无线电的重要性范例(12篇)
无线电的重要性范文篇1
大准铁路专用无线通信系统是铁路运输生产的重要基础设施,对铁路运输与安全起着重要作用,是实现新时期铁路安全、高效、重载发展要求的重要保障。
一、现状
目前大准铁路全线采用TG400-4无线列调系统和400K电力接触网感应通信相结合的方式,用于机车联控和货物列车完整性检查等业务。450M采用无线列调A制式,两种通信方式集成在一个通信终端上,系统根据通信情况进行自动切换。路网形成后,巴准―大准―准池铁路开行2万吨列车,力争让重载列车开行技术走在集团前列,现有的无线通信系统无法新形势下大准线路机车同步操控、车头视频监控等业务应用。为有效解决上述问题,更好地助力大准重载铁路信息化建设,需要建设更符合未来发展趋势的无线通信系统。
二、经验
1.400K+400M优势互补,有效解决了山区电气化铁路弱场通信问题,提高了通信的可靠性。
大准铁路具有山区电气化铁路的典型特征,地形、地貌复杂、弯道多、隧道密集。在九十年代初期建线时,选用400K感应式通信方式,利用接触网导线作波导线传输信号,场强分布沿感应线(接触网)作链状分布,几乎不受环境中地形、地貌影响,投资小、性能可靠、场强覆盖率高、维修方便。同时400K感应通信频率较低,抗干扰能力小,感应通信干扰来源多,接触网导线上各种干扰信号,造成通信信噪比下降,通信质量变坏,通信距离降低。而400M电台频率高,不易受到其它用电器、电磁场的干扰,抗干扰能力强。不足之处受地形地貌限制多,山区、隧道内信号衰减大。
选用400K+400M合二为一电台,400KHZ和400MHZ信号双重覆盖,场强覆盖无盲区,有效解决了山区电气化铁路弱场通信问题,提高了通信的可靠性。
2.技术改造取得新成果
2011年3月完成了无线列调车站电台电源改造工作。大准线无线列调车站电台采用220V交流电+蓄电池供电方式,使用该供电方式存在问题:(1)由于交流电电压不稳,经常烧毁车站电台电源模块;(2)由于交流电频繁停电,导致蓄电池充放电频繁,大大缩短了蓄电池的使用寿命。经过多次论证、试验,决定将车站电台供电方式改造为从智能高频开关电源直接供12V直流电,改造后的车站电台不需要另外加装蓄电池,运行稳定。这样不但有效地减少了由于交流电不稳而引起的电台故障,而且还降低了维护成本。
完成20部电力机车无线列调机车电台改造为轨道车电台的改造工作。大准线电力机车使用的无线列调机车电台有部分已到大修期,对这部分电台的电源进行改造,即110V供电改变为24V供电方式,并进行了指标调整与老化试验,各项指标均符合要求,目前改造后的电台已全面投入运用,运行状态良好。
3.改变400K天线耦合方式、加装功分器等技术措施,解决技术难题。
2012年增二线施工,站场扩能改造,供电接触网杆移设,供电方式发生变化。由于大准线无线列调车站电台400K电台天线是架设在供电接触网杆上的,通过接触网线传输400K电信号,增二线施工中,股道的增加引起接触网杆移设,400K天线随之移设;另一方面站场改造过程中,站内上下行接触网线之间利用绝缘瓷瓶隔开了,400K信号被隔断,绝缘瓷瓶的另一边形成了400K弱场区,几乎所有的车站台400K天线都是这样,如何解决400K弱场问题?经过20多次反复试验、测试,最终改变400K天线耦合方式、加装功分器等技术措施,解决了施工改造形成的400K弱场区问题。
三、问题及措施
存在问题:1.无线列调设备还处于起步阶段只能满足车机联控,大三角通信还未得到满足,更谈不上调度命令无线传输、列车无线防护报警通信等。2.未能利用好光纤直放站车站台监控和网管系统。3.大准线目前采用的是450M无线列调A制式,采用共享式通信方式,所有的业务都在一个通信信道中展开,无法满足目前大准线路机车同步操控、车头视频监控等业务应用。为有效解决上述问题,.大准线到目前为止,为满足无线车次号输传的要求,只对以站中心为界上下行3公里范围内进行弱场区补,400M信号传输还存在盲区。
改进措施:1.引进新技术、新设备发挥设备潜能。GSM-R技术、WLAN、LTE技术、McWiLL技术。2.充分利用监控和网管系统迅速准确地判断和排除故障。3.大准线全线400M弱场区补强,解决巴准、大准、准池路网形成后巴准单400M机车电台车机联控问。
四、可比性
目前无线通信技术种类繁多,可应用于铁路行业实现重载信息化的无线通信技术主要包括以下几种:
1.450M无线列调。450M结合400K的通信方式是目前大准线主要的无线通信制式,由于受到通信技术的限制,实际使用中通信干扰非常严重(主要表现在同频干扰、邻线干扰、列尾干扰、信道占用方式不合理等方面),通话效果差、杂音大,数据通信带宽低、能力差,通信可靠性差,严重影响行车安全。主要存在以下几方面问题:(1)450M无线通信建设年代较早,全线盲区很多,严重影响行车。目前大准铁路正在作全线补盲。但是450M无线通信技术远远落后于目前公网通信技术,,其并存在制式全国不统一的问题,不符合现代化铁路信息化发展趋势,将要面临全面淘汰;(2)450M通信能力低,目前只能用作调度通信和列尾通信,实现简单的小三角调度通信业务,少数区段可以用来传送车次号,使用效果很不理想,大三角调度通信业务无法全面开展,更无法满足未来铁路列车信息化的其他无线通信需求;目前大准线正在安装机车驾驶室监控设备,但450M无线列调无法有效的提供宽带高速率的传输能力,将视频实时传到地面;450M无线列调系统近期也提出了模拟数字化的概念,但相关设备及技术解决并未形成成熟产品,因此其成熟解决方案及实际可行实施应用还需要相当长的一段时间;(3)运煤专线隧道内漏缆故障率高,通信效果差,450M盲点非常多,基本都靠400K通信,但是400K通信技术在实际使用中传输距离很短,只能用作450M盲区的辅助通信且400K通信设备的主要厂商大都已经陆续停产,后续服务无法得到保障;(4)频率资源对于无线通信系统至关重要,但工信部正计划收回铁路450M无线列调使用频率,将不利于450M无线列调的使用和发展。
综上所述,450M无线列调已不适用于重载信息化建设。
2.GSM-R。
GSM-R通信技术起源于欧洲,目前在德国、瑞士、荷兰、意大利等国家均已进入商业运用。由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势,以及更符合通信信号一体化技术发展的需要,因此铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。GSM-R作为成熟的第二代铁路数字移动通信系统,能够满足语音调度通信和承载低速数据业务的需求,但也存在以下问题:
(1)GSM-R总带宽仅为9.6Kbps,不具备视频功能、缺乏无线宽带数据传输的支撑能力,无法满足铁路信息化发展中列车动态监控、运输管理、资源管理和工程管理等信息化平台的要求,业务发展受到限制;(2)GSM-R在铁路行业应用频段为上行:885-889,下行:930-934,共计4M频宽,且不能支持同频组网,频率资源紧张,因此铁道部并不允许地方铁路使用GSM-R应用于重载信息化;(3)GSM-R系统总信道数只有8个,信道资源紧张,不利于实现多业务并发。
总体来说,GSM-R应用于重载信息化有相当的局限性。
3.WLAN。
WLAN技术广泛应用于公众便携宽带接入应用,技术成熟且使用便捷,能够提供较大的带宽实现宽带化的业务应用,但是对于铁路行业应用却存在一系列问题:(1)WLAN因为定位于公众便携宽带接入,其使用的2.4G/5.8GHzISM频段属于无线局域网、无线接入系统、蓝牙技术设备、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站共用的开放频段,在具体网络应用中一方面会受到较大的频率干扰,另一方面其安全性并不能够得到切实可靠地保障。(2)其传输距离较短,WLAN覆盖范围一般是100-150米,存在大量无线覆盖死角,造成服务的不连续性,用户体验差,面对铁路重载行业正线条件,其需要大量的设备,工程实施困难。(3)WLAN只能应用于数据业务,存在无语音业务的一大缺陷,针对铁路应用只能以WLAN+TETRA相对独立的两张网结合的方式实现,不便于后期维护。(4)WLAN在铁路的应用较少,应用部分也只定位为辅助办公应用系统,对于重载铁路的解决并未有成熟的解决案例。
综上所述,采用WLAN技术并不是解决重载信息化的有效手段。
4.LTE。
LTE应用并不成熟,主要体现在不容忽视的三方面问题:(1)频率的不确定性。我国TD-LTE频谱的规划尚未确定,重载铁路应用中存在频率选择的风险。(2)语音方案尚不成熟。LTE采用了“分组域话音”这一比较超前的设计,注定造成LTE话音(VoLTE)技术的成熟滞后于LTE数据业务。目前虽然多个国际运营商正在积极研发VoLTE和SRVCC技术,但受限于配套的IMS技术的可靠性,此项技术近期还很难成熟。我国尚未选定TD-LTE语音方案,为TD-LTE终端的研发和产业化带来了很大的不确定性。(3)还未形成支撑实际应用的产业链。简而言之,我国TD-LTE目前的发展速度并不乐观。目前采用LTE技术实现重载信息化不确定性较高,不具备成熟稳定的应用保障。
5.McWiLL。
