時間:2023-03-23 15:08:24
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1.1電力電子對不同電路的控制
在電子電路當中,往往是通過采用功率半導體器件來實現(xiàn)工業(yè)電能的控制和變換。由此可知電子電路針對的目標是工業(yè)電能,最終的目的在于盡可能的減小電能的損耗。電力電子器件在實際的工作中降低電能損耗的主要方法是控制其開關(guān)狀態(tài)。因此,也可將電子電路歸為一種功率較大的開關(guān)電路,運用其內(nèi)部信號的微弱變化實現(xiàn)對電能的準確調(diào)控。
1.2電力電子變換器
電力電子變換器的核心也是電力電子器件,電力電子變換器完成對電能控制的前提是搭建一個完善的電路拓撲結(jié)構(gòu),此過程實際上就是電力電子器件集成為單個電路的過程,在集成的過程中需要結(jié)合器件的特點進行有規(guī)律的排列和分類,拓撲的優(yōu)化環(huán)節(jié)主要表現(xiàn)在電力電子變換器的設(shè)計過程中,要求為不同元件選取更為準確合理的位置,以此達成電能控制的高標準。
2電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
對現(xiàn)階段的直流輸電系統(tǒng)進行研究后得知,在該系統(tǒng)當中,輸電的過程中采取的是直流電,另外所有的環(huán)節(jié)均使用交流電。在輸電的過程中,交流電首先在經(jīng)過交流變壓器后到達整流器,整流器的作用是將交流電轉(zhuǎn)換為電壓較高的直流電,然后該直流電在經(jīng)過換流站以后達到逆變器,逆變器的作用是將該高電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,最終將電能傳輸?shù)街付ǖ南到y(tǒng)當中。因此可以說高壓直流輸電技術(shù)是長距離輸電最佳的技術(shù)選擇,即使該輸電系統(tǒng)發(fā)生問題,也不會對電網(wǎng)造成過大的影響。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù),不僅可以滿足智能電網(wǎng)對電能運輸?shù)母咭?,還可有效的控制電能在運輸中的損耗。
2.2柔流輸電技術(shù)的應(yīng)用
如今,多種多樣的新型能源和清潔能源得到了迅速的崛起,然而這離不開柔流輸電技術(shù)的支持,這項技術(shù)也是這些新能源的重要組成。柔流輸電技術(shù)將電力電子技術(shù)、電能控制技術(shù)融為一體,不僅可實現(xiàn)智能電網(wǎng)輸電情況的實時監(jiān)控,還可以靈活的擴充交流輸電網(wǎng)絡(luò),從而大幅度的提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的敏捷度,使電力傳輸?shù)木毧刂瞥蔀榭赡?。對于我國智能電網(wǎng)而言,特高電壓是無法改變的特征和基礎(chǔ),因此在引入新型能源以前,要對能源的隔離和接入環(huán)節(jié)進行充分的考慮,在此過程中同樣離不開柔流輸電技術(shù)的支持。由此可見柔流輸電技術(shù)的重要性,而且在應(yīng)用的過程中,還會根據(jù)實際的要求不斷的進行優(yōu)化和創(chuàng)新,從而提高電網(wǎng)電能運輸?shù)男屎唾|(zhì)量。
2.3智能開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用
開關(guān)的作用是斷開或者是閉合電路,智能開關(guān)實際上就是根據(jù)電流或者是電壓的具體情況對電路進行控制。智能開關(guān)是由外殼、電源以及多種子開關(guān)組成,智能開關(guān)的電源具有過電壓保護功能,子開關(guān)在智能開關(guān)內(nèi)呈結(jié)合式排列,而且具有較強的防漏電保護功能。因此智能開關(guān)具有很高的安全性,可以為使用智能開關(guān)的電器提供穩(wěn)定的用電環(huán)境。在智能電網(wǎng)不斷發(fā)展的影響下,智能開關(guān)技術(shù)也隨之向信息化不斷邁進。
2.4高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用
高壓變頻技術(shù)的主要作用就是節(jié)能,而且效果顯著,通過測試得知,通常情況下電網(wǎng)在使用高壓變頻技術(shù)以后節(jié)電率可以達到30%之高。但這種技術(shù)也存在相應(yīng)的缺陷,缺陷主要包括過高的改造成本、高次諧波的產(chǎn)量超標,可能會造成不同程度的諧波污染。在智能電網(wǎng)中運用高壓變頻技術(shù),可以十分輕松的使節(jié)能減排達到標準的要求,從而大幅度的提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。
3結(jié)論
1.1智能電網(wǎng)的概念
