多介質融閤電力信息通信網建設 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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本書是第*本將多介質融閤的通信技術與電力通信網建設結閤在一起的作品，以光傳輸、無綫專網、電力載波、EPON網絡、波分復用、軟交換、在綫監測等技術研究為基礎，緊密結閤電力通信網建設特點，推動電力通信網嚮更高水平和更深層次發展。

內容簡介

本書結閤電力通信的特點，對近年來電力通信應用的技術進行瞭深刻分析，就其在電力通信網絡中的應用情況、發展趨勢和優缺點進行瞭詳細論述，並就多技術、多介質融閤的實施案例進行瞭介紹和研討。
本書的主要內容包括緒論、光傳輸技術、無綫專網通信技術、電力載波技術、EPON網絡技術、波分復用技術、軟交換技術、在綫監測技術、大連電力通信網多介質融閤建設實例等。
本書對全國電力通信網以及其他專用網絡的建設都有重要的參考價值和現實指導意義。

目錄

第1章 緒論 1
1.1 電力信息通信係統概述 2
1.2 電力信息通信技術 3
1.2.1 電力信息通信網發展曆程 3
1.2.2 電力信息通信網技術的分類及業務類型 4
1.2.3 電力信息通信網的特點 6
1.3 智能電網中的電力信息通信 7
1.3.1 電力信息通信在智能電網中的作用 7
1.3.2 電力通信在智能電網中麵臨的挑戰 8
1.4 本書內容簡述 9
第2章 光傳輸技術 11
2.1 光傳輸技術研究現狀及發展趨勢 13
2.1.1 光傳輸技術研究現狀 13
2.1.2 光傳輸技術發展趨勢 16
2.2 光傳輸技術的分類 17
目 錄
VI 多介質融閤電力信息通信網建設
2.3 光傳輸在電力係統中的應用 19
2.3.1 SDH技術簡述 19
2.3.2 電力係統對光傳輸設備的要求 20
2.3.3 SDH技術在電力通信網中應用的優勢 20
2.3.4 SDH光傳輸技術的發展空間 21
2.4 大連ASON光傳輸網絡建設 22
第3章 無綫專網通信技術 27
3.1 無綫專網通信技術綜述 28
3.1.1 無綫專網通信技術 28
3.1.2 國內外電力企業無綫專網通信技術發展狀況 30
3.1.3 無綫專網通信技術應用的意義 31
3.2 無綫專網通信的關鍵技術 32
3.2.1 4G寬帶LTE技術 32
3.2.2 寬帶無綫專網WiMAX技術 35
3.3 無綫專網通信技術的應用 37
3.3.1 應用領域 37
3.3.2 配電自動化通信係統 39
3.3.3 寬帶無綫專網WiMAX技術的現實應用案例 40
第4章 電力載波通信技術47
4.1 電力載波通信技術研究現狀 48
4.2 電力載波通信技術分析 51
4.2.1 傳統電力載波通信 52
4.2.2 低壓電力載波通信 54
4.2.3 中壓電力載波通信 56
目 錄VII
4.2.4 正交頻分復用技術 57
4.2.5 寬帶載波與窄帶載波之比較 57
4.3 電力載波通信的應用情況 58
4.3.1 遠程抄錶係統 59
4.3.2 遠程路燈監控係統 59
4.3.3 中壓載波在通信“電力用戶用電信息采集係統”中的應用 59
4.3.4 電力寬帶載波抄錶係統 61
4.3.5 應用舉例 62
第5章 EPON網絡技術 65
5.1 xPON 66
5.2 EPON 68
5.2.1 基本原理 68
5.2.2 技術優點 70
5.2.3 傳輸原理 70
5.2.4 關鍵技術 72
5.2.5 組網規劃 76
5.2.6 應用情況 77
5.3 GPON 78
5.3.1 技術優點 79
5.3.2 參考配置 81
5.3.3 關鍵技術 81
5.3.4 組網方案 84
5.3.5 應用情況 85
5.4 EPON與GPON的比較 87
VIII 多介質融閤電力信息通信網建設
第6章 波分復用技術 91
6.1 波分復用技術的發展進程 92
6.2 波分復用係統的構成 93
6.3 波分復用/解復用器 95
6.4 波分復用係統的關鍵技術 96
6.5 波分復用器的特性 98
6.6 波分復用技術在光縴通信中的應用 100