McWiLL(Multi-carrierWirelessInformationLocalLoop,多载波无线信息本地环路)宽带无线接入系统,采用国际最先进的码扩正交频分多址(CS-OFDMA)、智能天线、空间零陷、联合检测等无线通信技术,使其无线性能远远高出现有的宽带无线通信(BWA)技术;McWiLL基于IP分组交换网络以及软交换核心网络架构,可以与既有的系统进行互联互通。McWiLL宽带无线接入系统是工信部“宽带无线移动通信技术专家组”和科技部“宽带无线战略研究组”重要技术战略研究对象,是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中确定新一代宽带无线移动通信网、水体污染控制与治理和重大新药创制三个重大专项之一。国家发展与改革委员会2008年新一代宽带及网络应用产业化专项批复的46项目中,特别针对McWiLL技术与应用的达三项之多,仅次于面向公共无线电话网的TD-SCDMA。目前McWiLL?已成为国际电信联盟(ITU)宽带无线接入国际标准。我公司铁路专用宽带无线多媒体集群系统采用McWiLL产品(技术),该产品(技术)应用于铁路具备以下优势:(1)McWiLL产品(技术)具有覆盖范围广、高带宽、高保密性、非视距传输、支持高速移动、支持终端漫游切换等先进优势,可实现重载信息化中列控数据传输、语音集群调度、可视化调度、无线视频监控、机车同步、终端卫星定位等业务应用;具备最大300业务信道的并发量,能够提供120路终端并发处理能力,有利于实现大量的业务并发。(2)频率方面,McWiLL产品(技术)分别于2008年,2012年得到工信部无线电管理局的相关批文,获得1800MHz、400MHz和340MHz的授权频率。(3)McWiLL产品(技术)是支持同频组网的无线通信系统。针对铁路具体应用,就技术方面配合铁道部运输局和科技司、铁路各设计院研发高铁信息化、重载信息化解决方案;就产品方面积极联合多方合作伙伴丰富了系统的产业链。(4)McWiLL产品(技术)应用成熟度高,已获得大规模商用,国内外McWiLL网络用户已达数百万人,商用基站数超过1万台。McWiLL产品是基于成熟的McWiLL技术平台开发的,智能天线、软件无线电等核心技术均已经过了商用考验。
五、趋势
无线电的重要性范文篇2
[关键词]输电线路无人机巡视
中图分类号:TM75文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)28-0167-01
1.无人机输电线路巡视的应用和技术分析
关于无人机输电线路巡视的应用,有很多的领域都有相关的涉及,而且,不同领域上的应用涉及都有不同的意义和目的,利用无人机巡视输电线路能够检测到电路中很多的细节问题,并从根本处解决问题,以前的巡视方法比较单一,而且,不能够全面检查,所以说利用无人机技术能够提升巡检的效率,而且巡检的质量也能大幅度的增加,同样,也能够有效的减轻电力工作人员的负担,应该得到足够的重视。无人机巡检输电线路技术的应用越来越广泛。
1.1无人机在输电线路巡视的应用
目前来看,我国的无人机在输电线路巡视的应用主要针对本体,附属设备以及其他的一些相关环境的巡视和检查,输电线路在工作的过程中,很容易出现一些安全隐患,一定程度上无人机的巡视能够确保整个线路的安全运行,运行状态能够比较稳定。另外,除此之外,我国现在主要的无人机巡视方式有三种,分别是正常巡视,特殊巡视以及故障巡视,三种巡视方式有一定的区分,正常巡视也可以叫人工巡视,主要是通过人工检查一些基础设施的完善和安置情况是否符合要求,但是,对于一些边缘区域,很难通过正常巡视进行检查问题,也往往会存在一些没有被发现的隐患存在,所以,特殊巡视起到了一定的作用。特殊巡视可以能够通过一定特殊的手段分析和解决未知的一些问题,对于作业人员来说,要保证一定的作业强度,同时,作业人员必须要有遇到特殊问题处理的能力。另外,对于故障巡视,要是人工寻找故障点的一个无人机巡视过程,整体的巡视效率比较快。信息采集,路线优化等问题都是无人机巡视过程中必要考虑的。
1.2无人机巡视输电线路中的技术分析
无人机在如今的发展前景很广泛,不仅仅应用在电路作业工程项目中,在不同的领域,无人机输电线路结合的实践步骤都受到了很广泛的关注,无人机现在看来已经成功的取代了以前的人为电路巡查,在近年来的应用实例分析,以前人为巡查需要很大的工作成本,无人机的应用可以说是改善了之前输电线路巡查的缺点和弊端。整个无人机线路巡视分为几个步骤,首先是信息采集,无人机巡视的信息采集比较全面,在高空作业的过程中,无人机能够全方位,多角度进行巡视,以前的线路巡视是比较低的作业高度,整个作业的强度比较强,同样,巡视的误差比^大,这也是无人机巡视的一个优势。人工巡视毕竟有一定的局限性,比较有代表性的就是恶劣环境条件下的巡视过程,无人机代替人工,保证了电网的安全性和稳定运行,其次,无人机巡视能够优化线路,简单的说,在巡视的过程中,无人机可以自动优化线路,起到提升巡视效率的作用,在人工巡视输电线路的时候,往往线路比较多,所以,在巡视输电线路的时候会效率低下,无人机巡视有效的优化了线路,提升了巡视的效率。其次,无人机巡视能够巡视的比较全面,而且巡视的程度要比人工巡视要深入,比如说,在输电线路中有某一处的故障,可以通过无人机巡视,通过频率等测定具体的位置,有一定的准确性。同样,对于遇到一定恶劣的环境条件来说,人工巡视无法操作的时候,利用无人机能够更好的进行高空作业,避免了很多的问题。对于一些特殊位置点的巡视,无人机都能够起到很好的作用,具体有以下几个方面,首先,能够对地线上,线路导,下挂点金具连接情况进行检查。对地线,导与金具的连接部位的磨损情况进行检查。对地线等磨损情况和导电情况进行检查等。另外,随着科技的不断进步,社会的不断发展,无人机的费用也越来越低,应用范围也越来越广泛,可以说,无人机巡视能够起到更好的作用。
2.无人机在电力系统中输电线路的巡视的重要性
无人机在电力系统中输电线路的巡视中有着很大的意义,首先,降低了电力部门整体巡检成本,电力部门进行巡检的时候需要动用不小的人力物力财力,整个巡检过程中不仅仅应用重机械等,还有巡查不同部件的相关零件,另外,因为人工线路巡检需要很大的工作范围,范围越大,需要高空架线的长度和要求就越来越多,所以,造成的人工巡检费就越来越高。最后工程企业可能会有盈利小于消耗的现象,其次,不得不说的就是巡检过程中工作效率很高,每次飞行时间可达1小时,每小时巡线30公里。每飞4个架次相当于出动30名巡线员一整天的工作量,且不受地理环境的限制。与人为巡检相比还节省了大量的工作时间。另外,无人机巡查的结果经过验证,所以有客观的优势,一旦出现问题,政府也会以此为标准进行问题排查,增加对输电线路问题的重视程度,而且,有利于定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理,确保输电通道安全。无人机巡视能够有效的增加巡视的效率,以及增加了输电线路的质量,同样,能够避免很多恶劣环境影响的输电线路巡视任务失败的问题,代替人工进行全面,多角度的巡视,能够更准确的进行线路巡视。对电力系统非常重视的今天,我们有必要多进行一些深入的研究,找到更适合输电线路巡视的方法,无人机巡视能够更加准确进行线路故障问题排查,比如说雷击故障点排查,人工很难进行望远镜排查,无人机巡视能够非常快速而且准确的在高空中设置查找点,进而找到雷击的放电点,减少安全隐患。在长期的巡视工作中,不可避免会受到人的心理和生理因素的影响,从而导致了巡视的质量不合格,利用无人机进行巡视,不仅有效的提高巡视效率,还能提升巡视质量,减少电力企业的劳动强度。
3.无人机应用在输电线路中的优点
针对无人机巡查输电线路来说,有诸多优点,首先,能够实现多种载荷同时进行,如通信设备,GPS定位系统,红外线系统,摄像头等,可以同时安装在一架无人机中,实现远程控制。能够有效的扩大的线路监测范围,进而增加了工程项目数据的准确性,另外,地面站执行任务规划、实时采集和现实、远程控制;通过指令上行链路进行遥控或操控遥飞行中更改航线、控制载荷等功能。
4.结语
无人机巡查输电线路不仅仅在电力系统中有一定的影响,同样,该应用可以实现在任何的领域,其高效性,稳定性,高性能和良好的远程控制能力都能够直接增加工程项目的效率,根据对比分析,无人机飞行总长47公里,其间发现隐患2项,总用时不到2小时,相当于完成了2人连续32小时的巡检量,提升巡视效率32倍。效率远超过传统巡查速率,满足了电力系统的需要。
参考文献
无线电的重要性范文1篇3
关键词:配电自动化;通信方式;通信网络
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。配电自动化通信系统作为配电自动化系统的一个重要组成部分,需要选择合适的配电自动化通信方式,探讨出一种能够满足配网自动化要求的技术先进、性能可靠、价格合理,并适合配电网应用的通信技术及结构模式。
1配电网自动化对通信的要求
配电系统自动化程度的重要标志是通信是否符合自动化的要求,因此通信是配网自动化系统的关键之一。它担负着设备及用户与自动化的联络、信息的处理、命令的发送和返回以及所有数据的传递。配网自动化对通信的总体要求有如下几个方面:
1.1满足通信可靠性需求
配电网自动化的通信系统一般安装在户外,要求通信系统必须能在恶劣的运行环境下可靠工作。此外配电网自动化的通信系统将在较强的电磁干扰(EMI)下工作,间隔放电、电晕、谐波干扰、雷电、故障、涌流等电磁干扰会对通信的可靠性产生很大的影响,因而通信系统要具有很高抗干扰能力。
1.2满足数据传输速率需求
配电自动化系统中,在选择通信方式时,一方面应根据不同层次选择合适的通信速率,另一方面应留有足够的带宽,以满足今后发展的需要。
1.3满足通信实时性要求
配电自动化系统是一个实时监控系统,对实时性要求极高,特别是系统故障时,实时性是保证系统快速确定故障、完成故障隔离、恢复供电的基础条件。
1.4满足通信不受停电、故障的影响
配电自动化的馈线自动化功能要求能通过通信系统对停电区域的开关进行操作,提高供电可靠性,因此要保障故障发生时停电区域仍能正常进行通信。
1.5满足通信经济性要求
在选择配电网自动化的通信系统时,不仅要考虑当前通信系统的造价,还应考虑通信系统长期使用和维护的费用。所以应根据实际情况选择技术先进、经济性较好的通信方式,以节省建设和运行费用。
1.6满足维护的易操作性要求
尽量选择具有通用性标准化程度高的设备,选择标准的通信规约,不仅可以提高系统兼容性,方便今后的扩展,还便于使用和维护。
2配电自动化系统的主要通信方式
配电自动化可选的通信技术主要包括光纤通信、配电线路载波通信、无线公网通信、无线专网通信几种方式:
2.1光纤通信