由于智能電網(wǎng)本身的使用訴求存在著明顯差異,因此針對智能電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)不同地區(qū)也表現(xiàn)出截然不同的內(nèi)容。從廣義范圍考慮,智能電網(wǎng)的概念主要是指通過物理電網(wǎng)建設(shè)來實現(xiàn)的對計算機通訊技術(shù)、測量傳感技術(shù)以及新能源控制技術(shù)之間的完整融合,智能電網(wǎng)使用覆蓋電能應(yīng)用的發(fā)送、輸入以及銷售等眾多環(huán)節(jié),是對電能資源的有效整合,同時也是一體化智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效呈現(xiàn)。基于智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展下的電力系統(tǒng)能夠最大程度滿足用戶的電能使用需求,并且對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性也形成了有效的技術(shù)保障,是當前節(jié)能環(huán)保、電能服務(wù)以及資源優(yōu)化配置功能在電力供應(yīng)系統(tǒng)中的集中呈現(xiàn)?;谥悄芑娋W(wǎng)使用背景之下的智能電網(wǎng)概念也得到了我國電力市場的普遍認可,無論是骨干網(wǎng)架構(gòu)建還是各級電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)配合問題,均突出了信息通信及數(shù)字化電能資源配置對于電力市場發(fā)展的積極影響。
1.2智能電網(wǎng)建設(shè)與電力市場發(fā)展之間的關(guān)系
1.2.1電力市場發(fā)展與智能電網(wǎng)建設(shè)之間表現(xiàn)出相互影響的內(nèi)在關(guān)系。
這是由于電力市場受到智能電網(wǎng)的影響是最為直接的,在選擇權(quán)開放化之后用戶便可針對不同的供電方式來進一步達到優(yōu)化用電的目的。此外,關(guān)于電力市場執(zhí)行制度的革新對于現(xiàn)有市場經(jīng)濟運行也起到了積極的導向意義,通過價格驅(qū)動來實現(xiàn)對電力市場主體行為的有效控制與管理,這是雙向互動價值在電力系統(tǒng)中的突出體現(xiàn)。
1.2.2智能電網(wǎng)一定程度上加快了電力市場的發(fā)展進程。
智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的運用作為一種全新的技術(shù)成為了支撐電力市場模式改革的重要技術(shù)力量,而智能電網(wǎng)的出現(xiàn)也為電力市場信息流和電力流的獲取提供了更加便捷的途徑。此外,智能電網(wǎng)在電力企業(yè)中的滲透也使得傳統(tǒng)的供電方式發(fā)生了顯著的改變,無論是供電系統(tǒng)還是電能使用都顯得更加靈活和多樣化,這就更加突出了電力市場發(fā)展對于電力產(chǎn)品的積極引導作用,是現(xiàn)階段促進電力交易便捷化和精細化發(fā)展的重要舉措。
2智能電網(wǎng)建設(shè)對于電力市場發(fā)展的影響
從當前智能電網(wǎng)建設(shè)對于電力市場基本運行結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)運作方式的影響分析,基于智能電網(wǎng)建設(shè)所帶來的電力市場發(fā)展已然成為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運營發(fā)展變革的必要趨勢,這對電力市場化格局的形成有著積極的促進意義。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的全面展開,應(yīng)積極爭取政府廣泛支持,出臺相關(guān)扶持政策。
2.1能源配置方式的變革
智能電網(wǎng)在新能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用必將促進化石類能源消耗和使用頻率的減少,在積極促進新能源使用的同時也實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)手段輔助下針對電網(wǎng)能源輸送的優(yōu)化處理。不難分析,隨著當前電力系統(tǒng)儲能技術(shù)的日臻成熟,更加實用化的能源資源利用勢必將突出智能電網(wǎng)的配置與使用優(yōu)勢,進而最大程度促進電力企業(yè)能源資源的相互整合。對于用戶來說,用電需求的滿足可以通過智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端來實現(xiàn),這就使得企業(yè)用戶實現(xiàn)了日常用電的正常供給。
2.2電力系統(tǒng)運行方式及供需關(guān)系的改變
