智能配电台区通信方案研究

摘要

先进的通信技术作为智能配电台区发展的基石，维系着配电台区的可靠运行。随着农村电网不断发展，农村配电台区负荷日益增多，随之产生的通信新业务对现有的通信模式带来新的挑战。目前，我国多数农村配电台区依靠电力线载波（Power Line Carrier，PLC）和RS485传输信号，少数经济发达的农村使用GPRS通信，其中PLC和RS485通信带宽资源小、传输速度小、信号质量差且不能够自由组网；而GPRS公网通信按流量收费，使用成本昂贵，且这三种通信方式都不能支撑配电台区中视频等智能业务，因此需要对农网配电台区通信方式进行改造以提高通信系统的业务能力。
　　由于有线通信在建设成本、可扩展性和自由组网等方面存在的劣势，本文着重分析无线通信在配电台区的应用。综合对比不同的无线通信技术，本文提出了一种基于WiMAX通信的智能配电台区通信方案，该方案利用WiMAX无线通信技术将智能配电台区中各个集中器或配变监测终端的信息上传到控制中心，集中器和配变监测终端通过低压PLC或RS485与用户设备通信。文章详细介绍了WiMAX通信专网的网络架构、各层设备、基站系统的硬件以及WiMAX用户终端器件的设计和选型方案。为了验证WiMAX的通信性能，借助OPNET仿真软件搭建了两个规模不同的台区系统，通过比较两个模型的仿真结果得到：WiMAX的通信的延迟在毫秒级别，且具有良好的网络扩展能力。
　　基于WiMAX的智能配电台区通信专网与传统的配电台区通信方式相比，WiMAX拥有足够的带宽资源支撑视频等智能业务，WiMAX的传输速度远远高于载波通信。相较于3G通信，WiMAX通信在固定接入领域有独特的优势，更加适合终端移动性不强电力系统通信。

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第一章 绪论

1.1 智能配电台区概述

1.2 智能配电台区通信系统建设的意义

1.3 配电台区通信系统现状

1.4 本文的主要工作以及创新点

第二章 WiMAX技术介绍

2.1 WiMAX简介

2.2 WiMAX网络架构与组网方式

2.3 WiMAX技术标准

2.4 WiMAX关键技术

2.5 WiMAX特点及应用

2.6 WiMAX面临的挑战

2.7 本章小结

第三章 基于WiMAX的智能配电台区通信方案

3.1 配电台区通信业务分布

3.2 智能配电台区通信方案

3.3 基站系统

3.4 WiMAX用户终端

3.5 方案可行性分析

3.6 本章小结

第四章 WiMAX在智能配电台区中通信业务仿真

4.1 OPNET简介

4.2 智能配电台区通信系统仿真建模

4.3 仿真结果分析

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

在校期间公开发表论文及著作情况

致谢