光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式。主要特点是速率高、稳定性好、抗干扰能力强、保密性好、组网方式灵活,可以实现综合数据传输。光纤通信的缺点是,一次性建设投资大、施工架设比较困难、维护费用高。基于EPON(以太无源光网络)技术的配电自动化通信系统,采用点到多点结构、无源光纤传输,综合了PON技术和以太网技术低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组的优点。
2.2配电线路载波通信
配电线路载波通信借助电力线传输载波信号,为配电站内终端设备与主站系统之间提供“最后一公里”数据通信通道,可作为光纤通信的重要补充手段,模拟载波向数字载波通信使中压电力线载波通信机性能得到大幅提升。中压载波通信技术的优点是除信号耦合器及二次通信电缆外不需要在通信线路上更多地投入,缺点是其研发与应用一直以来都受到传输衰减、噪声干扰及复杂时变特性等诸多关键技术难题的困扰。
2.3无线公网通信
无线公网通信技术主要有GPRS/CDMA、3G、4G等。
GPRS是GSM网络的演变形式,是在演变进程中推出的一项高速数据服务业务,将移动通信技术与IP技术有机结合,组成了移动IP网络。GPRS采用分组交换技术,适合突发、频繁、间断、少量数据传送,也适于偶尔的大量数据传输,具有传输率高且可靠、网络资源利用率高、经济性好、网络接入速度快等特点。
3G(第三代移动通信系统)主要有W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA等3G标准。3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术,可将无线通信系统和Internet连接起来,从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。
4G是第四代移动通信及其技术的简称。4GLTE系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快50倍,上传的速度也能达到50Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,有着不可比拟的优越性。
2.4无线专网通信
目前在城市配电网中应用的无线专网通信技术主要包括230M无线电台、Mobitex、Wimax和McWiLL等。
WiMax(即全球微波互联接入)是一项新兴的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km,具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。Mobitex、Wimax和McWiLL的最大问题是很难获得国家无线电管理委员会对专用无线频段的使用权。
230MHz数传电台使用国家无线电管理委员分配给电力专用的无线频点(包括15个双频频点和10个单频频点),具有响应速度快、通信时延短、技术成熟并其具有建网成本低等优势,但也存在着通道利用率低的不足。南京地区现有频点主要供负荷管理系统使用。
3配电网自动化系统通信方式比较及建议
各种通信方式均有其优缺点,根据不同通信方式的特点,结合具体配电网自动化系统结构和现实条件,合理选择,最大限度地利用各种有利条件,是建设优良配电网自动化系统的前提条件。混合通信方式是较好的选择,能以比较经济的方式满足配电网的具体要求,不同层次采用不同的通信方式。建议如下:
⑴应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。根据配电网自动化通信网所采用的分层架构,即主干通道与分支通道的通信网络结构,主干道宜采用光纤、无线扩频、数字微波等方式与主站通信;分支则选用配电线载波、无线、电话线等方式通信。
⑵根据不同站点实现一遥、二遥、三遥业务的差异,选择不同的通信方式。一遥、二遥站点采用成本最低的无线通信,三遥站点采用光纤或电力载波通信。
⑶对于开闭所、开关站、柱上断路器等需要实现“遥控”功能的重点站点,建议首先选择光纤网络通信方式,系统对可靠性要求较高的场合,可使用星形结构或具有自愈能力的光纤双环网。在光缆不能达到的区域,可以采用配电线载波通信方式作为补充。
⑷对于不需要实现遥控功能的站点,在光缆不易铺设或光缆铺设成本过大的区域,可以采用无线(专网、公网)通信方式。
⑸对于实时监测要求不高且量大面广的数据采集,如大部分架空线路的配电设备和数量众多的配电变压器,也可以采用无线(专网、公网)通信方式。
4南京电网配电自动化通信方式的选择和通信系统建设
4.1南京电网配电自动化通信方式的选择
南京配电自动化二期建设于2013年6月开始建设,建设范围涉及南京市西南板块的278条配电线路。共改造371座环网柜、95座开闭所、383台柱开,更换30台看门狗功能断路器,加装879套配电终端,敷设光纤351公里。
新街口中心区、奥体中心区、青奥保电线路这三个核心区域的线路设备采用“三遥”与“两遥”相结合的配电自动化建设模式。对于“三遥”方式改造的开关站、环网柜、柱上开关等设备,采用光纤通信为主。对于“两遥”方式改造的设备,采用3G无线通信方式。板桥-铁心桥新城区的郊区线路共约有57条线路215台柱上开关通过加装带无线通讯功能的故障指示器实现“两遥”功能,可采集电流和故障信息,采用3G无线通信方式。
4.2主站至变电站的通信网络建设
主站至变电站的配电通信网络采用光纤传输网方式,架构如图1所示,变电站汇集的信息以IP方式通过专用路由器接入到SDH/MSTP通信网络。
4.2变电站至配电终端的通信网络建设
变电站至开闭所、环网柜配电终端的通信网络,采用光纤专网实现。配电通信网接入层主要采用EPON(以太无源光网络)技术,它采用点到多点结构无源光纤传输,通信接入层网架如图2所示。结合此次试点配电线路的实际走向,基本采用“手拉手”型保护组网方式,OLT1和OLT2分别安装在不同的110kV/35kV变电所,ONU设备安装在配电终端处,光缆中断或OLT设备失效时均能实现保护,由ONU设备选择接入不同的OLT。
4.3无线系统组网结构
根据南京配电自动化工程选点及改造方案的实际情况,部分“两遥点”将使用无线3G公网通信方式。鉴于“二遥点”涉及配电设备及配电网安全运行,南京配网自动化采用通信运营商提供的无线VPDN专网业务,为配电自动化独立开辟专用接入点名称(APN),在无线网络上与运营商其他数据业务相隔离。
典型无线VPDN专网结构主要包括无线通信模块、无线接入网、AAA服务器及VPDN接入设备等网元。无线通信模块使用专用APN名称接入VPDN专网,在AAA服务器身份认证后获取固定IP地址,以建立可靠连接将采集数据信息在运营商数据中心汇聚,然后经光纤专线传送至配电主站。
根据国家电网公司《配电自动化技术导则》规定,在采用无线公网通信方式时应符合电力二次系统安全防护规定要求。VPDN设备接入侧和配电主站交互侧应配置相应的安全机制,如防火墙、单向物理隔离装置等安防措施。
无线电的重要性范文篇4
【关键词】电线电缆;绝缘材料;应用
经济的快速发展,使得能源资源的短缺程度得到不断加深,无论是电线电缆还是其他的生产材料等都需要进行较为深层次的创新和研究,向其中注入更多先进的元素,同时电线电缆不仅关乎各行各业的生产,而且和人们的生活息息相关,因此新型电线电缆材料的产生和应用已经成为了一种必然趋势。对于电信电缆材料来说,其最重要的影响特性就是安全性,而安全性也直接表现为它的绝缘性,所以新绝缘材料的应用对于人们的生活和生产将产生最直接的影响。为了更全面的了解和分析若干新绝缘材料在电缆电线生产中的重要性,本文也将从电线电缆绝缘材料的影响出发,对于电线电缆若干新绝缘材料的应用进行了论述研究,希望给读者一定的启示。
一、电线电缆绝缘材料对于人类的影响分析
唯物辩证法要求我们应该一分为二的看问题,因此对于新绝缘材料的应用所带来的便利和问题我们应该引起同等的重视。如果在新绝缘材料的使用过程中,使用不当或是任意丢弃,那么其中很多的化学物质就会发生化学变化,对于周围的自然环境或是人们的生命健康都会产生一定的影响,以下将作简单的分析。
从绝缘材料的组成来看,其组成中含有很多的有毒化学物质,在长时间的电线电缆的使用中,由于受到外界环境的影响,很多时候,有些物质在潜移默化中就会发生一定的化学反应,这就直接增强了有毒物质产生的可能性。对于存在这种可能性的化学物质以及绝缘材料,很多的国家都已经停止了使用,而且在很多的国家也出现过中毒致死事件,因此绝缘材料的应用应该避免这些有毒物质使用。
电线电缆的绝缘水平对于新材料的正常使用具有直接的影响,如果电线电缆的绝缘水平不足的话,将直接影响其绝缘性能和正常的使用安全,严重时还会引起火灾等重大事故。一般来说,电线电缆材料对于阻燃性的要求是非常高的,这主要取决于新绝缘材料的设计指标能否达到和生产流程是否规范以及后期的阻燃性检验是否严格。
若干新绝缘材料的使用加大了大气污染和其他污染性的可能性。在绝缘材料中经常使用很多不同成分的有机溶剂,这些溶剂的挥发将直接造成污染,特别是很多不合格的绝缘材料和不符合相关限制性指标的电线电缆的使用,都有可能造成被不同程度的温室效应或是酸雨等等,室内使用的话也会造成生活环境的恶化,而这些都是应用过程中应该注意的问题。
二、更好实现电线电缆若干新绝缘材料的应用
(一)可降解绝缘材料的应用
可降解材料又叫做绿色生态材料,这种材料具有明显的绿色环保性,并可以通过微生物分泌酶分解成很多的小分子物质,因此不会产生很多的污染物,保护生态环境。目前可降解材料的重要组成部分就是聚乳酸,由于其具备良好的降解能力而被广泛应用在各个领域,在绝缘材料的生产中也充当着重要的角色,也成为了电线电缆材料生产的优先选择。另外聚乳酸中的光学异构体L-聚乳酸具有极强的结晶度,所以降解的时间比较长,因此绝缘效果也较好,而且这种绝缘材料就算是在恶劣的环境下也会分解成无污染性的小分子物质,所以应用价值很高。
