通信系统发展趋势范例6篇

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通信系统发展趋势

通信系统发展趋势范文1

本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了目前我国目前各运营商提出的W-CDMA和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势

关键词:第三代移动通信系统码分多址IMT-20001引言第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。IMT- 2000系统的基本特征有以下几点:全球范围设计的高度兼容性;MT- 2000中的业务与固定网络的业务兼容;质量;机体积很小,具有全球漫游能力;用的频谱为885 MHz~2025 MHz,2110 MHz~2200 MHz(共230 MHz)1980 MHz~2010 MHz,2170 MHz~2200 MHz(限于卫星使用)动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用;线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征 IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,联通的WCDMA,电信的TD-SCDMA。总体来说,在第三代移动通信系统中采用CDMA技术已达成共识,但各自实现方案还有较大差别,下面分别介绍并比较。2两种方案的特点(1) W-CDMA系统WCDMA是GSM的升级GSM是2G技术,其演进是GSM、GPRS、EDGE、WCDMA,同时也是全球3G技术中用户最广GSM系技术拥有全球85%移动用户、技术和商业应用最成熟的。WCDMA运营商遵循WCDMA、HSPA、LTE演进路线。HSDPA和HSUPA统称HSPA,后者上行速率更快,中国联通采用HSPA技术,其中大城市使用HSUPA,在09年6、7月份即可完成部署。HSPA后的HSPA+技术也已经开始在澳大利亚、新加坡等地开始建设,速率高达21Mbps。

WCDMA为Wide band CDMA,它的英文全称是Wide bandCode Division Multiple Access,即宽频分码多重存取,源于欧洲和日本提出的宽带CDMA技术的融合,是基于GSM网发展出来的3G技术规范。WCDMA的载波带宽为5MHz,在室内的数据传送可达到每秒2Mbit,在移动空间达到每秒384Kbit。WCDMA采用最新的异步传输模式(ATM)微信元传输协议,允许在一条线路上传送300个语音呼叫,在人口密集的地区线路不容易堵塞。而且,WCDMA通过采用自适应天线和微小区技术,促进系统容量的提高。WCDMA与GSM网络有良好的兼容性和互操作性。作为一项新技术,它在技术方面不够成熟,但是它具有升级方便的优势,逐渐受到各大厂商的青睐。此外,WCDMA标准化进展顺利,继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点。WCDMA支持高速数据传输和变速传输。

WCDMA具有以下特点:

1)基站支持异步和同步两种方式,能够方便、灵活地进行组网;

2)上行的调制方式为BPSK,下行的调制方式为QPSK;

3)采用导频辅助的相干解调方式;

4)适应多种速率的传输,同时可通过改变扩频比和多码并行传送的方式来实现多速率、多媒体的业务;

5)系统的多址干扰由于上、下行快速、高效的功率控制而大大减少,系统容量得到提高,传输功率得到降低;

6)核心网络在基于GSM/GPRS网络的同时保持了与GSM/GPRS网络的兼容性;

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关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。 转贴于

(2) 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(3) 全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

3 结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

参考文献

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关键词:光纤通信技术特点;应用;发展趋势

1 光纤通信技术概念及特点

光纤通信即光导纤维通信,就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输;涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。光纤通信系统中使用也不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆,这许多光纤聚集在一起的组成的光缆光纤通信在单位时间内能传输的大量的信息是由于光波频率很高,光纤传输的频带很宽,故传输容量很大。光纤通信具有体积小,重量轻,使用金属少,抗电磁干扰抗辐射性强,保密性好,频带宽,抗干扰性好,防窃听价格便宜等优点另外,光线材料来源丰富,可节约大量有色金属,并且它的直径较小,重量比较轻。

2 光纤通信技术的应用

光纤通信发展被广泛的应用到各个领域,包括了邮电通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。主要用于市话中继线,光纤通信的优点可以得到充分的发挥,渐渐地取代电缆,能够广泛应用到了通信主干线道上,特别是广播通信网,电力通信网,电信干线传输网的急速发展,对光纤使用急剧增加。长途干线通信在过去主要靠电缆、微波、卫星通信的方式,而现在已逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法,用于全球通信网和各国的公共电信网;还可以应用到高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线系统。它的发展应用为现代科学技术发展打下了坚实的基础,未来的发展必将成为信息技术的主流。

