TD-LTE无线4G在智能电网中的应用研究张静

TD-LTE无线4G在智能电网中的应用研究张静

中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司,

摘要:电力系统施工作为电气工程施工的重要组成部分,其技术要求以及危险系数均较高,使得在开展电力系统电气工程施工时,必须要重点关注其施工中存在的常见问题,以便于能够及时采取针对性措施予以解决,达到满足工业生产和人们正常生活的目的。伴随着人类的进步和科技的发展,类似于智能电网技术这样先进新颖的方法应运而生,电力系统在运营的过程中对控制技术的要求十分的高,类似于TD-LTE无线4G这样的技术也应运而生,其技术在智能电网中的应用话题时下也是一热门话题,文章以TD-LTE无线4G在智能电网中的应用研究为方向进行了分析。

关键词:TD-LTE无线4G;智能电网;出现问题

1、前言

随着人类的进步和科技的发展,TD-LTE无线4G在智能电网中的应用已形成了一门自由学科,发展至今,它有着相对完整的技术理论以及科学基础,TD-LTE无线4G应用下的智能电网技术现已涉及到广大人民的就业工作、国家安全、社会进步方向、国民经济发展、人民生活等各方各面,是国民经济中起到了提示的作用,随之增加的还有其工作的困难性与复杂性。虽然有了近些年来众多学者实践总结出的经验,但是智能电网技术也暴露出了相当多的问题。

2、TD-LTE技术的基本概述

2.1TD-LTE技术的分类

分长期演进(TD-LTE)主要是指4G网络移动通信技术。因为TDD双工方式可以通过信道所具有的对称性特点来提高信号的传输率、可以不需要运用那些较为复杂的频率双工器、可以有效实现上下信道中无线资源的灵活分配、可以不需要对称性频带等多种优点已经被全球所公认,而且是运用非对称性频谱的重要解决方案[1]。

2.2TD-LTE技术的主要性能

(1)较高的频谱效率。频谱的的效率和用户平均的吞吐率下行可以达到HSDPADE的3~4倍,上行可以达到HSDPADE的2~3倍,而系统中的平均频谱率有时则可以达到1.57/0.65bps/Hz/小区。

(2)覆盖范围相对较广。0~5千米可以满足移动性和吞吐量的目标;5~30千米有轻微的降低;而覆盖范围最大的可以达到100千米。

(3)通信速率较快。TD-LTE技术可以显著的提高峰值速率。在20MHz的宽带内可以达到500Mbit/s的上行速率和100Mbit/s的下行速率。

(4)延迟性较小。通常情况下,帧子的长度为0.675ms和0.5ms,不仅可以有效解决向下兼等问题,同时还可以使得网络延时有所降低,其中,用户面的延时低于5m,控制面的延时低于100ms[2]。

2.3TD-LTE230电力无线通信系统中的关键技术

(1)载波聚合技术

为了离散窄带可以有效实现宽带传输的性能,在LTE的增强系统中3GPP进一步发展了载波聚合技术。这种载波聚合技术主要就是就某一个具体终端来说,利用基站调度将其使用和分配多种离散载波,并将其应用到数据的传输过程中去。同时,载波聚合技术通过各网络规划和用户需求,载波聚合使用当前存在的LTE技术系统中所配的各种不同分量,并且将频谱带灵活有效的拓展到TD-LTE技术的增强系统中去,同时要求宽带最高达到100MHz。通过引入载波集合技术,对离散频谱可以进行聚合,进而有效提高离散载波的实际使用率。据相关规定表明,电力系统中的40个频点都是属于离散频点,不能通过连续载波聚合技术来有效应用连续频谱。但是,可以将每个具体的离散信道作为各个成员载波,并运用软件无线电的形式将分配不连续的成员进行连续聚合的虚拟,将其统一的分配给用户进行使用,这样产生的传输带宽可以超过原有窄带系统的好几倍,进而提升宽带传输的效率。[3]