(二)无污染绝缘漆的应用
以往的绝缘材料中含有大量的有机溶剂,在使用较长时间之后就会很容易挥发出来,不仅会浪费很多的资源,还会造成材料的绝缘效果下降,造成不必要的污染,严重时还会给人体健康造成危害,所以在绝缘漆的使用时应该避免有机溶剂的使用,尽量使用无污染的绝缘漆,当前效果较好的有环氧型无溶剂浸渍漆,这种材料使用正在电线电缆之中具有良好的环保性。另外对于水溶性较强的丝包线漆和浸渍漆也应该加强研究和开发利用,以满足基本的无污染要求。
(三)无卤阻燃型绝缘材料的应用
目前很多国家已经明令禁止在电子产品生产中使用含卤的阻燃剂,从而划开无卤阻燃型绝缘材料的应用新局面。无卤阻燃型绝缘材料应用于电线电缆生产,主要是将氢氧化镁等添加到磷系的阻燃剂中,然后开发出具有自熄性能或含有有机填料的阻燃剂。譬如现在电线电缆生产中经常使用的环氧封装塑料、多层板用半固化片等,都是无卤阻燃缘材料应用的例子,而随着电线电缆绝缘要求的提高,无卤阻燃绝缘材料也应该加大研发的力度,以便在满足阻燃性能的基础上,实现环境的零污染和人体健康的零危害。
(四)易回收型绝缘材料的应用
电线电缆具有一定的寿命,在应用一段时间之后,需要废弃处理,而难降解、易污染的绝缘材料,会造成环境的污染,进而危害人类的身体健康。因此在废弃电线电缆的同时,需要进一步完善电线电缆绝缘材料的回收系统,采用绝缘材料的回收再生技术,控制绝缘材料物质的污染扩散范围,譬如液体电解质再生技术,这种技术应用于具有热塑性绝缘材料的回收生产当中,可以有效分离绝缘材料中的有毒物质,将通过化学反应的手段,转变成无毒物质,而其中某些无毒无害物质,可加以回收利用,重新投入到电线电缆绝缘材料的应用当中,形成可循环的的应用模式。
无线电的重要性范文1篇5
在海上运输安全管理中,无线电通信安全是其安全管理项目中关键的环节之一,船只的无线电通信安全管理对于海上船只的安全航行至关重要,所以为了保证海上无线电通信的安全,可以考虑从以下几个方面来保证海上无线电通信的安全。
1.1加强无线电通信法律法规方面的宣传
加强无线电通信法律法规方面的宣传对于强化海上无线电通信的安全来说至关重要。因为无线电通信管理员的安全防范意识对于保障船只无线电通信的畅通来说非常关键,所以更应该加强其安全防范意识,从心底重视起无线电通信的安全。加强无线电通信法律法规方面的宣传可以潜移默化的提高管理员的安全防范意识。那么具体应该如何去做呢?首先,一定要定期的对管理员进行培训指导,可以以做报告的形式来强化管理员的安全防范意识,使之对无线电通信的安全又足够的重视。其次,对于主管无线电通信安全的部门来说,可以将国家有关无线电通信管理方面的法律法规做成宣传资料,配发给海上船只,督促其自学。最后,也是一个比较有效果的方法就是,对在考核无线电通信管理员时,一定要把相关的国家关于无线电通信安全的法律法规纳入考核的范围,这样会在一定程度上强化无线电管理员学习相关的法律法规的意识。
1.2强化海上无线电的监察
对于强化海上无线电通信安全来说,一个不可或缺的措施就是强化海上无线电的监察,这样可以有效的使海上无线电通信的隐患处于一个可以调控的范围,这对于处理无线电通信安全威胁来说具有重要的作用。
1.3定期对设备进行检修
定期对设备进行检修,这对于海上无线电通信安全保障也是非常关键的,设备出现问题的话,无线电通信安全会受到很大的影响,所以一定要保障无线电设备的正常运转,这就需要管理人员对设备定期的进行检修,排除安全隐患,保证无线电通信的安全。
2强化对海上电台的安全管理
2.1对于重要频率一定要杜绝占用
对于海上通信来说,重要频率一定要杜绝占用,这也是强化无线电电台安全的关键举措,因为重要频率的随意占用是造成无线电安全隐患的重要因素,如果出现占用重要频率的情况,很可能会造成无线电不能准确发送,故而影响海上船只发送安全的信息。对于HF/MF/VHF无线电话、NBDP和DSC安全与遇险频率以及海上船只航线附近的海岸上的电台经常使用的MF/HF无线频率等等,这些应引起足够的重视。
2.2对于无线电电波的传输规律要掌握
对于无线电电波的传输规律要掌握,这是强化无线电电台安全的有效措施。对于无线电电台运行来说,GMDSS通信系统的频段主要有MF、HF、VHF三个频段。这三个频段信号传输距离从高到底依次是HF、MF、VHF。所以掌握无线电电波的传输规律就要对信号所传输的距离非常熟悉,这样当呼叫你的接收电台时,根据船只距离电台的距离选择合适的频段。同时当呼叫的时候,先不要急于使用大功率,可以先尝试小功率呼叫,假入不能呼叫成功,或者通信情况不良时,才采用大功率,这是对于资源的合理使用。所以对于无线电电波的传输规律一定要牢牢掌握好。
3结束语
无线电的重要性范文篇6
关键词:配电网结构优化;配电网自动化系统
中图分类号:U665.12文献标识码:A文章编号:
配电网是城市建设中重要的基础设施;它直接面对用户,涉及到生产、生活各方面,配电网的安全经济性能及供电可靠性是影响人们社会生活质量的重要因素;当前,中小城市社会经济快速发展、人民生活水平日益提高、产业结构不断升级,对城市配电可靠性及电能质量提出了更高要求。
一、现阶段,中小城市配电网建设的主要特点:
1.中小城市经济个体规模较小,经营灵活多变,不同时期、不同地域,用电结构差异性大,不确定性因素较多,配电网规划建设存在阶段性和地区性特点,使配网建设存在较大的反复性。
2.中小城市配电网建设主体多元化,虽然配电网主体网架由供电企业建设管理,但在用户终端,存在大量由用户投资建设并管理的供用电设施,分布在各个电压等级。
3.城市配电网涉及供用电设备数量众多,用户用电需求和系统接入要求差异大,大量供电设备技术标准不统一、质量参差不齐。
4.当前城镇化建设步伐加快,配电网设备技术水平相对落后,配网建设水平滞后于电力系统整体建设,中小城市配网建设任务繁重,给配网运行管理带来较大的压力。
二、目前中小城市配电网存在的几个问题
长期以来,我国电力系统建设存在“重发轻供”的发展模式,加之中小城市配电网建设常由地方经济主导,配电网建设相对滞后;供电企业作为市场主体,在服务地方经济建设和供电企业自身发展存在诸多矛盾,配电网建设与城市建设未能充分协调,配网经济性、供电可靠性及供电质量不能完全满足社会经济生活日益增长的需要,中小城市配网装备技术水平还有待进一步提高。主要反映在以下几个方面:
1.配电网建设规划目标考虑不够周详全面,配电网与周围环境不协调。中小城市建设与改造常受政策等突发性因素影响,任务急,时间紧,规划论证往往不充分,项目仓促上马,事后又来重复修改。而配网建设周期受自身经济性制约,配网设备选择难以长期适应经济快速增长和负荷高速发展要求。中小城市周边环境变迁快,线路走廊拥挤,水、电、气、通信管网错综复杂,既要考虑综合配置又要考虑其专业属性,需要城市建设与电网建设规划统一考虑,配套一致。
2.网络结构不合理,系统可靠性与经济性不协调。
中小城市配电网普遍存在电源布局不合理,系统容载比不能满足要求,供电半径长,导线截面小,无功补偿不合理,电压调整水平低;安全防范措施薄弱,容易遭受外力破坏,损耗大,供电质量差,可靠性较低等现象。
3.新技术应用效果欠佳,配网自动化程度不高。
三、关于当前中小城市配电网改造与建设的思考
(一)加强配电网络结构规划
服务地方经济发展,满足用户用电需求是配电网建设的最终目标,科学合理的配电网络结构规划是提高供电质量及供电可靠性的必要条件,也是提高配电网经济性和稳定性的重要因素。
做好配电网络结构规划可从以下几方面着手:一是合理地选择规划目标,按照《城市电力网规划设计导则》和《城市中低压配电网改造技术导则》的要求,以系统可靠性、用电安全性、网络经济性、运行灵活性、技术先进性、合理预留发展空间等为目标,并充分考虑城市功能分区、社会经济条件、线路走廊、用电需求、运行指标、近期使用、远期发展等约束条件,选择科学的规划模型和计算方法。二是做好负荷预测与电力电量平衡和投入效益分析;找出现状及规划水平年运行状况较差的线路和区域,以电源布局、网络接线模式、线路路径、架设方式为重点,按照远近结合、减少占地、负载率均衡、沿主干道布置、多点联络、满足“N-1”准则的要求,规划确定网络电压等级、网架结构和网络接线模式,选择电源地址、确定设备容量、供电范围,确定线路主要通道、线路路径,确定开闭站数量、位置及进出线。三要以供电可靠性指标、电压合格率、线路负载率、容载比等指标开展配电网络结构规划技术性评估,以线损率指标、成本效益、故障损失等指标进行配电网络结构规划经济性评估,以美观协调、噪声污染、电磁辐射等因素进行环保评估。
(二)做好电网无功规划
配电网无功规划是配电网规划的重要组成部分,在实现系统有功功率基本平衡的基础上,解决电网无功功率的输送和供给,达到改善电能质量、降低网络损耗的目的。配电网无功规划应根据已确定的配电网架结合无功负荷分布情况,按照“分层分区、就地平衡”的原则,依照《电力系统电压和无功电力技术导则》等技术规范要求,合理选择无功补偿方式,确定合适的无功补偿装置和补偿点、补偿容量和组数,保证配电网能安全、优质、经济地向用户供电。配电网无功补偿主要有变电站集中补偿、变压器低压侧集中补偿、线路杆上补偿和用户终端分散补偿等方式,分变压器高压侧补偿和低压侧补偿,高压网络的无功规划通常以负荷预测为基础,选择合适的配网无功规划目标如:补偿容量最小、有功损耗最小、电压质量最优、总费用最小等,规划方法可采用解析法、线性规划法、非线性规划法、动态规划法、二次规划法、人工智能算法等。配电变压器低压侧无功规划通常以配变低压侧典型日负荷曲线为基础,综合考虑无功补偿的投资效益和电容投切的动态控制策略,最终确定最佳的补偿电容器组数、单组容量及投切方式。
(三)积极推行配电网典型供电模式
推行典型供电模式的意义在于:供电模式的选择不仅涉及到配电网络的经济性和可靠性,对一个地区、一个城市建设发展也有着重要影响,当前中小城市经济快速发展,用电负荷增长迅速,但不同地区,其负荷密度也不同;不同社会结构,不同经济个体,其用电需求也不一样,在供电网的建设中,受技术水平、设计力量制约,配电网络的规划设计工作往往不够细致,难以满足实际工作需要。因此,不论从经济角度还是从技术安全角度,在中小城市配电网建设中推行典型供电模式可以极大提高电网可靠性和适用性,对提高配电网建设质量有着极其重要的作用,当前中小城市配电网络中典型供电模式主要有以下几种:
