智能配电网通信系统探讨与性能分析

摘要

当今电网的结构被认为不适于未来的电能需求，甚至已疲于应对现在的用电需求。急需一种新的电网建设理念来解决现存的各种问题。智能电网被认为是未来电网的发展方向，一经提出就成为电力行业和整个学术界的热门话题。智能电网集成各种先进的通信技术、传感器技术、自动控制技术、信息处理技术等，其中通信和信息技术被认为是智能电网的基础和核心技术。
　　 在智能电网建设的大环境下，配电网中的通信系统建设将是很重要的一环。本文主要分为两大部分：对智能配电网的探讨和选用WiMAX组建这样一个网络的性能分析。
　　 在第一大部分，首先介绍了配电网的通信内容及特点，给出了几种典型的配电网业务需求，并介绍了配电网中的业务需求和功能需求。在此基础上，分析了智能配电网的体系结构，给出了一个统一信息平台的模型，对统一信息平台上的通信传输层分为三个子层，为低压接入层、中压接入层和汇聚层。进而对通信系统的通信技术的支撑进行选型分析，对比分析了四种通信技术，并综合考虑智能配电网通信系统需求和成本，选用WiMAX作为中压接入层的通信技术。并对选用的WiMAX的关键技术、频点问题等进行探讨。
　　 第二大部分主要是对基于WiMAX的中压接入层通信网的性能分析，以业务的QoS来反映网络性能。首先介绍了QoS的相关知识以及WiMAX的QoS机制和IP的QoS机制。进而，在OPNET14.5中建立WiMAX的网络模型，对网络配置各业务时进行仿真分析。主要从网络对多业务的支撑、多种业务在不同网络负载下的QoS需求保证、重要节点业务的优先调度、以及跨层QoS设计几方面出发，仿真结果表明该网络具有很好的通信性能。