從智能電網(wǎng)的物理平臺建設(shè)角度分析,分布范圍的擴大也使得用戶用電的傳統(tǒng)運作模式發(fā)生了變化,這一電力系統(tǒng)運行方式的變化勢必將導致電能領(lǐng)域供需關(guān)系的革新,無論是智能電網(wǎng)中的集成雙向通信技術(shù)還是電力傳輸技術(shù)都進一步促進了日常用電問題的有效解決。智能電網(wǎng)中電力系統(tǒng)實時價格的公布不僅成為融洽電力市場各領(lǐng)域關(guān)系的重要保障,同時對于電力系統(tǒng)運行模式也產(chǎn)生了重大變革,這也是當前電力領(lǐng)域孤島運行模式形成的主要原因。這一模式當中,智能電網(wǎng)被劃分為大小不一的孤島,并通過可再生能源的協(xié)調(diào)與控制來實現(xiàn)多余電量的遠程輸送,這對緩解電網(wǎng)使用壓力以及保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行有著重要的促進作用。一旦電網(wǎng)遭遇故障,那其中的獨立運行系統(tǒng)便會自動解列,保障孤島電網(wǎng)的持續(xù)運行。
2.3完善電力市場建設(shè)與發(fā)展機制
對于電力市場發(fā)展而言,智能電網(wǎng)的出現(xiàn)對于電力系統(tǒng)變革提供了必要的技術(shù)支撐,而其中針對電力市場拓展而形成的執(zhí)行機制建設(shè)問題就成為了完善電力企業(yè)直流輸電以及設(shè)備更新的必要手段。智能電網(wǎng)中所使用的自動控制系統(tǒng)在盡可能控制電網(wǎng)損耗的同時也更加突出了電網(wǎng)系統(tǒng)本身的靈活性,這對控制電能交易成本極為有利?;谥悄茈娋W(wǎng)建設(shè)發(fā)展而來的智能電表隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及,這不僅使得用戶能夠?qū)崟r獲取必要的電力信息,增強了電力用戶與電力企業(yè)之間的信息互動,同時對于電力市場透明化信息機制的構(gòu)建也有著極其重要的影響。
3結(jié)語
智能電網(wǎng)是指電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電和利用和調(diào)等環(huán)節(jié)接對象,并不斷開發(fā)新的控制、信息技術(shù)和管理等,并使上述技術(shù)的有機結(jié)合,從而實現(xiàn)電力連接之間相互交換信息,如最終實現(xiàn)電力生產(chǎn)、傳輸和使用的優(yōu)化。結(jié)合我國的實際情況構(gòu)建強大的智能電網(wǎng),通過特高壓電網(wǎng)作為主要的網(wǎng)絡(luò)框架,使各級電網(wǎng)共同發(fā)展,從而實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的智能電網(wǎng),以保證電力系統(tǒng)的正常運行,降低能源消耗,改善效果是非常重要的。
2智能電網(wǎng)建設(shè)過程中中所運用的電力技術(shù)
在我國智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中運用到的電力技術(shù)主要用一下幾個方面第一是儲能技術(shù),其二是基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù),第三是柔流輸電技術(shù);第四是風力發(fā)電技術(shù);第五是太陽能發(fā)電技術(shù);第六是高壓直流輸電技術(shù)。這六門技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中發(fā)揮著重要的作用,下面筆者就這六項技術(shù)展開簡單的分析與研究。
2.1在電力系統(tǒng)中,實現(xiàn)智能電網(wǎng)受到各種技術(shù)因素的影響,還受到環(huán)境因素的影響?;谥悄茈娋W(wǎng)相關(guān)技術(shù)的分析,結(jié)合戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢本文進行了討論。摘要因為太陽能與風能能夠直接連接到電網(wǎng)上,對與電池如何迅速地進行放電與充電問題,如何有效進對智能電網(wǎng)上的電池進行管理,成為了我們應(yīng)該積極考慮的問題?;谏鲜龅目紤],我們在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中,采用能源的存儲技術(shù),這種技術(shù)可以使上述的問題得到解決。在該技術(shù)中,最重要的組成技術(shù)就是飛輪的儲能技術(shù),這種技術(shù)借用電機作用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)機械能與能源間的轉(zhuǎn)換。也就是說當電網(wǎng)需要的時候,電機就可以成為發(fā)電機,其和飛輪的機械能可以快速轉(zhuǎn)換為所需的功率,傳輸?shù)诫娋W(wǎng)系統(tǒng)。飛輪的制成材料是高強度的玻璃纖維,其通過一對磁懸浮軸實現(xiàn)懸浮在空氣中的,因此我們說在飛作的過程中,幾乎不會損失能量。而且風輪的轉(zhuǎn)速能到40000r/min以上,這更提高了整個裝置的轉(zhuǎn)行效率。