A、架空线单电源分段辐射:该供电模式接线简单清晰、运行管理方便、建设投资少;但供电可靠性较差,每条线路可满载运行。
B、架空线分段联络供电模式:该供电模式线路利用率为67%,满足N-1准则要求,运行灵活。
C、架空线分段三联络供电模式:该供电模式线路利用率为75%,满足配电网N-1准则要求,运行灵活,操作较为复杂。
D、架空线双电源拉手式环网供电模式:该供电模式通过一个联络开关,将不同电源点(变电站母线)的两条馈线连接起来,满足N-1准则要求,线路各具备50%的备供能力
E、电缆单环网供电模式;该供电模式主要以环网柜为主要元件,实现手拉手供电,满足N-1准则要求,运行灵活
F、电缆双环网供电模式:该供电模式一个环网柜设置3个联络开关,接线完善,运行灵活、供电可靠性高,但投资比单环网增加一倍,一般适用于城市中心繁华地段的双电源供电的重要用户或供电可靠性较高的配电网络。
E、电缆三供一备供电模式:该供电模式以三条辐射式供电线路通过环网柜与一条备用电源线路及联络开关构成环网供电,供电可靠性高,设备利用率高。
(四)加快配电网改造,推广应用配网自动化,提升配电网新技术应用水平,构建坚强的智能配电网。
中小城市配电网分布面广、接线复杂,交叉跨越多,线路走廊拥挤,设备分散,种类繁杂,运行状况时时变化;近年来,随着社会经济发展,用电需求不断升级,传统的配网模式已难适应对配网维护管理,大力推行配电网自动化改造与建设已势在必行。配网自动化是利用现代电子技术、通讯技术、计算机网络技术与电力设备相结合,将配电网的监测、保护、控制、计量和用户管理工作有机融合在一起,建立配电网与用户互动的动态管理模式。其目的是提高配电网管理水平,提高劳动生产率,提升供电可靠性和供电质量。
配网自动化主要包括了馈线自动化(FA)、变配电站自动化、配网调度自动化系统、制图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)及用户管理自动化、配网运行管理自动化、配网分析软件与其他系统的接口等内容。其结构一般分为配电主站系统、通信网络、子站系统、远方终端(含馈线远方终端FTU、配电变压器远方终端TTU、配电站监控终端DTU)四个层次。
开展中小城市配网自动化改造与建设应做好以下工作:一是开展配网结构和一次设备现状分析与改造。对供区负荷进行分类,确定负荷重要性、明确其对供电可靠性的要求。通常一类负荷为独立电源供电或双电源供电的重要用户,如医院、政府机关等;二类负荷通常为地理电源点单环网供电用户,如工厂、商场、写字楼、高档小区等;三类负荷如通过同一开闭所母线单环网供电居民小区、普通商业区,以及其他供电可靠性要求较低的负荷。二是根据负荷分类情况,进行设备自动化或半自动化改造,实现相变单元、开闭所、变电站的自动化要求;三是根据负荷统计情况,结合配电网典型供电模式要求,进行馈电线路的改接和拓扑优化,优化变电站和开闭所布局和网络接线方式,对特殊重要用户采取必要的特殊接线方案等。四是合理选择配网自动化结构模式,对配网自动化的主站、子站及终端进行合理配置,配网自动化的主站是配电自动化系统的中心,它的主要功能是对相关数据的获取及后台处理,根据采集的数据,对整个系统进行监测与分析。配网自动化子站的功能是优化数据的传输,对所管辖的区块根据实际的需要进行调配。配网自动化的终端是远程工作站,它是配电自动化主站系统的延伸,它主要功能是接受信息、采集上传数据,实施就地监测和控制。五是结合不同区域和层级的配电网管理的要求,合理选择自动化系统功能,对SCADA、FA、AM/FM/GIS电子地图、GPS抢修、TCM投诉、遥视、自动抄表、用电营业等功能进行配置,选择主通讯方式和特殊区域的备用通讯方式,选择通讯主站的规模、站址、服务器结构,选择通讯子站(集控站)的模式和通讯方式,自动化终端的接口设置及合适的应用软件等。六是要注重整体设计、分阶段实施。
参考文献:
城市配电网技术导则国家电网公司企业标准(Q/GDW370-2009)
无线电的重要性范文篇7
【关键词】特高压输电直流交流技术全球能源互联网
随着我国社会行业的逐渐发展,家用电器及家用新能源电动汽车的日益普及,很多大型企业对于电能的需求的日益增加,逐渐成为社会发展的重要问题,为了能够从根本上解Q电能传输的问题,保障生产用电和生活用电的稳定,采取特高压输电进行电能传输逐渐成为电力系统的基本供电技术;特高压输电由于电压较高,因此会产生很大的噪声,而且受到高电压线路的无线电干扰问题,也逐渐随之影响到了人类的正常生活,为了能够在保障高电压传输电能的基础上降低噪声污染,我们应该积极结合国际电能技术进行高电压输电技术的研究,本文针对高电压输电的特性做了详细的研究和分析。
1发展高电压输电的必要性
在生产行业迅速发展趋势下,生产用电和生活用电逐渐增加,我国东部沿海地区大规模的生产行业占据了全国接近三分之二的用电需求,但是电能供给区域却距离沿海地区十分遥远,我国煤炭石油能源主要聚集于山西、陕西、内蒙等地,水能主要集中于四川、云南等地,我国大部分电能能源是通过水能和煤炭石油化石能源等产生,因此要满足沿海地区的电能需求就要从北方进行电能传输,这样远距离的电能传输不仅直接造成电能的损失和浪费,而且效率低,供给不及时;因此针对这样的情况,我们只有在资源丰富地区进行发电,通过国家电网特高压骨干网架进行电能传输,在解决东部电能紧缺的基础上减少运输和环保压力,促进西北、中部和西南等地区的经济发展。
2特高压输电技术的研究现状
对于特高压输电的技术而言,我国当前的特高压输电若干关键技术还有待提高,在20世纪80年代我国开始建立联合电网的相关工程建设,但是由于技术限制,经济衰退,我国高压供电范围降低到500kV,由于特高压输电线路中的恢复电压高而且存在很大的高电流和危险性,因此,在整个供电过程中会伴随电弧的产生,产生的不定性电弧会造成单相重合闸的无电流间歇和成功率下降,对整个供电过程影响巨大;针对这样的复杂情况,为了保证供电稳定和电能传输的安全性,采取有效的措施解决电弧问题成为特高压输电的重要问题。在供电过程中,串联电容补偿能够有效的增强特高电压线路的稳定性和传输容量,所以,采取在特高压输电的系统中采取串联补偿技术解决特高压输电过程中的突出问题成为促进特高压输电的重要措施。
3特高压输电技术的内容分析
通过上面的介绍,我们清晰地了解了特高压输电技术的意义和相关问题,为了能够更好的提高特高压输电技术,促进我国电力系统的发展和进步;本文结合国际上特高压输电的相关文献和研究资料进行详细的分析,针对特高压输电的内容进行合理的剖析,并提出相关的措施和建议,希望能够对我国电能传输技术的发展做出贡献。
3.1线路的无线电干扰问题分析
在特高压输电的过程中,由于特高压线路中的潜供电弧问题,会产生很多无线电干扰等问题;目前有关线下无线电干扰技术水平的限制,长线路的无线电干扰无法进行准确测量,只有短距离的无线电干扰测量可以通过几何平均法进行测量差的检验;在特高压输电的研究中发现1MH的参考频率,而且这种频率的稳定性很高,但是受天气的影响较大。对于特高压输电线路中的无线电干扰,长串绝缘子是一个很重要的问题,长串绝缘子能够通过测量无线电干扰电压的方法进行研究,根据相关的调查分析,西北地区的高海拔输电干扰效果在55-58之间,完全达到预期的稳定效果,对于特特高电压750kV输电线路的无线电干扰,不仅要考虑导线的直径问题,而且要考虑整个特高压输电长度的影响。
3.2外绝缘分析
为了能够更好的进行外绝缘特高压输电线路的维护和设计,根据相应的供电线路特点了解每个设备的外绝缘以及外绝缘特高压线路的电极空气的放电特性十分重要;根据相关的数据分析,不同海拔高度对应的放电特性不尽相同,而且每个地区的供电特性受到不同的环境的影响较大,因此需要结合实际问题进行适当修正。对于特高压线路,不仅要注意海拔高度的影响,而且要对整个特高压输电线路进行防雷设计,确保整个特高压输电线路的稳定性;在进行特高压输电线路防雷的时候,要结合正确的绝缘方法和原则进行,确保整个线路的最小安全距离和组合间歇,从而提高整个特高压输电的稳定性和安全性。
3.3无功平衡措施分析
无功平衡问题是特高压输电线路中的重要问题,也是严重影响整个输电线路稳定的重要威胁因素;特别是随着输电过程中充电功率的变化而逐渐增加;电抗器的电感值假设不变,那么整个线路的容升效应会成为影响特高压输电的主要问题,为了能够很好的解决无功平衡问题,要对整个线路中的可控电抗器进行严格检查,保障整个线路中的电流和工频参数。
3.4限制过电压措施
在特高压输电的过程中,过电压的问题会对整个电气装置造成巨大的破坏作用,因此,为了整个特高压输电的安全,要对整个特高压输电线路中的电压进行严格的控制,降低工程造价的基础上确保整个系统安全稳定的运行;过电压主要是由于开关操作、内部故障以及外部环境影响等造成的,主要原理就是电压超过额定电压。避免类似问题出现,可以采取限制工频暂态过电压、加强系统防雷设计、降低潜工电流等方法,通过合理的参数配合保障整个特高压输电线路的电压稳定,保障传输效率和稳定性。
随着科技和社会经济的不断发展,发展特高压输电已经成为解决社会供电问题的重要方式,一方面,通过特高压输电能够保障国家用电安全,满足持续增长的电力需求;另一方面,能够充分利用国内资源,促进电力行业的技术发展,同时也能够提高部分地区的经济状况;根据我国电能需求统计,我国生产用电需求量逐年增加,生活用电需求也成上升趋势,因此采取特高压输电技术已经成为解决电能供应问题的重要方式,在全球范围内推进全球能源互联网的建设成为促进经济发展、优化资源配置的重要手段。
参考文献:
[1]邵文权,南树功,章霄微,等.带并补电抗器超/特高压输电线路单相瞬时故障拍频特性研究[J].电力自动化设备,2014,34(5):72-78.