3 光纤通信技术的发展趋势

⑴光孤子通信。光纤损耗和色散是限制光纤通信传输容量和距离的主要原因。随着光纤技术的发展和完善,其已经接近理论极限,光纤色散就成为了光纤通信发展的瓶颈。而光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信.在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。又由于其具有高容量、长距离、抗噪声能力强等优点,光孤子通信备受国内外的关注,并大力开展研究工作。我国光孤子通信技术的研究也取得了一定的成果国家“863”研究项目成功地进行了OTDM光孤子通信关键技术的研究.能够实现20Ghit/s、105km的传输。我们可以看到光弧子技术的发展前景是很可观的,光弧子通信在传输上面主要是实现高速和长距离的通信传播,并且它所具备的控制技术可以使他的速率达到100Gbit/s以上,被认为是第五代光纤通信系统。

⑵全光网络。所谓全光网,是指信号只是在进出网络时才进行电光和光电转换,而在网络中传输和交换的过程信号始终以光的形式存在,全光网是以光节点取代现有网络的电节点,并用光线将光节点互联成网,采用光波完成信号的传输、交换等功能。减少信息传输的拥塞、延时,提高网络的吞吐量。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。未来的高速通信网将是全光网。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

⑶光接入网技术。现存技术上的接入网依旧是双绞线铜线的连接,仍然是原始的、落后的模拟系统,而网络中的光接入技术的应用使其成为了全数字化的,且高度集成的智能化网络。光接入网技术的优点是使维护费用得到降低,故障率得到明显下降;可以用于新设备的开发和新收入的不断增加;与本地网络相结合,减少节点数目,扩大覆盖面范围;通过光网络的建立,为多媒体时代的到来做好准备;另外,可以最大化的利用光纤本身的一些优势特点光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试,随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务,而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。在光纤宽带接人中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB,FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络。用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息进入千家万户的关键技术。

[参考文献]

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Abstract: Communication power supply is usually referred to as the" heart" of communication equipment, the communication network, with there is nothing comparable to this important position, power is the " blood", is to ensure that the necessary conditions for clear communication. In this paper, the author improves the stability of the communication power supply put forward their own views.

Key words: power system; maintenance; lightning protection

中图分类号:TN914文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02

一、通信电源的现状及存在问题1.1设备品种甚多,使用组合奇特。高、低压配电设备;发电设备;交直流变换设备包括AC/AC、AC/DC、DC/DC、DC/AC、UPS和蓄电池设备等。在通信枢纽大楼、光缆、微波中继站、交换机房和光传输机房等众多的不同供电环境(条件)中,不同需求的魔方组合,神奇而多样化。一个关键问题是要严格贯彻通信电源的相关技术标准,遵循科学规律,做好设计、建设和维护工作。1.2涉及专业学科知识多。通信电源的专业维护需要动力机械学、化学、电子、通信与自动控制技术和计算机应用知识。1.3消耗能源较大,设备资源丰富,需要精心管理通信生产用电和确保通信机房环境温度等用电,所消耗的电能源是较大的。而且通信电源设备的种类多、数量多,通信电源、空调设备资产大约占总资产的13%~18%,通信电源、空调设备的资产约占150万元人民币,因此加强管理,提高使用效率,降低成本,意义重大。1.4维护好通信电源责任重大。电源专业工作常处于高电压、大电流、防雷保护等特殊环境,对安全生产、通信防护和消除火灾等方面有着不可推卸的责任。1.5电源专业方面存在的问题。近年来供电问题较多,严重威胁到通信安全。例如,根据已了解到的电源设备大小事故及苗头分析,蓄电池事故占70%,高压切换事故占20%,高频开关电源事故占10%(强排风,灰尘侵入设备);全通信专业对通信电源的使用也存在很多的不安全因素,众多的火灾事件也都与电源或其使用有很多关联。技术管理需有效加强。缺乏对运行维护中存在的问题进行及时、有效的研究和有效的对策,对事故的分析,特别是通信电源的应用安全、通信机房环境、蓄电池的容量和放电等问题,值得深入研究其维护方法,进一步完善和提高监控系统的技术规范。

