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与稳定性是拥有保障的。基于以上特点, 强于超低功耗。然而两者缺点同样明显,传 GPRS是目前最适合应用于电力系统的无线 输距离都较短。因此使用在本地的信号测 公网技术。 量,近距离的设备控制以及信息传输方面可 然而面对即将到来的智能电网,GPRS提 以有较大建树。 供的40~100Kbit/s带宽并不足以满足需 远距离传输上,则可以凭借WiMAX以及 要。 3G网络实现。 首先,智能电网对各个节点的监控更加 WiMAX是下一代的无线宽带接入,提供 全面,测量端口输出的可能是图像等大型数 接近于有线的带宽,并且在长距离传输上相 据,因此输出带宽必须满足要求。其次,未 较于其他毫不逊色: 来的无线通信用户将会增多,狭窄的信息通 1、能满足多用户(通信节点)并发通信 道会导致信息溢出,而落后的通信方式则会 要求。802.16e在10MHz带宽下。每载扇最 引发信息安全等问题。最后,随着电网的 多支持1024个在线用户。最多支持256个 拓展,新的配电网络如何与旧的体系相互良 并发用户。 好的联系也是智能电网所要面对的课题。 2、具有非视距广覆盖能力,能实现工 3.解决问题的方法 程建设的便利性和经济性。802.16e的覆盖 与中低压电网信息点的分布相符。根据南方 3.1信息传输带宽 电网配电网规划指导原则,A类(区域)供电 要建设起智能电网,信息传输带宽是首 区规划110kV变电站供电范围宜按3~4km2 要问题。 考虑,B类宜按46km考虑.C类宜按6~ 可以考虑的新兴技术是蓝牙 9km2考虑,D类宜按916km2考虑。相 (Bluetooth)以及ZigBee。 应地,WiMAX系统在A,B,C,D区域的覆盖 蓝牙为全双工和TDD时分双工方式:工 面积能满足各自的需求。即在110kV变电 作模式分为PARK、HOLD、SNIFF模式:支持 站上建设1套WiMAX基站基本能满足该变电 SCO和ACL数据连接方式:纠错方式有 站下所有配电所等信息点的覆盖。 1/3FEC、2/3FEC和ARQ:语音编码方式为 3、能实现宽窄带业务的融合。即能支 CVSD:发射距离10~100m:最高传输速率可 持数据业务(如视频监控)和语音业务的并 以达到12Mbit/s。 发,便于多业务实现和新业务拓展。 ZigBee从一开始就被设计用来构建包 4、具有高网络可靠性。802.16e作为电 括恒温装置,安全装置和煤气读数表等设备 力通信专网,其资源专网专用,只要建设阶 的无线网络。这是由其主要技术优势决定 段保证好无线覆盖质量,就能保证网络运行 的: 的高可靠性。 1、功耗低:在低耗电待机模式下,两 3.2信息安全 节普通5号千电池可使用六个月到两年,免 无线网络可能存在的安全隐患主要表 去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是 现在几个方面: ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优 1、加密密文频繁被破,采用简单的加 势。 密方式已不再安全。 2、成本低:ZigBee协议简单,所以大 2、无线通讯的隐私性越来越无法保障。 大降低了成本。且免收专利费。 3、传统的修改MAC地址方法,容易造 3、网络容量大:每个ZigBee网络最多 成过滤功能的丧失。 可支持255个设备。 因此在电力系统中应用无线通信就必 4、安全:ZigBee提供了数据完整性检 须面对信息传输的安全问题。 查以及鉴权功能,采用AES-127加密算法。 配电网自动化系统属于安全生产大区, 两者相对比,Bluetooth与ZigBee各有 无线公网通信属于外部网络,要实现通信, 优势,Bluetooth强于传输速率,而ZigBee 必须在无线公网通信网和生产大区之间加与稳定性是拥有保障的。基于以上特点, GPRS是目前最适合应用于电力系统的无线 公网技术。 