无线电的重要性范文
对于无线电通信安全而言,加强无线电通信法规法规的宣传不可忽视。因为无线电通信的畅通无阻离不开无线电通信管理人员的自我安全防范意识。所以,加强安全防范意识,宣传法律法规,才能让管理人员认识到无线电通信安全重要性,从心底重视无线电通信安全。
(2)强化无线电通信的监察
加强无线电通信安全,离不开对无线电通信的安全监察。通过有效地监察,可以确保无线电通信的安全隐患被控制在一个可以调控的范围之内,如此对于降低甚至是消除无线电通信带来的安全威胁是至关重要的。
(3)定期检修设备
对设备做好定期检修,这是无线电通信安全的保障措施之一。一旦设备出现通信方面的问题,很容易影响无线电通信的安全性,所以,确保无线电设备的正常运转,就需要检修人员、管理人员在日常的检修中,做好无线电有关设备的定期检修,及时地排除安全隐患,为无线电通信安全创设条件[2]。
(4)掌握无线电电波的传输规律
加强无线电通信安全,也可以通过掌握无线电电波的传输规律来实现。如无线电电台,其GMDSS通信系统包含MF、HF、VHF三个主要的频段。这三个频段信号可传输的距离按照由高到低的顺序,依次是HF、MF、VHF。所以,为了掌握无线电电波传输的规律,就要熟悉传输的实际距离,这样在当你需要呼叫接收电台之时,就可以选择最合理的频段用于无线电通信[3]。另外,在呼叫过程中,切忌使用大功率,一般可以先使用小功率进行尝试性呼叫,假如无法呼叫成功,或者是通信状态不良,才使用大功率,这样可以满足合理使用资源的要求。所以,掌握无线电电波的传输规律,对于无线电通信安全也有一定影响。
(5)采用屏蔽措施,满足无线电通信安全
提升无线电通信质量,才能满足无线电通信对安全提出的要求,针对无线电通信设备而言,可以结合设备结构、工作条件以及工作频率等因素,制定合理地屏蔽措施来满足无线电通信要求。①屏蔽体使用的材料:屏蔽措施是否能取得效果,屏蔽体材料的选择是主要因素。如果是高频电子设备,可以选择铝、铜等良导体材料。如果是低频电子设备,可以选择硅钢片、钢、电工软铁等磁铁性材料;②对缝隙的屏蔽:如果机箱对密封性有要求,可以尝试先用导电密封衬垫进行缝隙密封处理。如果机箱没有密封性要求,需将镀铜簧片安装在侧板、机箱盖板等于箱体搭接缝隙处。如果缝隙之处无法使用密封衬垫与无法安装镀铜簧片,可以考虑使用铜屏蔽胶带进行密封处理;③对连接线的屏蔽:连接线的设置应远离空洞和缝隙,信号线和地线必须分开布设,如无必要,导线尽量避免从屏蔽机箱穿过,如果必须穿过机箱,则需在导线上增设磁环,以此来降低电磁辐射量,确保整体的安全性。
(6)结语
无线电的重要性范文篇9
【关键词】软件无线电;军事通信;移动通信
当今,通讯系统正由模拟体制向数字体制转变,这为无线电通讯的发展创造了有利条件,但传统的通过硬件设备改造升级来完成无线通信新技术改革的方法带来了很多问题,限制了无线电技术的进一步发展,为了解决这一困境,软件无线电应运而生,具有着传统的硬件无线电通信设备所无法比拟的优势。
一、软件无线电的优势
1.具有降低开发成本和周期的作用
传统的无线通信系统在对技术和产品进行开发时,针对的只是单一的标准,从标准相对稳定到设计和开发专用芯片,再到产品设计和实现需要一年以上的时间,开发周期长,开发成本高,同时这种情况也导致标准制定过程中,许多新的技术都无法得到合理的应用,限制了新技术的发展和应用,也使商用产品和当时技术水平之间存在着较大的差异。而软件无线电的应用,能为技术和产品的研究和开发提供一个新概念和通用无线通信平台,在很大程度上缩短了开发周期,降低了开发成本,使产品能够和技术水平同步发展。
2.具有优秀的可拓展性
软件无线电技术具有非常优秀的可拓展性,主要体现在它能极其轻松地完成系统功能的拓展与升级,但是由于网络无线电技术是以模块化、通用化、标准化的硬件支持平台为基础的,所以它在硬件方面能够拓展的空间并不大,其优秀的拓展性主要集中在软件方面。
另外,软件无线电技术也为系统的升级和拓展提供了便利,只需要对相应的软件进行升级或者拓展就可以了,而且与改进和优化硬件相比,升级和拓展软件要简单得多;最重要的是,借助软件工具可以根据实际需求来实现各种通讯业务的拓展。
3.具有极强的灵活性
软件无线电技术具有可重配置性,从而在很大程度上增强了其灵活性。目前,从基带信号到射频信号已经实现了完全的数字化,这就使得软件无线电技术可以通过更换软件模块来适应多种工作频段和多种工作方式。
同时,良好的多频段天线和可控制的多频段和多功率的射频转换能力,使得软件无线电对复杂的环境需求具有良好的适应性,可由软件编程来改变RF频段和带宽、传输速率、信道接入方式、业务种类及加密方式、接口类型。
二、软件无线电技术在军事通信中的应用
无线通信之所以在现代通信中占据着重要的位置,与其设备简单、便于携带、易于操作等特点是分不开的,也是这些独有的优势使其被广泛应用于各个领域,以军事领域为代表,它是各军种、各部队中必不可少的重要通信手段,
软件无线电这个术语最初是被美军提出的,当时正处于海湾战争时期,多国部队各军种进行联合作战时,在互通互联的操作上遇到了难题,不仅通信互通性差,反映速度慢,而且宽带太窄、速率也太低,使得联合作战的关键技术受到了严重的影响,由此美军开始制定具体的计划来研究基于数字信号处理器、软件可编程、模块化、多模式并具有波形重新配置能力的通用软件无线电台――易通话,此电台几乎具备了美军所有使用过的电台包括话音通讯电台、数据通信电台的所有功能,实现了不同种类无线电台之间的通信。
软件无线电台从其诞生至今,已经成为能使不同国家或者说同一国家的不同军种之间相互通信而没有障碍的新技术。自20世纪70年代开始,可编程软件无线电台正式被列入研制项目中,目前已经取得了突破性的发展,有不少的数字式软件可编程无线电台已经被投入使用并且收效甚好。
另外,传统的数字电台以硬件为主,软件无线电台在许多关键技术上对其进行了改进,例如:对模数转化器进行了改进,使其转换率和动态工作范围得到了大幅度的提升;对嵌入式处理器进行了改进,提高了其处理的速度和能力,使数字信号处理器能够完成调制解调器的功能;对以编程技术为目标的技术进行了开发,使软件的功能性独立于基础硬件之外。总之,随着科技的迅速发展与进步,无线电台将有望使军用电台获得新的定义。
三、软件无线电技术在移动通信中的应用
软件无线电概念从提出至今,已经从最初的军事领域开始向民用领域扩展,但是在民用通信方面却存在着许多的问题,例如:新老通讯体制并存,增加了不同体制系统在互联方面的复杂程度与困难程度;各种通讯设备大量涌现,使无线电频谱拥堵情况越来越严重;传统的以硬件为基础的无线通信系统已经难以满足新时展的需要。只有采用软件无线电技术才能对这些问题进行有效解决,下面就从三方面来介绍软件无线电技术在移动通信中的应用。
1.用于蜂窝移动通信系统
在蜂窝移动通信系统中,软件无线电的发射与其他系统相比较,有所不同。
它在发射前,要先对可用的传输信道进行划分,探测传播路径,对适合信道进行调制,将电子控制下的发射波束指向正确的方向,选择合适的功率,做完这些才能进行发射。至于接收也同样如此,它能对当前信道和相邻信道的能量分布进行划分,也能对输入传输信号的模式进行识别,通过自我适应抵消干扰,对所需信号多径的动态特征进行估计,对多径的所需信号进行相干合并和自适应均衡,对信道调制进行栅格译码,然后通过FEC译码纠正剩余错误,最大限度的降低误比特率
2.用于设计多频多模的移动终端
对于不同的标准需要用不同的软件来适应,需要通过软件设置的调整来改变信道接入方式或者调制方式。
软件无线电技术可以设计出灵活的通信终端,使不同制式的移动网络能用同一部终端,不仅为用户提供了极大的便利,也在一定一定程度上降低了运营商的成本,促进了移动通信技术的持续发展。
3.用于第三代移动通信系统
软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用主要包括三方面:
(1)为第三代移动通信手机与基站提供了一个开放的、模块化的系统结构;
(2)产生了各种信号处理软件,包括:各类无线信令规则与处理软件、信道纠错编码软件、信号流变换软件、信源编码软件、调制解调算法软件等;
(3)实现了智能天线结构,包括DOA在内的空间特征矢量的获得、每射频通道权重的计算和天线波束赋形。
四、结语
总之,软件无线电技术有着传统数字无线电所无法比拟的优势,在将来的发展和应用上一定会越来越广泛,特别是在第四代移动通信的普及和推广道路上,软件无线电技术一定会贡献越来越多的力量。
参考文献
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无线电的重要性范文
关键词:无线电通信技术;通信方法;创新
中图分类号:U17文献标识码:A文章编号:1007-9416(2016)03-0025-01
无线电通信技术诞生就保持高速发展的状态持续至今,目前该种技术又与现代电子技术相互结合,使得超远距离控制得以实现[1]。因此无线电通信技术拥有了更为宽广的发展前景,其应用范围也随之在不断扩大。但是在发展过程中,无线电通信技术还需要紧跟时展步伐,不断进行技术创新,只有这样才能继续保持其高速发展的良好状态。
1无线电通信技术特点
1.1不受时空限制
通常情况下,人们进行通信的地点、时间、容量需求等均存在不可预知性。无线电通信技术所具有的不受时空限制优点可通过灵活的方法和手段实现各种信息通信,保证各种数据、语音、图像等的传输和联络畅通无阻。无线电通信技术也正是凭借其具有的该种特点拥有广阔的发展空间。
1.2机动性、可用性、可靠性高均较高
无线电通信技术的应用能够实现数字化传输,其功能具有多样化,应用到的相关设备均极为小巧,同时具有系统大容量化和智能化。因此,无线电通信技术具有较高的可用性和机动性,其在军事构建地域通信网上发挥着极为重要的作用。此外,与有线通信相比较,无线电通信的应用在台风、水淹、地震等的抵抗上也发挥着重要的作用。无线传输的最大特点就体现为在不受干扰的情况下,信号通常均能保持良好的畅通性。无线电通信技术的缺点主要表现如下:无线电通信技术的应用可解决架设传输线路线、传输距离远、脱离传输距离受限、通信缺乏灵活性等问题,但是与有线电通信技术相比,其信号更容易受到影响和干扰,通信信息更容易被他人截获[2]。随着无线电通信技术应用范围的不断扩大,其存在的特点和缺陷越来越受到人们的重视。随着科学技术的不断发展,无线电通信技术信号的稳定性和信息传输的安全性已经得到很大提高。
2无线电通信技术通信方法的创新措施
进而21世纪后,无线电通信技术迎来了具有关键性的转折期,无线电通信技术在实际应用过程中还存在一定局限性。随着IP技术兴起和信息化飞速发展,无线电通信技术想要更好地适应社会生产、人们生活需求,就必须要在通信方法上进行不断拓展和创新。
2.1应用数字通信技术
将数字通信技术应用于无线电通信技术通信系统中,实现无线通信技术数字化不仅可促进射频频谱效率得到有效提高,同时还可使数据、语音、控制功能凭借指定的频谱实现扩展,同时还可促进集成且快速的数据访问得以实现,提升系统频谱资源的利用率[3]。频谱资源利用率的提高可增强信号在维持过程中的稳定性,进而避免在通信过程中信号受到相关因素的干扰,为用户信息安全提供更好保障。此外,数字通信技术的应用还可促进系统的通信容量得到有效提高,增加图象、数据、语音等通信服务。
2.2施行宽带化信息技术
宽带化信息技术的应用对光纤传输技术的发展、高通透量网络的发展均起到关键性推动作用。近几年来,无线通信技术继续得到快速发展,该种技术正在向无线接入宽带化方向继续向前发展。这个发展过程中,推行宽带化信息技术对无线电通信技术通信信号稳定性的提高具有重要意义,因此,其成为给予无线电通信技术的通信方法进行开拓和创新的一个必然趋势。
2.3开发网络接入样式
固定技术融合不同于其他的通信业务,至从无线应用协议(WAP)出现之后,在无线数据业务进行了较大的跳动,同时在这个过程中也实现了诸多业务信息凭借信息网络实现传送。为了能够更好的满足市场需求,必须促进电信和计算机网络能够更加充分的结合,完美融合新旧技术,积极开发.移动蜂窝接入、无线本地环路接入、固定接入等具有广阔发展潜力网络接入样式。只有这样使生产、生活中对通信技术的相关要求得到更好满足。
2.4积极推广软件无线电(SDR)
SDR技术为无线通信中主要用来对纯硬件电路进行操作和控制的一种现代化软件。该种软件的应用可有效改变传统设备通信各种功能过于依赖硬件发展的问题,凭借该种软件便可同时实现诸多种通信功能。与传统应用的线电系统相比较,SDR具有功能软件化、兼容性好、硬件结构具有通用性等等。同时可深入挖掘线电通信技术中的侦察、对抗等作用,使其保密性得到不断进步和发展。
2.5基于蓝牙技术的信号传感器
该种信号传感器在技术上设计有一种分散式网络组网算法,该种算法具有高效、快速等优点。同时,在应用蓝牙技术的基础之上不断对网络系统协议进行完善和改进。将蓝牙技术应用于信息通信方面具有较高的适用性和安全性。若是能够将蓝牙技术作为信号传输的传感器,那么便可实现随时随地均可反映各个用户所需要的具体信号方向,当与计算机网络连接是,可促进通信设备在信号接收上具有更高的机动性水平。
3结语
进入21世纪后,信息技术的发展已经进入一个较为成熟的阶段,技术和社会的快速发展对无线通信技术在实际应用过程中灵活性、稳定性、安全性等均提出越来越高的要求,基于无线通信技术的通信方法及技术的创新越来越受到人们的重视。因此,必须加强对无线电通信技术通信方法的创新进行深入研究,促进无线通信技术的优势得到更加充分的发挥。
参考文献
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[2]张鹏.软件无线电技术在移动通信测试领域的应用[J].电子测量技术,2013,06(03):202-203.
