蜂窝移动通信类包括 LTE 专网、LTE 转 WIFI、LPWAN 等，同时各种通信技术的安全性也不尽相同，电网是国家民生工程，对安全性要求较高。本文介绍了各通信技术的基本情况及电网中的应用对比分析。
1 通信技术的优缺点
蜂窝移动通信：是电信级的技术，可靠性可达到 99.999%。
优点：其业务保障及安全性更佳，且随着产业链的逐步成熟，终端改造成本将进一步下降。
缺点：主要受限于频段资源，当前 LTE 230、230M 融合标准、LTE1.8G 等技术带宽承载能力有限，难以满足未来视频类的大带宽业务发展需求，LTE-U 是结合了 LTE 技术的电信级可靠性及 5.8G 非授权频段带宽资源，可提供大带宽接入能力，目前处于起步发展阶段。同时，宏基站对室内覆盖的效果取决于频段，在 1.8G、5.8G 频段上容易出现弱覆盖现象。
短距离通信是互联网级技术，可靠性难以达到电信级。
优点：其业务保障及安全性相对蜂窝通信较弱，但目前改造成本较低，尤其在面向“最后一公里”的室内覆盖，及采用 WIFI 承载大带宽业务具有一定优势。
缺点：非电信级技术，安全性、可靠性较低。
变电站内业务无线接入方式技术经济性对比分析表
考虑到智能电网综合业务接入需求、电力无线专网的资源盘活，以及变电站内部分楼宇具有金属屏蔽的特点（如超高压 DC800、500，LTE 难以对室内形成有效覆盖），变电站“最后一公里”应考虑综合采用短距+蜂窝相结合的方式形成立体覆盖。
2 无线安全技术分析
WiFi无线网络最先采用的安全机制是有线等效私密（WEP）、开放式WEP模式和共享式WEP加密模式，包括WPA等，
接着WiFi联盟推出了WPA2。直至 2006年3月，WPA2就成为强制性的标准，所以现市面的网卡、AP都支持WPA2加密。WPA2 采用了更为安全的算法：WPA2 = IEEE 802.11i = IEEE 802.1X/EAP + WEP（选择性项目）/TKIP/CCMP。CCMP取代了WPA的MIC，AES取代了WPA的TKIP。
我国早在2003年5月份就提出了无线局域网国家标GB15629.11，引入一种全新的安全机制—WAPI，WAPI是中国无线局域网安全强制性标准。迄今未发现安全漏洞。
3 无线Wifi与WAPI对比分析
变电站内WAPI和普通WIFI的对比分析表
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输电和配电线路中各通信技术的对比分析表
4 结论
本文采用大量的表格分析，通信技术在智能电网中的应用，面向大连接、移动性、大连接业务难以形成有效的综合覆盖，亟需采用无线、有线方式相结合的，更为立体的手段提升覆盖及接入能力，WAPI技术就是目前最好的选择，WAPI技术与WIFI技术类似，但是其安全性非常高，完全可以满足电网信息安全的要求，并且其可以与以太网兼容，部署方便，易扩展和升级，具有WIFI的带宽和通用性，又具有足够的安全性，是局域宽带无线网的最佳选择。
参考文献：
[1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.【普通图书】前3位作者.书名，出版地，出版社，出版年份.
[2]钟文发.非线性规划在可燃毒物配置中的应用[C]//赵玮.运筹学的理论与应用——中国运筹学会第五届大会论文集.西安：西安电子科技大学出版社，1996：468-471.【会议论文】前3位作者.论文标题，会议地点，会议时间，出版社，出版年份.
作者简介：
彭舜杰（1987），男，高级工程师，硕士，研究方向为电力通信，447352692@qq.com；
唐元（1982），男，高级工程师（副高），硕士，研究方向为电力通信，79508075@qq.com；
杨乐（1993），男，中级工程师，硕士，研究方向为电力通信网络运行、通信检修管理，yangnnsz0714@163.com；
磨唯（1990），女，工程师，硕士，研究方向为电力通信工程，3330819028@qq.com；
王光波（1991），男，工程师，硕士，从事电力通信运行分析工作，wang_guang_bo@163.com。