二、如何保障通信电源系统畅通2.1 加强对设备的维护工作。对通信电源的维护,主要是对蓄电池的维护。目前,通信电源大多采用免维护蓄电池(阀控式密封蓄电池),但其所谓的免维护其实是指使用过程中不需要加蒸馏水等工作。但在日常的工作中,还需对其进行精心维护。1)环境温度的稳定。阀控式蓄电池适合在清洁、干燥、通风、避免阳光直射的环境中运行,环境温度控制在15~35℃,最好是标准室温25℃。因此,必须安装空调,确保蓄电池室温度控制在25℃。2)对蓄电池的维护。蓄电池作为通信电源的后备电源,是确保设备不间断运行的最后一道防线,必须对其精心维护。在维护过程中,首先要经常观察其外观,检查有无活性物质脱落、极板变形、电解液外漏,栅极有否腐蚀和硫化,及时做好充放电,根据《电信电源维护规程》中规定:a 蓄电池应每年做1次放电试验,放电额定容量的30%~40%,每3年做1次容量实验,使用6年后应每年1次,蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流;b还要引进先进的测试方法对蓄电池进行定期测试。根据研究,蓄电池的真正等效内阻是由其金属电阻和电化学电阻组成,内阻的增加导致蓄电池实际容量的减少。现在市场上蓄电池测试仪很多,通过选用合适的蓄电池测试仪对蓄电池进行日常维护,再加上目前电源都对蓄电池装有巡检、监控功能,更加能保证蓄电池的日常工作效率。

2.2高度重视防雷接地。雷电是对电力系统产生较大影响的一种自然灾害,现在很多通信设备发生雷电事故,大多是由电源系统进入,因此必须重视电源系统的防雷接地工作。1) 防雷。根据YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》以及各通信站内主要电源配套设备的耐压冲击指标和防雷器残压要求,电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。三级防雷保护措施:a市电引入端安装OBO电源防雷模块,可以预先引雷;b在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器,确保整流设备及有关低压设备;c直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地,“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。2) 接地。对于通信等弱电设备的防雷,接地系统的良好与否,直接关系到防雷的效果和质量。当有直接雷时,尽管接地电阻很小(1.0Ω左右),但地网上还会产生很大的地位抬升。因此,应该采用联合接地,通信机房和电源机房还要形成环形地网并多点入地。

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【关键词】5G通信;工程管理;发展趋势

随着科学技术和信息技术的不断发展,4G通信技术不断成熟,为人们带来了良好的通信环境,但随着人工智能技术的日益发展,4G通信技术已无法满足当前的技术发展需求,因此5G通信技术的研发工作逐渐成为通信研究人员的工作重点。与4G通信技术相比,5G通信技术能够实现更加全面的网络区域覆盖,为人们提供更加优质的通信环境,其对于促进我国人工智能技术的发展也具有重要意义[1]。本文对5G通信工程管理的主要内容进行分析,并对5G通信工程的未来发展趋势进行探讨。

一、5G通信工程管理

1.1高频段传输技术管理

当前正使用的通信设备大部分为低频段设备,但在通信网络应用人群的不断增加,数据流量大幅提高,从而导致出现频段资源匮乏的现象,因此加快高频段输出技术的研究工作极为重要。在高频段通信设备广泛应用的过程中,高频段通信设备、通信传输距离、信息稳定性等均会受到外界环境的影响,从而影响设备的正常使用和通信网络的稳定与安全,所以加强高频段通信设备的管理极为重要。虽然高频段传输可解决频段资源不足的问题,但高频传输技术也存在传输距离短、易受外界环境影响等缺点,因此研究人员对高频段传输技术的管理要加以重视,并对其中存在的问题加以改进[2]。

1.2多设备传输运行

5G通信技术在进行信息传输到过程中,需要使用多个天线以达到扩大信号源拓展信号覆盖面、降低用户干扰、扩大信号范围等目的。传统天线传输均属于2D模式,但在5G通信技术的发展下,天线传输势必会向3D模式发展,因此在5G运行使用的过程中,应做好资源引导,增加设备天线数量,从而确保通信工程管理工作能够有效实施。多设备的基础运行与传输,一方面可降低用户干扰,另一方面则可有效降低无线信号的使用频率和覆盖范围,因此在5G通信技术普及前,应该有效利用技术手段进行信息传输,并增加设备数量,其在促进5G通信工程管理工作进行中可发挥重要作用。