无线电的重要性范文篇11
【关键词】网格化无线电无线电管理应用
一、前言
传统的无线电是“以点代面”监测模式,但是传统的无线电管理模式已经无法跟上社会科技进程的脚步,于是在二十世纪九十年代,为了加快无线电新技术这项新业务的发展,国际电联提出了“网格化无线电监测和管理”的概念,以加快无线电的发展,但是由于当时信息技术还不成熟,导致“网格化无线电监测和管理”的概念一直停留在概念研发阶段,但是随着现代社会计算机网络技术的高速发展以及信息化技术的广泛普及,国家和人民对无线电技术的管理工作提出了新的要求,所以无线电管理改革创新被提上了日程,而网格化无线电管理概念给需要新的管理方式的无线电管理提供了新的方向,因为网格化无线电管理相比于传统的无线电管理更加科学精细,能够让无线电完善的应用于各个方面及行业中,如交通、电力、能源等方面,只有科学精细的无线电技术管理模式,才能让无线电技术快速的发展,并满足人们的要求,更好的为人们和国家建设服务。
二、无线电管理的主要内容及网格的来源
(一)无线电管理是由国家设立的专门机构,研究、开发、使用卫星轨道和无线电频率资源来实现合理、有效地利用卫星轨道和无线电频率资源。无线电管理是一种国家行为,其核心是通过最有效、公正、合理的方式来保护和使用卫星轨道和无线电频率资源,保证国家建设和丰富人们的物质生活需求及促进社会发展进步,它的主要内容包括:无线电频谱管理、无线电台站管理、卫星轨道频率资源管理、无线电设备管理和非无线电设备的电波辐射管理方面。
(二)网格的概念来源于电力网,因为网格与电力网的形式十分相似,而且随着网络信息技术的高速发展、计算机性能的不断提高,网格作为第三次科技浪潮,网格的高速发展能够实现全球人们的信息化共享与数据传输储存,它具有分布广而不集中、异构性、自治性、动态多样性、自相似性等特点。其应用领域多而广,所以网格的发展与应用对于我国构建信息化社会有着重要的意义。
三、传统的无线电管理
传统的无线电“以点代面”的监测模式:无线电管理机构选择一个最高的制高点,然后在制高点上面盖上房子,然后在房子上面安装无线电监测和测向设备,再建造一定高度的天线铁塔,同时配置电力、通信、安全等设施,并由无线电管理人员和监测人员共同监管。但是这样会导致人员劳务费、维护费,场地建设费等运行成本的增加,再加上城市化进程的加快,城市里面高楼耸立,使传统的固定监测站已经变得不是最高点,监测的覆盖范围变小,盲区加大,而且遇到高层建筑物会出现反复的折射和反射,严重影响无线电的功能与数据的正确性,但是随着社会信息化的高速发展,人们的需求增加,传统的无线电根本满足不了人们的需求,所以就需要高效网格化管理,使无线电管理用最有效、最节约、最快捷、最方便的管理方式来提高管理效率,实行整个无线电管理组织结构以最节约的方式高速运行发展起来。
四、什么是网格化管理
网格化管理是指借用计算机网格管理的思想,把管理对象划分为若干网格单元,利用现代信息技术及各网格单元间的协调机制,使网格单元与网格单元之间能够高速地进行信息交流、共享资源,最终整合资源,以最有效、最节约、最快捷、最方便的管理方式来提高管理效率,使整个组织结构高速发展实现系统的提高,更加精确、科学、高效提高综合管理和服务的效能,以实现通过信息技术来节约成本、节约资源以实现可持续发展,从而体现管理的现代化、信息化。
五、网格化在无线电管理中的应用研究
随着网络化进程的高速发展,高效网格化管理模式开始应用于各个管理方面,网格化的管理方式取代了传统的无线电“以点代面”的监测模式,网格化的无线电管理有以下几种优点:
(一)传统的无线电管理建设监测设备上各种浪费人力、物力、财力,不像网格化无线电监测系统一般采用小型监测站,传感器设备体积小,其主要结构有天馈系统、监测接收系统、电源模块、控制单元、联网系统和工控机等部分,不像传统监测站需要制高点和大面积的机房,对环境要求相对宽松,监测灵敏度跟覆盖范围不会因为高度的高低而改变,也不需要专门人员去守护监测站,而且建设周期短,其经济性、效率性、可行性是传统的无线电管理无法比拟的,从而使无线电管理从粗放型向精细型转变。
(二)网格化的无线电管理方式摒弃了传统的无线电监测站的监测数据非相关性的缺点,采用全球定位技术,并在传感器布置成蜂窝式布局,进行无缝监测覆盖,来划分监测区域,随时监控各区数据变化,这样就解决了传统的监测网络“以点代面”所存在的问题;在把各个监测区内的传感器联合成为一个网格化分布式监测系统,这样就能在各个区域内监测传感器节点采集过来的数据作为基础,通过网络传输将数据汇总到控制中心,把存储资源、信息资源、数据资源、计算资源等整体整合,在通过控制中心完成对数据相关性的技术分析处理,来了解相应区域内或全区域的电磁环境情况,这样就实现了每个无线电信息系统之间数据交换和信息共享的完整模式,实行动态管理模式,将管理手段数字化,重点打击非法拦截和干扰电磁信号无线电台,严格管理监督无线电业务,以保护无线电业务使用者的利益,并。
六、结论
虽然网格化无线电管理是一项新兴管理形式,虽然将网格化无线电管理应用于无线电管理领域的研究还处于起步阶段,但是网格化的无线电管理实现了无线电管理智能化和信息化,改变传统的被动式管理模式,转变为主动服务型管理,使无线电管理更加精细化、主动化和科学化,实现无线电管理上的创新,其经济性、效率性、可行性是传统的管理模式无法比拟的,在对比传统无线电管理模式,传统的无线电管理是跟不上时代的发展进步的,所以网格化的无线电管理对传统无线电管理有着划时代的意义。
参考文献:
[1]崔成华.网格化无线电管理探索与研究[J]中国无线电,2013(7):60-61.