6.7 波分復用的深度應用：OTN技術 102
6.7.1 OTN技術簡介 102
6.7.2 傳統傳輸網與OTN傳輸網相比的不足之處 103
6.7.3 OTN設備的類型 104
6.7.4 OTN通信網的優勢 105
6.7.5 OTN組網方案分析 107
6.7.6 OTN網絡保護策略分析 108
6.7.7 OTN技術在電力信息通信傳輸中的應用 108
第7章 軟交換技術 111
7.1 下一代網絡概述 112
7.2 IMS概述 113
7.3 核心網絡現狀及演進趨勢 115
7.4 核心網絡發展演進的可行性 116
7.5 核心網絡的演進方案 118
7.5.1 演進的總體思路 118
7.5.2 Common IMS標準進展情況 118
目 錄IX
7.5.3 網絡演進的關鍵技術 119
7.5.4 網絡演進階段 122
7.5.5 具體解決方案 123
7.6 遼寜地區軟交換技術應用情況介紹 128
7.6.1 遼寜電力IMS建設情況 129
7.6.2 遼寜地區中興IMS情況說明 135
第8章 電力在綫監測技術 147
8.1 電力在綫監測技術概述 148
8.2 電力在綫監測技術研究現狀 149
8.2.1 電力通信網綜閤監控網管係統的發展現狀 149
8.2.2 電力電纜在綫監測技術的研究現狀 151
8.2.3 輸電綫路在綫監測技術的研究現狀 154
8.3 電力在綫監控技術的應用 156
8.3.1 基於U2000電力通信綜閤網管係統的研究與應用 156
8.3.2 電力通信網同步在綫監控平颱技術研究 162
8.3.3 光縴通信架空綫路在綫巡視監測研究 165
第9章 大連電力通信網多介質融閤建設實例 169
9.1 大連電力骨乾通信網建設概況 170
9.1.1 傳輸網 170
9.1.2 業務網 173
9.2 大連電力骨乾通信網的建設 178
9.2.1 傳輸網 178
9.2.2 業務網 179
9.2.3 支撐網 181
X 多介質融閤電力信息通信網建設
9.2.4 其他 181
9.3 大連電力終端接入網建設概況 182
9.3.1 10kV通信接入網建設情況 182
9.3.2 0.4kV通信接入網 183
9.4 大連電力終端接入網EPON網的建設 184
9.4.1 EPON技術概述 184
9.4.2 EPON技術在大連配網自動化工程的應用 185
9.4.3 西崗區EPON工程 187
9.5 大連電力終端接入網微波網的建設 192
9.6 大連電力終端接入網無綫網的建設 193
9.7 大連多介質融閤信息通信網“十二五”建設成效 194
9.7.1 通信網整體發展方麵 194
9.7.2 傳輸網方麵 194
9.7.3 業務網方麵 195
9.7.4 支撐網方麵 196
9.7.5 10kV通信接入網方麵 196

精彩書摘

5）全球微波互聯接入（Worldwide Interopera-bility for Microwave Access，WiMAX）

WiMAX 以IEEE 802.16 的係列寬頻無綫標準為基礎，其中802.16d 標準麵嚮無綫寬帶接
入，802.16e標準主要麵嚮移動通信。WiMAX 采用瞭代錶通信技術未來發展方嚮的正交頻
分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）/正交頻分多址（Orthogonal
Frequency Division Multiple Access，OFDMA）、自適應天綫係統（Adaptive Antenna
System，AAS）、多入多齣（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）等先進技術。
WiMAX 在部分省電力公司得到小範圍試點應用，取得瞭較好的效果。

6）無綫Mesh網絡

無綫Mesh 網絡（無綫網格網絡）由ad hoc網絡發展而來，是一種“多跳（multihop）”網絡，是解決“最後一公裏”供電問題的關鍵技術之一。無綫Mesh網絡具有動態
自組織、自配置、自維護等特點。雙頻或多頻無綫Mesh 網絡采用多個頻段（如5.8GHz和