2.2基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)在靈活的直流電壓源逆變器的基礎(chǔ)上,在立足電壓源換流器以及脈沖寬度調(diào)制調(diào)制的基礎(chǔ)上,形成了兩種技術(shù)組合成的一種新型直流技術(shù)。智能電網(wǎng)中的運用電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù),不僅解決了直流和交流傳動加載點之間的問題,還簡化了設(shè)備,也有一個低得多的成本。
2.3柔流輸電技術(shù)所謂的靈活交流輸電技術(shù),是一種集成電力電子技術(shù),它可以靈活使用、方便快捷。這種技術(shù)可以有效而廣泛地對當前的范圍進行控制。而且在電力傳輸?shù)倪^程中,柔性的交流輸電技術(shù)還可以改善線傳輸能力,可以減少備用發(fā)電機組容量,提高電源智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
2.力發(fā)電技術(shù)當前在風力發(fā)電的市場上,主要采用的主流發(fā)電機組都是雙向感應(yīng)發(fā)電機與永磁同步發(fā)電機等設(shè)備。也就是說風力發(fā)電的過程中,可以根據(jù)風力轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率、速度,有效地實現(xiàn)控制發(fā)電機組有功功率和無功功率額目的,利用讓風力渦輪機的多級智能電網(wǎng)變速的特點,提高風能利用率,但是永磁同步發(fā)電機只能借助于全功率變頻器才可以。因此我們說,在智能電網(wǎng)中運用風力發(fā)電技術(shù),可以更好的利用自然資源與能力,節(jié)省更多的人力物力與財力,節(jié)能環(huán)保。
2.5太陽能發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電也叫光伏發(fā)電,因為在智能電網(wǎng)中,太陽能經(jīng)常使用一個光伏陣列或一個數(shù)字光伏模塊和逆變器,蓄電池互連線,其是借助光伏陣列形成的。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,是基于一定的互連的當前值,因此在當前的調(diào)整中,在電池的幫助下,控制器對蓄電池組進行雙向的充電和放電控制,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運行穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
2.6高壓直流輸電技術(shù)所謂的高壓直流輸電,是使用的穩(wěn)定直流沒有感抗,容抗也不工作,不同步問題,實現(xiàn)的。高壓直流輸電技術(shù)運用的遠距離大公路的直流輸電方式,這種方式在輸電的過程中,電容量非常大,而且比較文星。尤其是在架空線路和電纜遠距離輸送傳統(tǒng)電力,這種技術(shù)也同樣適用于通信系統(tǒng)要求獨立場合的連接。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù)提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能。
3電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)活動中發(fā)揮作用
綜上所述,電力技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,在這一點上,總的來說是很容易的。電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的影響具體的來說不外乎一下幾點:第一改善和提高電網(wǎng)運行水平和控制能力;第二滿足用戶對電能質(zhì)量的需求,和改善電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量;第三優(yōu)化了電網(wǎng)資源配置能力;第四確保和提高電網(wǎng)互聯(lián)的風能和太陽能系統(tǒng)容量;第五對大中型城市電網(wǎng)容量和電流的提高,有效促了信息社會的發(fā)展。
4結(jié)束語
1.1基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)在靈活的直流電壓源逆變器的基礎(chǔ)上,在立足電壓源換流器以及脈沖寬度調(diào)制調(diào)制的基礎(chǔ)上,形成了兩種技術(shù)組合成的一種新型直流技術(shù)。智能電網(wǎng)中的運用電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù),不僅解決了直流和交流傳動加載點之間的問題,還簡化了設(shè)備,也有一個低得多的成本。