1.3同频率双向控制技术管理

在5G通信技术的发展过程中,同频双向控制技术的应用在理论上可实现利用率的有效提高,并能促进传输模式的更新换代,对频率资源利用率的提升也有一定积极影响。除此之外,同频双向技术的应用还可对用户问题进行解决,并对TDD项目技术当中存在的不足加以弥补。但在实际应用时,同频双向技术依然存在许多问题,因此需要对其进行有效的管理,从而避免当中存在的问题对5G通信技术的发展造成不利影响[3]。

二、5G通信工程未来发展趋势

以我国当前5G通信技术的发展情况来看,虽然5G通信技术在我国已经获得了较为广泛的发展,但是还需要进行不断的研究、探索、实践与改进。5G通信技术发展至今,我国众多通信设备企业也开始适应技术发展不断研制5G通信设备,目前5G手机已成功研制并投入大规模生产,通过实际应用也证明5G通信传输速度远超4G,获得了5G用户的一致好评。随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高,人们对网络的依懒性逐渐升高,生活中各个方面均需要无线通信技术[4]。5G通信技术在通信质量、通信安全等多个方面均具有极高的优势,其不仅能够适应我国科学技术的发展,满足人们对通信技术的要求,还能够有效提高通信技术用户的使用体验。但是在5G通信技术未来的发展阶段当中,研究人员还需通过不断研究与实践,从中发现问题,并采取科学有效的方式对其加以改进,根据人们对通信技术的要求,确定5G通信技术的发展方向,其对于促进我国网络信息的发展具有重要意义。

通信系统发展趋势范文6

关键词:信息技术 电力 智能化 管理 效率

1 概述

智能电网虽然主题是“电网”,但实际上是一个非常综合的领域,是通信、材料、控制、计算机等相关的前沿技术与电网技术的融合和统一,为的是实现智能电网的几大要求:安全可靠、节能环保、经济高效、开放互动等。中国的智能电网技术研究起步较晚,但发展迅速,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,发展智能电网已在世界范围内形成共识。智能电网的发展,说明信息化与工业化的融合将是不可阻挡的趋势。未来社会,信息化将无处不在。只有具备信息化、智能化功能的产品,才是真正高效的产品。对企业来说,通过创新引领产业转型,生产出高科技产品,才有更强的市场竞争力。

2 未来智能电网建设方面新技术应用

未来能源电力结构的转型对配电系统发展的影响更为显著,其中配电网运行的外部环境有以下几个突出特点:①大量电动汽车充放电设施将会接入配电系统;②分布式电源、储能系统与微网将会在配电系统中大规模存在;③能源消费模式将会因用户与配电系统间灵活互动机制的建立而改变;④配电系统将会成为电力、能源、信息综合服务的综合技术平台;⑤先进的信息网络、传感网络及物联网将在配电系统中广泛应用。

基于上述电网和电网技术发展趋势的判断以及建设第三代电网的需求,提出近期必须开展研究的10项关键技术领域:①大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术(含分布式);②大容量输电技术;③先进传感网络技术;④电力通信与信息技术;⑤大容量储能技术;⑥新型电力电子器件及应用技术;⑦电网先进调度、控制与保护技术;⑧电力系统先进计算仿真技术;⑨智能配电网和微网技术;⑩智能用电技术。

未来电网发展模式、新型输电方式和输电线路、超导电力及其发展前景、未来电力系统中的储能技术、新型电力电子技术器件和装备、新型输变电装备技术等内容展开。这些新技术的发展将对未来电网的发展产生重大影响。

3 电力信息化对智能电网发展的重要影响

3.1 信息技术的发展促进电力物联网 电力物联网是电力行业发展的必然趋势。环境压力、电力负荷的高速增长、设备的老化、投资改造资金的困局主要是由于新能源的快速发展、分布式能源的日益普及、经济发展导致的。这些都促使电力行业探索更新更好的发展模式。而刚刚出现的电力物联网正好迎合了电力行业这一需求,率先发展起来的智能电网,其核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,实时监控和采集电网和用户用电信息,将电能输送给终端用户采取最经济与最安全的输配电方式,对电能实现了最优的配置与利用,使电网运行的能源利用效率和可靠性得到了很大的提高。据统计,实现电网信息化之后,每年在配电、输电、用电等环节即可节约5%至10%的电力资源,节省价值近2000亿元人民币。智能电网的信息化、互动化和自动化是将物联网技术的承载和实施者。未来物联网技术如何提高电网运行的安全、稳定、高效是一大问题,实现综合监控和一体化集成联动并降低智能变电站的综合管理成本。