2.4GHz）實現迴程網絡的構建及無綫覆蓋。無綫Mesh網絡是無綫城市采用的重要技術，
在部分城區電網及高壓輸電綫路狀態監測中也得到小規模應用。

7）時分長期演進（Time Division-Long Term Evolution，TD-LTE）

TD-LTE 是TDD版本的LTE 技術，即LTE-TDD （國內亦稱TD-LTE ），由3GPP組織涵
蓋的全球各大企業及運營商共同製定，是國際電信聯盟確立的第4代通信標準之一。2009
年以來，國傢電網公司結閤智能電網配用電等業務需求，基於電力係統現有的230MHz頻
譜資源，利用TD-LTE 關鍵技術開展瞭一定範圍的電力無綫通信試點建設，取得瞭良好的
應用效果。

除上述無綫通信技術以外，電力係統租用的公網無綫/移動通信還采用瞭如 2G通信
GPRS（GSM）/CDMA、3G通信TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000，以及正在興起的LTE
等一係列移動通信技術。此外，在電力應急通信中也用到衛星通信、數字集群、超短波通
信等技術。

3.1.2 國內外電力企業無綫專網通信技術發展狀況
國外智能無綫專網通信技術研究已有較長時間，加拿大在2009年就已將1800～
1830MHz頻段分配給智能電網無綫專網通信，美國FCC也將采用同樣的頻段用於智能電網
項目。目前在美國、澳大利亞和加拿大，大型能源企業均考慮或已選擇以無綫專網作為其


智能電網係統的通信解決方案，具體應用案例包括：

（1）加拿大Hydro One，全網采用無綫專網進行智能電網建設，共建設基站近4000
個，覆蓋業務包括智能集抄、監控、配網控製、內部員工通信及寬帶接入。

（2）美國通用電氣（GE）2010年成功測試瞭利用無綫專網技術的智能電錶。此次
測試由GE公司與美國電力公司（AEP）以及美國密歇根州第二大電力公司（Consumers
Energy）共同完成。

（3）美國國傢電力公司（National Grid）在2009年9月進行無綫專網技術的智能電網
規劃。

隨著國內配網自動化、計量自動化（用電信息采集）業務的開展，現有主網采用的光
縴通信技術、載波技術在中低壓配電網中應用存在諸多睏難。中低壓配電網具有數量大、
分布廣、變動較頻繁、單點業務速率低、安全性和可靠性要求高等特點，光縴通信技術、
載波技術等有綫通信技術建設成本昂貴、工期長（無法預期）等緻命問題，而無綫公網的
網絡可靠性、安全性、低帶寬、大時延、業務中斷率高等缺陷，均嚴重影響瞭配網自動化
業務的開展。

由於成本太高、難於施工等原因，光縴通信技術無法在配網通信中進行大規模普及，
因此無綫專網仍將作為配網通信主要的通信方式。配網自動化通信係統的建設原則應該為
“光縴通信+無綫專網，以專網為主、公網為輔，無綫技術為主、其他無綫通信技術為輔”。

3.1.3 無綫專網通信技術應用的意義

隨著無綫通信技術的發展，運營商占用的頻譜資源和網絡接入帶寬逐步提高，但是
無綫公網在容量規劃上是按照一定的並發比（一般為30%左右）設計的，無法滿足所有在
綫用戶同時發生通信的需求。在發生重大事故（如搶險、救災等）、重要事件（如重大會
議、重大賽事活動等）時，公網的通信量會達到網絡容量設計容限，存在大量用戶無法接
入的情況，而此時一般電力公司也正在執行保電任務或搶修業務（包括恢復運營商設備供
電），如果電力設備信息傳送和現場通信過度依靠公網，必然存在不可靠因素。電力無綫
專網隻接入電力業務，相對於無綫公網接入存在有綫、無綫等多方麵入侵方式，無綫專網
隻存在無綫空口入侵威脅，同時可根據電力業務特殊安全需求在核心網、基站、終端等多
個層麵進行安全加固，全麵提升無綫通信的安全性。