1.2柔流輸電技術(shù)所謂的靈活交流輸電技術(shù),是一種集成電力電子技術(shù),它可以靈活使用、方便快捷。這種技術(shù)可以有效而廣泛地對當前的范圍進行控制。而且在電力傳輸?shù)倪^程中,柔性的交流輸電技術(shù)還可以改善線傳輸能力,可以減少備用發(fā)電機組容量,提高電源智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
1.3風力發(fā)電技術(shù)當前在風力發(fā)電的市場上,主要采用的主流發(fā)電機組都是雙向感應(yīng)發(fā)電機與永磁同步發(fā)電機等設(shè)備。也就是說風力發(fā)電的過程中,可以根據(jù)風力轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率、速度,有效地實現(xiàn)控制發(fā)電機組有功功率和無功功率額目的,利用讓風力渦輪機的多級智能電網(wǎng)變速的特點,提高風能利用率,但是永磁同步發(fā)電機只能借助于全功率變頻器才可以。因此我們說,在智能電網(wǎng)中運用風力發(fā)電技術(shù),可以更好的利用自然資源與能力,節(jié)省更多的人力物力與財力,節(jié)能環(huán)保。
1.4太陽能發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電也叫光伏發(fā)電,因為在智能電網(wǎng)中,太陽能經(jīng)常使用一個光伏陣列或一個數(shù)字光伏模塊和逆變器,蓄電池互連線,其是借助光伏陣列形成的。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,是基于一定的互連的當前值,因此在當前的調(diào)整中,在電池的幫助下,控制器對蓄電池組進行雙向的充電和放電控制,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運行穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
1.5高壓直流輸電技術(shù)所謂的高壓直流輸電,是使用的穩(wěn)定直流沒有感抗,容抗也不工作,不同步問題,實現(xiàn)的。高壓直流輸電技術(shù)運用的遠距離大公路的直流輸電方式,這種方式在輸電的過程中,電容量非常大,而且比較文星。尤其是在架空線路和電纜遠距離輸送傳統(tǒng)電力,這種技術(shù)也同樣適用于通信系統(tǒng)要求獨立場合的連接。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù)提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能。
2電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)活動中發(fā)揮作用
綜上所述,電力技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,在這一點上,總的來說是很容易的。電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的影響具體的來說不外乎一下幾點:第一改善和提高電網(wǎng)運行水平和控制能力;第二滿足用戶對電能質(zhì)量的需求,和改善電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量;第三優(yōu)化了電網(wǎng)資源配置能力;第四確保和提高電網(wǎng)互聯(lián)的風能和太陽能系統(tǒng)容量;第五對大中型城市電網(wǎng)容量和電流的提高,有效促了信息社會的發(fā)展。
3結(jié)束語
1.無線通信技術(shù)具有成本低的特點。
在過去,有線通信技術(shù)的使用需要進行溝槽施工、電纜架設(shè)等,需要電力企業(yè)投入大量的建設(shè)資金。而無線通信技術(shù)的使用則省去了很多地面施工經(jīng)費,只需要在信號接收點安裝一下信號接收器就可以了,大大降低了通信的資金,成本較低。
2.無線通信技術(shù)具有安裝方便、工期短特點。
在有線通信的施工過程中,通信設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)復(fù)雜,施工周期也較長。與之相比,無線通信的安裝比較簡單,工期也短,能夠在較短的時間內(nèi)滿足人們對信號傳遞的需求。
3.無線通信技術(shù)信號適應(yīng)性強。
從信號強度來說,有線通信會受到地理位置等因素的影響給用戶帶來很多麻煩,而無線通信則很少受到外界因素的制約,信號的適應(yīng)性更強。
4.無線通信技術(shù)擴展性大。
目前,我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已經(jīng)普遍采用無線通信技術(shù),但是在落后地區(qū)依舊采用的是有線通信技術(shù)。今后,隨著經(jīng)濟社會和科學技術(shù)的發(fā)展進步,通信技術(shù)和通信設(shè)備將會在更大程度上得到發(fā)展,這就使得我國無線通信技術(shù)在將來也擁有更大的擴展空間。