3.2 4G有效支撑智能电网建设 智能电网双向互动、实时高带宽营销互动的业务,传统的2G、3G网络已经难以支撑,而4G可实现更多的互动,如用电双向互动、电动汽车与电网有效互动、营销办公及时互动。多功能集成的宽带移动通信系统是4G系统的主要组成部分,3G上网的速度不及4G的十分之一,4G具有更多更强的性能,其具备高速移动无线信息存取、三维图像高质量传输等功能,安全性更高。2008年,坚强智能电网建设工作由国家电网公司开始全面推行,由于信息通信对智能电网的强大影响力,国家电网公司新一代电力信息通信网络的研究与建设就由此开始了。不久之后,国网信息通信分公司在4G电力行业要进行只能配用电网符合通信技术的研究,主要包括安全监控、输电效率、计量及用户交互的传感器网络研发与应用验证,并根据已获国家无线电监测中心授权的230兆赫兹频率资源,设计研发出采用4G体制设计的230兆赫兹电力无线通信系统。2011年,230兆赫兹电力无线通信系统应用验证工作被国家电网公司在海盐县供电公司完成。2012年2月,中国电机工程学会对该技术进行鉴定,高度评价了该技术,是一项具有创新性的应用,首次在国际上应用的新型230兆赫兹电力无线通信系统从智能电网应用需求出发。智能电网配用电侧关键业务应用的适应性及可行性已经通过实际应用全面验证,在电力系统应用方面达到国际领先水平,具有很好的推广应用价值!

3.3 支撑广泛互联的城市公共服务 作为新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术对接最终用户的载体的智能电网,由此形成的服务产品将使传统的“电力”商品实现根本性的升级,所衍生的服务模式将成为全新的产业形态。这一革命无疑将从根本上改变人们生活和工作的方方面面。智慧城市的重要形态是广泛互联。通过电力光纤构建开放式光纤网络平台,注重支撑分布式能源、电动汽车充换电设施,提升电网智能化水平,服务智慧城市建设。国网上海电力目前已完成38.5万户覆盖,其中成熟小区改造20万户,新建小区18.5万户。

3.4 智能电网是物联网应用的重要方向 由于智能电网的不断发展,电力行业信息化在支撑了自动化建设的基础上进入了智能化建设的新时代。基于云计算的大数据平台,坚强智能骨干通信网,高效、移动协作平台对ICT提出新的要求。我们相信,创新ICT方案更好地引领坚强智能电网建设的。同时,大量电能在传输与配送环节被损耗掉,并没有真正用于生产生活。因此,在能源短缺的今天降低线损、平衡负荷、提高电网效率变得越来越重要。如何通过先进的ICT技术,来帮助电力企业构筑“坚强”、“智能”的电网成为信息化研究讨论的重点是怎么通过先进的ICT技术来帮助电力企业。

有专家认为,移动性、大数据、云计算、社交网络、物联网是ICT的发展趋势。一直致力于将领先的ICT技术运用于电力行业场景,解决实际的业务问题的世界五百强的华为公司,比如已成功将4G LTE技术应用于配电自动化网络,无缝承载‘遥信、遥控、遥测’三遥、计量自动化、视频监控、移动巡检等业务,不仅解决了光纤难以覆盖区域的配电终端通信需求,公网抄表成功率低的问题也得到了解决,极高的安全性和保密性也让人更加满意。为配电自动化的规模推广找到了一条经济可行之路。华为也成功将ASON抗多点失效、TDM与IP融合承载、超远距离无中继传输等先进传输技术应用于提升输变电通信网络的可靠性与投资效率。在电力物联网领域,融合领先的宽带PLC技术的新一代路由交换一体机由华为率先推出,为了给电力终端设备有效地接入物联网提供方便,利用开放的M2M平台、丰富的接口、实现智能表计、传感器、控制器等的双向高速互联,为电力终端有效接入物联网提供了通道。

4 结束语

综上所述,信息化的应用是智能电网的基础支撑,作为新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术对接最终用户的载体的智能电网,其所提供的电力流、信息流和业务流可以通过多种形式进行再次“融合”,由此形成的服务产品将使传统的“电力”商品实现根本性的升级,所衍生的服务模式将成为全新的产业形态。这一革命无疑将从根本上改变人们生活和工作的方方面面。

参考文献:

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