多介質融閤電力信息通信網建設
無綫專網接入係統相對於光縴網絡具有組網靈活、施工簡易等優勢，無綫專網相對
於無綫公網具有傳輸資源可控、服務質量保障高等優勢。近年來，隨著智能電網建設的持
續推進，配電自動化建設需求增加，終端通信接入網建設規模不斷擴大，僅靠光縴通信難
以滿足通信覆蓋的要求，而無綫專網可與光縴通信互為補充、有機融閤，形成光縴+無綫
專網的終端通信接入網主流建設模式，為智能配用電業務的發展持續提供堅實的支撐和保
障。另外，電力通信專網主要的組網方式是光縴通信，如果齣現自然災害，就會導緻光纜
的正常運行受到影響，嚴重時將導緻大麵積的光纜中斷繼而影響其通信安全，且對其進行
搶修將會麵臨難度大和時間較長的問題，這將直接對電力係統的安全穩定運行産生影響。
鑒於無綫通信技術具有不依賴於電網網架、抗自然災害能力強、覆蓋麵廣等優點，正好彌
補瞭光縴通信的不足，非常適用於緊急情況下的電力係統應急通信。在這樣的背景下，研
究更好地利用無綫通信技術構建電力通信網絡，對電力係統運行和提供優質高效的電力服
務具有重要的意義。

前言/序言

前 言

電力通信網是為瞭保證電力係統的安全穩定運行應運而生的，它同電力係統的電保護
及安全穩定控製係統、調度自動化係統一起，被稱為電力係統安全穩定運行的三大支柱。
目前，它更是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎；是確保電網安全、
穩定、經濟運行的重要手段；是電力係統的重要基礎設施。由於電力通信網對通信的可靠
性、保護控製信息傳送的快速性和準確性具有極嚴格的要求，並且電力部門擁有發展通信
的特殊資源優勢，因此，世界上大多數國傢的電力公司都以自建為主要方式建立瞭電力係
統專用通信網。

我國電力信息通信的發展至今已有60年的曆史，經過多年持續的建設，已經融閤瞭
多種通信介質和資源，形成瞭覆蓋我國內地31個省、區、市的立體交叉通信網。中國電力
通信網的發展經曆瞭從無到有，從小到大，從簡單技術到當今先進技術，從較為單一的通
信電纜的電力載波通信手段到包含光縴、微波、衛星、軟交換、EPON、波分復用等多種
技術並用，從局部點綫通信方式到覆蓋全國的乾綫通信網和以程控交換為主的全國電話
網、移動電話網和數字數據網。並且，我國電力通信網隨著通信行業在社會發展中作用的
提高，以電力通信網為基礎的業務由最初的程控語音網、調度實時控製信息傳輸等窄帶業
務，逐漸發展到同時承載客戶服務中心、營銷服務、地理信息係統、人力資源係統、辦公
自動化係統、視頻會議、IP電話等多種數據業務的高速網絡。

隨著新一代信息通信技術的飛速發展，電力通信在協調電力係統發、送、變、配、用
電等組成部分的聯閤運轉及保證電網安全、經濟、穩定、可靠的運行方麵發揮瞭應有的作
用，有力地保障瞭電力生産、基建、行政、防汛、電力調度、水庫調度、燃料調度、繼電



保護、安全自動化裝置、遠動、計算機通信、電網調度自動化等通信需要。

目前電力通信迎來瞭發展的重大機遇，同時也麵臨著巨大的挑戰。它産生並隱含在電
力生産管理中的經濟效益是巨大的，同時，其獨特的發展優勢也越來越被社會所重視。

本書結閤電力通信的特點，對近年來電力通信應用的光傳輸、無綫專網、電力載波、
EPON網絡、波分復用、軟交換、電力在綫監測等技術進行瞭深入分析，並就其在電力通
信網絡中的應用情況、發展趨勢和優缺點進行詳細論述，就多技術、多介質融閤的實施案
例進行瞭介紹和探討。這對全國電力通信網甚至其他專用網絡的建設都有重要的參考價值
和現實指導意義。

作 者
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