二、無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的實施要點分析
目前,無線通信技術(shù)已經(jīng)在很多地方的智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。從現(xiàn)有的技術(shù)條件來看,我國目前智能電網(wǎng)中運用的無線通信技術(shù)主要包括3G技術(shù)、WLAN技術(shù)、WMN技術(shù)以及LMDS技術(shù)等,這些無線通信技術(shù)的應(yīng)用在保證信號的穩(wěn)定傳遞方面發(fā)揮著重要作用。下面,我們就對這些無線通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進行分析。
1.3G技術(shù)的應(yīng)用。
當前,3G技術(shù)已經(jīng)形成了包括鏈路預(yù)算和傳播模型預(yù)算以及計算機仿真在內(nèi)的一套建網(wǎng)理論,并在很多地區(qū)得到了的大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。由此可見,3G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)具有相當多的實踐經(jīng)驗,為智能配電網(wǎng)提供了成熟的技術(shù)支撐。
2.WLAN技術(shù)的應(yīng)用。
WLAN技術(shù)是傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,通過射頻技術(shù)來進行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送和接收?,F(xiàn)在,WLAN技術(shù)也逐漸走向成熟,WLAN產(chǎn)品也已經(jīng)開始進行批量生產(chǎn),為智能配電網(wǎng)提供物質(zhì)幫助。但是,WLAN技術(shù)的應(yīng)用過程中在數(shù)據(jù)安全方面存在一些隱患,需要做好防范工作。
3.WMN技術(shù)的應(yīng)用。
與3G技術(shù)和WLAN技術(shù)相比,WMN技術(shù)是一種新興的技術(shù),它不僅在無線寬帶的接入中發(fā)揮著重要作用,而且可以與數(shù)據(jù)和圖像采集結(jié)合在一起對目標實行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控等,現(xiàn)在已經(jīng)在工業(yè)、交通以及環(huán)境檢測等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,也為智能配電網(wǎng)的構(gòu)建提供技術(shù)支持和保證。
4.LMDS技術(shù)的應(yīng)用。
在智能電網(wǎng)中,LMDS技術(shù)是一種固定寬帶無線接入應(yīng)用技術(shù),它通過毫米波進行數(shù)據(jù)傳輸,從而在一定范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)、視頻以及數(shù)字雙工語音等業(yè)務(wù),是智能配電網(wǎng)中一種很好的寬帶固定無線接入解決方法。
三、小結(jié)
WiMAX的應(yīng)用場景目前WiMAX目標市場分為:
(1)移動通訊基地臺的骨干應(yīng)用:在美國,大多數(shù)行動通訊基地臺的骨干,還是透過租賃有線業(yè)者T1專線來實現(xiàn)。若透過WiMAX高容量和高質(zhì)量的無線骨干傳輸技術(shù),減少移動通訊運營商搭建的基地臺的需求,甚至避免從他們的競爭者那租賃T1專線骨干設(shè)備。進一步來說,這種做法更能讓移動通訊運營商,在提供新的服務(wù)給用戶時,也不會影響之前所提供的舊服務(wù)。
(2)WiFi熱點骨干的應(yīng)用:WiFi熱點目前雖然在全世界正快速地擴散,卻面臨著缺乏好的骨干,提供高容量服務(wù)的窘境,而這個問題將隨著WiMAX技術(shù)提升而獲得解決。由于WiMAX具有游牧通訊的能力,因此WiMAX能在WiFi熱點之間的通訊隙縫處,提供用戶無線數(shù)據(jù)傳送和接收的服務(wù)。
(3)居家及SOHO族高速連網(wǎng):目前這個市場主要是依賴數(shù)字用戶回路或者有線電纜。然而某些地區(qū)例如農(nóng)村、山區(qū)或者在一些開發(fā)中國家的城市,藉由這兩個方式所能得到的服務(wù),無論在性能及可靠性上,尤其是在價格方面,絕大部分都沒有達到用戶的期望。因此在這些較缺乏互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū),WiMAX技術(shù)將會有一定程度的應(yīng)用優(yōu)勢。
(4)中小型商場的連網(wǎng)服務(wù):除了非常具有競爭性的都市環(huán)境之外,在郊區(qū)或遠郊的中小型規(guī)模商場,往往缺乏連網(wǎng)的基礎(chǔ)條件。由于WiMAX系統(tǒng)組建費用相當?shù)慕?jīng)濟,能有效地滿足這些用戶上網(wǎng)環(huán)境,因此這方面的應(yīng)用能輕易擊敗數(shù)字用戶回路和有線電纜。
