130年前，電力商業化的先驅者 - 尼古拉斯.特斯拉設計了現代交流電系統，開啟了人類大規模利用電能的大門。時至今日，隨著人口規模擴張、能源短缺、環境污染等一系列問題日益突出，智能電網的概念被廣泛采納。作為智能電網的關鍵和基礎， 電力通信系統從早期的模擬載波到如今大規模部署的光纖通信，其從未停止過前進的腳步。經過多年發展，通信主干網絡已形成了以電力專用光纖通信網絡為主、租用公網專線為輔的格局，實現了各級調度控制中心、高壓變電站、辦公機構、營業網點的全方位覆蓋。然而，隨著電網規模的擴張、分布式能源的并入、充電樁的廣泛應用以用戶對電能質量和可靠性要求的提高，新的需求不斷顯現：

 

 電網規模的不斷擴大使配電網結構日益復雜，配電節點眾多，地域分布廣泛，且由配網擴容、改建導致的節點變動頻繁，給配電節點“三遙”、“四遙”業務的穩定運行造成了困擾；同時，隨著分布式能源、汽車充電樁的大規模部署，對配電網絡的可靠性也提出了更高的要求；

 

 為了對電能使用情況實現精細化管理，提高電力營銷效率，同時減少人工抄表的成本和出錯概率，需要對海量的專變、居民電表等計量終端實現遠程自動采集；

 

 對長距離高壓、特高壓架空電纜故障及時發現并進行排查，能減少甚至避免電力故障對生產、生活造成的影響；而對于廣泛分布的無人值守配變電站進行視頻監控、溫濕度、煙霧傳感器、門磁感應實行全方位監控，也將在減少監控成本的同時提高監控效率。

 

面對電力通信的種種新需求，現有電力通信網絡捉襟見肘，例如：借助運營商網絡進行配電自動化和自動抄表，由于和普通公眾共用一張網絡，通信資源無法保障，安全性低，可靠性和穩定性欠佳，導致終端設備在線率低；但租用運營商網絡的成本卻不低，僅支付的年流量費用就高達上千萬甚至是過億元；同時，由于網絡的故障定位與處理依賴于運營商，無法滿足及時恢復故障的應急需求。對于光纖通信，鋪設成本較高且部署方式不靈活，在某些老舊城區甚至不具備部署條件，導致最后一公里接入問題突出，使光纖通信在10kv及以下的中低壓配電應用中基本處于空白。此外，電力線載波以及其它短距無線通信抄表方案也因穩定性欠佳等原因難以滿足現代化智能電網的需求。

 

 

為了落實國家智能電網戰略，華為OneAir智能電網無線解決方案以其獨特的價值在運檢、營銷、物資、基建等領域進行了全方位、創新性地探索：

 

 技術先進 – 采用領先、主流的4.5G LTE無線通信技術，提供授權與免授權頻譜的多種選擇、無線寬帶接入和LPWA物聯技術的有機融合。授權頻譜方面，采用工信部指定的1.8GHz專用授權頻譜，基于Massive MIMO，Massive CA，256QAM等技術實現端到端10ms時延以及Gpbs級別的吞吐率；免授權頻譜技術基于2.4GHz/5.8GHz，能提供相對于WiFi 2~3倍的覆蓋，并通過小區間干擾協調以及多優先級調度提供更好的抗干擾能力和更大的用戶容量。另外，基于NB-IoT技術，在免授權ISM頻段上通過跳頻、Slotted ALOHA等技術進行了定制，有效規避其它設備干擾，并通過引入eDRX和PSM低功耗技術將電池壽命延長至10年。

 

 業務豐富 – 通過多種技術的組合，解決方案在一張網絡之上統一承載配電數據采集、遠程抄表、故障指示器信息采集、充電樁狀態監測、無人值守配變電站遠程監控、智能巡檢機器人遠程控制、物資管理調度等一系列應用，避免電力通信網絡重復投資，提高網絡使用效率；

 

 廣域覆蓋 – 增強的多天線分集、智能天線以及抗干擾技術，完全滿足城區、郊區以及偏遠地區等各類場景的覆蓋需求，通過更少的基站即可分布廣泛的配電節點、電表等終端進行有效覆蓋，減少了網絡規劃過程中的站址選擇壓力，有效降低網絡建設的成本；

 

 安全可靠 – 解決方案不僅能通過VPN實現邏輯隔離，還可實現頻點、單板以及網絡系統級別的物理隔離，完全滿足電力系統I、II區和III、IV區之間的“安全分區，橫向隔離”行業需求；并通過雙向鑒權、AES256、IPSec等安全防護手段實現端到端安全加密，確保配電、用電等生產數據安全。同時，通過網絡設備和系統的冗余備份，解決方案能提供99.999%的可靠性，保證電力通信網絡的長時間穩定運行；

 

 便于運維 – 提供統一的網絡管理系統實現對核心網、基站、CPE終端等網絡設備的全面維護管理，降低網絡運維的時間和人力成本，讓運檢、營銷、物資等各單位人員專注于生產業務。

 

此外，解決方案還提供具備標準miniPCIe接口和串口的無線模組與現網設備對接，以及豐富的手持終端供工作人員使用。同時，得益于標準的協議接口和廣泛、良好的合作伙伴關系，解決方案能與現網的CPE、DTU、配電主站、營銷主站實現快速對接，保證網絡的快速部署。

 

作為工業生產和民生的基礎，智能電網將成為智慧城市的關鍵一環，促進社會實現高效、綠色、可持續的和諧發展。智能電網正以其一項項成功的應用印證其價值，而電力無線通信系統也將為高效利用能源、推動社會發展提供有力支撐。有關華為OneAir智能電網無線解決方案的精彩演講和更多詳情，敬請關注于2016年12月15日由華為在海口舉辦的“創新成就卓越，助力綠色智能電網——華為電力行業峰會“！