然而面对即将到来的智能电网,GPRS提 供的40~100 Kbit/s带宽并不足以满足需 要。 首先,智能电网对各个节点的监控更加 全面,测量端口输出的可能是图像等大型数 据,因此输出带宽必须满足要求。其次,未 来的无线通信用户将会增多,狭窄的信息通 道会导致信息溢出,而落后的通信方式则会 引发信息安全等问题。 最后,随着电网的 拓展,新的配电网络如何与旧的体系相互良 好的联系也是智能电网所要面对的课题。 3.解决问题的方法 3.1 信息传输带宽 要建设起智能电网,信息传输带宽是首 要问题。 可 以 考 虑 的 新 兴 技 术 是 蓝 牙 (Bluetooth)以及 ZigBee。 蓝牙为全双工和 TDD 时分双工方式;工 作模式分为 PARK、HOLD、SNIFF 模式;支持 SCO 和 ACL 数据连接方式;纠错方式有 1/3FEC、2/3FEC 和 ARQ;语音编码方式为 CVSD;发射距离 10~100m;最高传输速率可 以达到 12 Mbit/s。 ZigBee 从一开始就被设计用来构建包 括恒温装置,安全装置和煤气读数表等设备 的无线网络。这是由其主要技术优势决定 的: 1、功耗低:在低耗电待机模式下,两 节普通 5 号干电池可使用六个月到两年,免 去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是 ZigBee 的支持者所一直引以为豪的独特优 势。 2、成本低:ZigBee 协议简单,所以大 大降低了成本。且免收专利费。 3、网络容量大:每个 ZigBee 网络最多 可支持 255 个设备。 4、安全:ZigBee 提供了数据完整性检 查以及鉴权功能,采用 AES-127 加密算法。 两者相对比,Bluetooth 与 ZigBee 各有 优势,Bluetooth 强于传输速率,而 ZigBee 强于超低功耗。然而两者缺点同样明显,传 输距离都较短。因此使用在本地的信号测 量,近距离的设备控制以及信息传输方面可 以有较大建树。 远距离传输上,则可以凭借 WiMAX 以及 3G 网络实现。 WiMAX 是下一代的无线宽带接入,提供 接近于有线的带宽,并且在长距离传输上相 较于其他毫不逊色: 1、能满足多用户(通信节点)并发通信 要求。802.16e 在 10 MHz 带宽下。每载扇最 多支持 1 024 个在线用户。最多支持 256 个 并发用户。 2、具有非视距广覆盖能力,能实现工 程建设的便利性和经济性。802.16e 的覆盖 与中低压电网信息点的分布相符。根据南方 电网配电网规划指导原则,A 类(区域)供电 区规划 l10 kV 变电站供电范围宜按 3~4 km 2 考虑,B 类宜按 4~6 km 考虑.C 类宜按 6~ 9 km 2 考虑,D 类宜按 9~16 km 2 考虑。相 应地,WiMAX 系统在 A,B,C,D 区域的覆盖 面积能满足各自的需求。即在 110 kV 变电 站上建设 1 套 WiMAX 基站基本能满足该变电 站下所有配电所等信息点的覆盖。 3、能实现宽窄带业务的融合。即能支 持数据业务(如视频监控)和语音业务的并 发,便于多业务实现和新业务拓展。 4、具有高网络可靠性。802.16e 作为电 力通信专网,其资源专网专用,只要建设阶 段保证好无线覆盖质量,就能保证网络运行 的高可靠性。 3.2 信息安全 无线网络可能存在的安全隐患主要表 现在几个方面: 1、加密密文频繁被破,采用简单的加 密方式已不再安全。 2、无线通讯的隐私性越来越无法保障。 3、传统的修改 MAC 地址方法,容易造 成过滤功能的丧失。 因此在电力系统中应用无线通信就必 须面对信息传输的安全问题。 配电网自动化系统属于安全生产大区, 无线公网通信属于外部网络,要实现通信, 必须在无线公网通信网和生产大区之间加
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