无线电的重要性范文篇12
关键词:配网线路;小水电;孤网运行;重合闸;解列文献标识码:A
中图分类号:TM73文章编号:1009-2374(2016)28-0117-03DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.059
韶关地区水电资源非常丰富,有大量的小型水电站上网。但由于丘陵地形限制,上网小水电的建设比较分散,设施通常位于负荷附近,在配电网的末端或者中间接入系统。随着小水电在配电网的大量接入,传统的配电网由单电源辐射型网络逐步发展成复杂的双电源甚至是多电源网络。多电源网络的继电保护比单一电源复杂得多,需要线路过流保护、重合闸装置、水电解列装置配合作用,才能在线路发生瞬时非永久性故障后快速与主电源侧恢复连接。由于配网线路没有电压抽取装置,重合闸不能实现检无压或检同期,直接重合将面临非同期并网对上网水电的发电机组造成冲击的风险。因此目前的继电保护方案中,含水电上网线路不投重合闸,线路跳闸后待水电解列装置全部动作、机组与线路解列后,才合上线路的主电源侧开关。水电解列装置动作于水电机组开关,以电压为主判据,一定时限内过压或低压将动作。该工作方式下,装置容易受系统电压波动影响发生误动,为减少对机组正常运行的影响,最大化发电收益,厂站运维人员大多采用退出解列装置动作出口,一旦线路与变电站10kV母线解列,发生过压工况时,过电压无法及时消除,很可能会大面积烧坏用户设备。针对上述问题,本文旨在探讨一种解决方案,通过增加频率判据提高水电解列装置的可靠性,同时增加配网线路检无压重合闸功能,最终实现快速复电。
1含小水电配网线路跳闸后运行分析
配网线路跳闸大多为瞬时故障,线路跳闸后短时间内上网水电与用户短时间内还将保持孤网运行。下面将对孤网的电压和频率特性进行分析:
1.1孤网过电压分析
如图1所示为含小水电地区电网的等值简化模型图,根据戴维南定理,将线路上全部小水电等值为单电源来分析。
雷雨多发的丰水期,小水电向主网输送有功和无功,即%e5%9b%be%e5%83%8f1658840.PNG、%e5%9b%be%e5%83%8f1658858.PNG。从式(1)可知,当孤网运行时,一旦线路跳闸,与主网解列,%e5%9b%be%e5%83%8f1658875.PNG与%e5%9b%be%e5%83%8f1658891.PNG迅速降至0,同时功角%e5%9b%be%e5%83%8f1658910.PNG减小,因此电压增大。
在仿真软件DIgSILENT/PowerFatory中按照图1搭建模型进行分析验证丰水期配网线路中大量水电上网、跳闸后孤网中不平衡功率将较大引起电压大幅波动的工况。设置小水电额定视在功率1658924.png为0.32MVA,机端额定电压1658931.png为0.4kV,额定功率因数0.8。变压器高压侧额定电压为10kV。输电线路参数1658938.png=0.3321658948.png,1658957.png=0.3561658965.png。在t=30s时断开与外网连接的断路器,得到孤网运行仿真结果如图2:
由图2仿真结果中可以看到,孤网形成后,bus1和bus2电压均从1.014p.u.上升至1.207p.u.,远远超出电压允许范围,导致严重过电压。仿真结果与理论分析结论一致,可验证丰水期孤网将产生严重过压。
1.2孤网频率分析
并网稳态运行时,水轮机组和系统同步运行,转速与频率的关系满足:
我们从式(4)中可知,%e5%9b%be%e5%83%8f1659141.PNG由出水量(汽轮机由蒸汽量)决定,%e5%9b%be%e5%83%8f1659156.PNG则由电磁功率决定,即电机转速变化取决于电机出力和用电功率的平衡情况。并网运行时,整个大电网是一个整体,有功功率供需处于动态平衡状态,局部负荷的波动对大容量电网的干扰可以忽略。但在孤网状态下,水电机组成为了主要电源,线路上机组转速直接决定了孤网的频率。孤网中负荷的变化造成%e5%9b%be%e5%83%8f1659175.PNG的改变。小水电机组没有安装自动调频装置,即%e5%9b%be%e5%83%8f1659194.PNG不能进行实时调节,因此负荷变化基本决定了不平衡力矩的产生,造成机组转速变化。
丰水期水电机组向主供线路输出大量有功,当主供线路跳闸后,负荷大幅度减少,使得电磁功率减少,此时%e5%9b%be%e5%83%8f1659208.PNG为正,转子角速度增大,孤网频率随之增大。若在枯水期间,与主供线路解列后水电有功出力小于用电需求,由于%e5%9b%be%e5%83%8f1659225.PNG,转子减速运动,孤网频率降低。
主供线路跳闸后,孤网中水电出力长期用电负荷的几率极低,而且负荷必会随时间变化,转动惯量不可能一直保持为零,因此可以判断的是,孤网运行时频率一定会偏离工频。
综上所述,孤网运行的配电线路其电压和频率均发生变化。当水电出力大于用电负荷时,容易出现高压、高频的工况;出力小于负荷时,孤网将出现低频、低压工况;出力与负荷大致平衡时,负荷的波动将引起频率的变化,由于小水电机组无自动调频装置,频率将逐渐偏离工频。
2新型发电机解列装置研发
2.1常规过电压保护解列装置局限性
目前韶关地区大部分小水电机组安装的水电解列装置只有单一过电压保护,运行中过压启动条件具备时将动作,将机组从系统上切开。这种装置的不足之处在于:
2.1.1在长距离线路上网的特殊运行方式下,机端电压偏高,装置容易误动。由于配网线路的阻抗的影响,在转供电特殊运行方式下,线路被加长,线路阻抗增加导致总阻抗增加,机端电压会被抬高,位于线路末端的机组电压抬升幅度最大。同时在转供电期间,多个小水电站纷纷抬高励磁以增大无功输出、满足功率因数考核要求,导致恶性循环,电压被进一步抬高。多个因素综合影响,很可能使电压幅值超过解列装置过压启动条件的整定值,引起装置动作切机。
如图3所示为某水电站在转供电期间机端电压的实测数据,可见该特殊运行方式下电压升高的幅度较大,电压由230V升至接近300V,接近甚至超过了部分线路孤网运行电压上升的幅度,足以验证上述分析。
2.1.2线路与主电源解列后,若保持孤网运行,水电机组和负荷大致平衡,电压偏离幅度不满足解列装置过电压保护整定要求,机组和用户保持上网运行,迟迟不能解列,延误了复电时间。
上述两种工况的可能性使得单一电压判据的发电机解列装置电压整定值难以确定:若降低动作电压整定值,在小水电长线路上网的运行方式下则容易误动;若提高该整定值,则在线路瞬时故障跳闸后孤网运行情况下装置可能拒动,即降低了装置灵敏度。
2.2新型发电机解列装置的特点
考虑到此种现况,研制一种新型小水电解列装置,增设频率判据,解列装置持续采集机组出口母线电压幅值和频率值并对其进行监测和判断,具备以下功能:(1)孤网下不平衡功率较大引起严重过电压时,解列装置应立即响应,第一时间将机组从系统切开;(2)在特殊运行方式电压波动而非线路故障跳闸的工况下,解列装置应不发生误动;(3)当孤网中不平衡功率较小,电压变化较小时,应能根据频率、电压复合判据准确识别孤网工况,快速切开机组。
设计的新装置能够实现过频过压保护、过频保护、过压保护满足以上要求,还具备低压告警和低频告警功能。过压保护、过频保护的整定值较高、动作时间较短;过频过压保护分为两段式保护,Ⅰ段电压整定值较Ⅱ段高,频率整定值较Ⅱ段低。各保护动作区间如图4所示:
(1)当孤网严重不平衡而发生大幅过压工况,装置过压保护应立即动作切开机组,保护用户设备安全;(2)在小水电长线路上网的特殊运行方式下,若发生电压波动,由于高压保护整定值较高、动作时间较长,此情况下保护不易误动,且线路保持并网运行,频率稳定,过频过压保护可靠不动作。待电压恢复至正常值后,线路继续正常运行,因此新装置的保护整定可有效避免该方式下装置误动跳机;(3)当孤网时出力与负荷大致平衡时,频率或电压的偏离没有达到高频保护、过压保护的整定值,而两段式过频过压保护灵敏度高,能快速识别孤网过频过压工况,使机组快速解列。
3全新10kV线路间隔电压互感器研发
过去10kV配网线路中没有电压抽取装置,并没有检无压或检同期功能,直接进行重合闸。典型的配网线路为单电源供电,直接重合闸方式既经济又高效。但对于含小水电上网的分布式电源配网线路,若直接进行重合闸,将发生非同期并网,在并网瞬间的高压对发电机组产生强烈的冲击,也可能对用户设备造成破坏。为了降低该种工况发生的可能性,现有的解决措施是,对于含水电上网的配网线路不投入重合闸,若线路跳闸,只能静待一段时间,预估水电全部或大部分解列后强送线路。该措施耗时太长,影响供电,且仍有非同期合闸的风险。考虑在配网线路的主电源馈线开关侧安装电压抽取装置,实现对线路电压监测,能够在无压条件满足后迅速合上线路开关,减少复电耗时。现研发一种新型的10kV电子式电压互感器,结构如图5所示。互感器主要由电阻分压器、传输系统和信号处理单元组成。电阻分压器由高压臂电阻R1、低压臂电阻R2和过电压保护的气体放电管S构成,低压臂电阻R2的下端与带螺纹的接地嵌件连接,从而通过接地嵌件实现可靠接地。电阻分压器作为传感器头,主要将一次母线电压成比例转换为小电压信号输出;传输单元由双层屏蔽绞线和连接端子构成,主要将分压器输出信号传递到信号处理单元,同时实现外界电磁干扰屏蔽功能;信号处理单元主要由电压跟随、相位补偿和比例调节电路组成,实现电压互感器的阻抗变换、相位补偿和幅值调节功能,使得互感器输出信号满足准确度要求。
目前韶关供电局已经成功研制出此电压互感器,其最大直径为81mm,高222mm,体积小,可安装在10kV馈线柜中,经过实测,能在此环境下正常工作,采集线路电压给保护装置,丰富了配网线路重合闸的检定方式。
4优化方案分析
针对上文提到现含小水电上网的配网线路在瞬间故障跳闸后不投重合闸、小水电不能及时解列的问题,提出一种复电解决方案:(1)在10kV馈线开关处安装新型电子式电压互感器用于抽取线路电压,投入检线路无压重合闸;(2)在小水电上网线路中用新型小水电解列装置代替原有装置。
下面将讨论配网线路发生瞬间故障跳闸后,该优化方案的工作过程,假设该配网线路上除水电机组上网,用户侧均无电源上网,水电解列装置全部正常工作、动作出口压板合上。分三种情况讨论:(1)该线路上水电出力小于用电负荷。线路与主供线路解列后,由于水电机组仍在运转,线路仍带电,重合闸并没有动作。根据上文结论,将出现低频工况,线路上各机组的小水电解列装置低频保护陆续启动,将水电机组与上网线路解列。待全部机组解列,线路无压条件满足,重合闸动作,线路合闸成功;(2)该线路上水电出力大于用电负荷。在天气恶劣、事故频发的丰水期,该线路上水电充盈,大于该线路用电负荷,并向主电源送电。跳闸后出现高压高频工况,不符合馈线检无压重合闸条件。水电解列装置过压过频保护快速启动,将水电机组陆续跳开。待全部机组解列,线路无压条件满足,重合闸动作,线路合闸成功;(3)该线路水电出力与用电负荷大致相等。跳闸后线路上机组和用户形成孤网运行,机组无调频功能,孤网频率不能稳定,当满足过频过压Ⅰ段或Ⅱ段保护的整定条件,装置迅速动作,将机组跳开,配网主线路无压条件满足,馈线开关重合闸启动,线路合闸成功。
从图6可以直观地看到10kVF11大桥线上小水电和用户的分布情况。线路上小水电上网数量多,分布较零散,在旱岩一级、二级电站、白石角电站处局部集中。变电站侧投入线路检无压重合闸,各机组上网线路装设新型小水电解列装置。丰水期该线路向变电站侧供电,瞬时故障跳闸后变电站侧负荷消失,孤网频率增大,末端小水电上网集中处过电压最为严重,小水电解列装置率先动作。该区域水电跳开后,出力大幅减少,孤网过渡到低频低压状态,源九塘电站、陈家排电站、温山电站的水电解列装置低频低压保护启动跳开机组。至此F11大桥线上分布电源全部跳开,大桥变电站馈线开关侧检无压重合闸启动,经整定时间t后合闸成功。枯水期各电站出力不足以满足该线路负荷需要,线路跳闸后无主电源供电,孤网直接往低频低压状态过渡,各机组陆续跳开,线路无压条件满足后重合闸启动。
5结语
(1)新型小水电解列装置弥补了原小水电解列装置特殊运行方式误动的不足,提高了可靠性,减少电站经济损失,投入使用后能够有效防止过电压烧坏用户电器,提高小水电上网线路的供电的安全稳定性,有较好的经济效益和社会效益,能够在线路孤网运行时准确判断工况和及时将机组解列,成为配网线路实现检无压重合闸的有效前提;(2)全新10kV间隔电压互感器的研发与使用,为实现配网线路检无压重合闸提供了有力的数据支撑,且成本低廉,安装难度小,环境适应性好,具有良好的经济适用性,可实现性强;(3)配网线路检无压重合闸方案有效解决了目前含小水电上网的配网线路无法实现自动重合闸的问题,实现了配网线路检无压和自动复电,减少经济损失,加强了电网的安全稳定,为韶关地区未来解决配网馈线自动化课题提供了条件。
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