(2)OFDMA多址技术

移动通信系统中的多址形式主要分为DFMA、TDMA、CDMA等三种关键技术。其中CDMA技术主要是通过正交扩频码来区分用户,相对适合较大的宽带数据数据。因为频域上分割的性能相对缺乏和严格的宽带要求,所以与载波聚合技术很难有效结合。另外,数据速流在高速发送过程中,其符号的周期如果低于信道延时拓展,就会产生一定的符号间干扰[4]。这种符号间干扰现象只有利用相对较为繁复的均衡处理才可以有效消除。同时,均衡器具有的复杂程度和信号信道冲击响应的长度成正比例上升。TDMA技术主要是从时间的角度来区分用户,需要与FDMA进行有机结合才能进行多载波聚合,是很难单独进行使用的。FDMA技术可以对离散频谱资源进行灵活的分配,非常适合与载波聚合技术进行结合使用[4]。有时为了提升传输效果还会结合TDMA技术进行使用。TD-LTE230系统中有效运用TDMA技术中的OFDMA的调制方式具有非常大的优势,例如,抗频率选择性衰落的具体能力有所增强、低复杂度接收机的有效实现、较强的宽带扩展性等[5]。

3.TD-LTE技术在电力无线通信系统中的应用方案

3.1TD-LTE技术在配电自动化中的应用方案

配电是我国电力系统发展中的重要环节,实现配电的自动化不仅可以保证供电的质量和可靠性,同时还可以提升电力企业的服务质量。配网自动化的数据采集主要是将FE、RS45、RS232等与TD-LTF设备进行连接,然后再运用TD-LTF网络技术承载数据,从而实现配电自动化的互通互联。此外,运用TD-LTF技术还可以有效解决无法进行光缆敷设、配电网系统采集点较多等问题。

3.2TD-LTF技术在计量自动化中的应用方案

计量自动化主要就是对各个电厂、专变、电站、公变、低压用户计量点的用电量等进行自动的采集、这样不仅降低了人工抄表中出现的时间误差,同时还可以有效提升抄表的效率[5]。电厂和电站可以实现在15分钟之内进行数据的读取,通过主网可以对各个变电站、各调度系统、各条线路产生的数据等进行实时观测,保障主网运行的可靠性,促进区域供电的安全发展。用户电表主要是通过低压载波形式将具体的用电情况传输到集中器上,然后通过集中器设置TD-LTF无线技术形式有效实现电网系统和用电信息的互通互联。以D-LTE无线4G在智能电网中的应用研究将是未来发展的趋势[6]。

结束语

在人类科技文化迅速发展的今天智能思想已逐渐深入人心,未来社会将是一个智能的社会,城市快速路路基施工技术更是一项基础工作,人们对此抱着美好的憧憬的同时,政府及民间企业对其投资也十分巨大。TD-LTE无线4G在智能电网中的应用研究在人类未来社会中将会起到至关重要的作用。它是发展现代经济的硬件基础,为人们提供发展便利。愿我们的生活多一分智能,心情多一些愉快,展望未来希望我们给予岁月文明,在一个便利的世界里快乐生活。

参考文献:

[1]胡柚:关于电力系统路基施工技术的研究及应对方法[J]。新华网,2014-08-14:31-32.

[2]于立强:如何TD-LTE无线4G在智能电网中的应用问题[J].赤峰学院学报(自然科学版).2015(10):51-52.

[3]李玉:TD-LTE无线4G在智能电网中的应用故障排除探讨[J].大连民族大学学报.2015(5):10-11.

[4]刘红翔:电力系统施工技术的汽轮机测量误差分析[J].中国人民大学学报.2014:24-25.

[5]赵晓霞:TD-LTE无线4G技术评价[J].大连海事大学学报.2016(5):6-8.

[6]李应玉:电力系统技术问题的治理方案[J].中南民族大学学报.2014(5):17-18.

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