(5)公共安全和專用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用:WiMAX具有游牧通訊的能力,加上多任務(wù)通道的特性,能覆蓋城市內(nèi)全區(qū)的范圍,因此在防火救災(zāi)和其他公共安全議題上,都能提供一個良好的平臺,適合多種不利情況下,仍能保持緊急通訊。另一方面,工商聯(lián)合企業(yè)及大學和其他校園類型環(huán)境下的專用網(wǎng)絡(luò),WiMAX網(wǎng)絡(luò)也提供了一個潛在的商機。
WiMAX主要技術(shù)標準
1IEEE802.6標準
IEEE802.16為WiMAX在IEEE國際標準規(guī)格的編號。IEEE802.16早在1998年便成立StudyGroup(SG)進行相關(guān)研究,而在1999年正式成立工作小組,其一開始的目標為針對固定式點對多點的無線接入系統(tǒng),定義其空氣接口的物理層(PHY)及介質(zhì)訪問控制層(MAC),使之能在該無線系統(tǒng)下進行數(shù)據(jù)、影像及聲音的傳輸。一開始鎖定在30GHz的操作頻段,并可廣泛應(yīng)用于10GHz到66GHz之間的頻段。隨著標準的演進,為解決直線傳輸(LineofSight,LOS)的限制,802.16將操作頻段移至2GHz~11GHz之間,同時亦從單載波技術(shù)邁入多載波的OFDM技術(shù)。自此,IEEE802.16便逐步受到廣泛的重視。IEEE802.16的現(xiàn)行標準可分為無線接口、網(wǎng)絡(luò)管理、無線技術(shù)共存及一致性測試等四部分:
(1)無線接口標準。在2004年頒布802.16-2004標準,主要是定義MAC及PHY的規(guī)格,納入了單載波技術(shù)、多載波技術(shù)的OFDM及OFDMA等,成為固定式WiMAX主要標準規(guī)格。此外在2005年底正式頒布802.16e標準支持移動性規(guī)范。除此之外,還有802.16h定義無須執(zhí)照頻段規(guī)范、802.16j多跳中繼規(guī)范、以及802.16m(4GWiMAX)的WiMAX等標準規(guī)范尚在制訂中。
(2)網(wǎng)絡(luò)管理。主要定義網(wǎng)絡(luò)控制及管理機制的802.16g,和基本管理信息庫(MessageInformationBase,MIB)的802.16f/16i,其中802.16f定義FixedWiMAX的基本管理信息庫;而802.16i則定義MobileWiMAX的基本管理信息庫。此外亦有802.16k定義如何針對802.1dBridge標準做修改,使其能與802.16MAC兼容。
(3)無線技術(shù)共存。主要是定義如何與802.11/802.15共存,不過目前該標準已經(jīng)式微,幾乎沒有多少人在注意。
(4)一致性測試標準:已經(jīng)由WiMAXForum取代該規(guī)格的角色,由WiMAXForum的TWG(TechnicalWorkingGroup)及CWG(CertificationWorkingGroup)來制訂WiMAX的測試標準。
2WiMAX論壇
為推動WiMAX技術(shù)而成立的WiMAXForum論壇,于2001年四月成立,主要的參與廠商包括Intel、Proxim、Airspan、Fujitsu等公司,目前會員超過500家。在WiMAXForum之下成立以下的主要工作小組:
(1)技術(shù)工作小組(TechnicalWorkingGroup,TWG)。致力于制訂IEEE802.16一致性和互操作性的測試規(guī)范,實現(xiàn)全球?qū)拵o線接取系統(tǒng)的互操作性,并維系與測試認證實驗室之關(guān)系,以推廣測試驗證技術(shù)標準。
(2)認證工作小組(CertificationWorkingGroup,CWG)。致力于制定認證測試程序,確保經(jīng)認證之產(chǎn)品能互連互通、符合WiMAX論壇標準規(guī)范,篩選并管控測試認證實驗室。
(3)網(wǎng)絡(luò)工作小組(NetworkWorkingGroup,NWG)。致力于制定IEEE802.16所未定義之高層網(wǎng)絡(luò)間標準。
(4)應(yīng)用工作小組(ApplicationWorkingGroup,AWG)。致力于制定與規(guī)劃WiMAX核心競爭力、應(yīng)用和服務(wù)。
(5)頻譜管理工作小組(RegulatoryWorkingGroup,RWG)。致力于協(xié)調(diào)全球WiMAX頻譜資源之分配,研發(fā)具彈性的技術(shù)與頻譜調(diào)節(jié)機制,提供服務(wù)業(yè)者拓展市場。
(6)市場工作小組(MarketingWorkingGroup,MWG)。致力于推展全世界對WiMAX論壇認證產(chǎn)品,達成寬帶無線接取(BWA)系統(tǒng),成為全球互操作性標準和無線寬帶市場主流。
(7)服務(wù)供貨商工作小組(ServiceProviderWorkingGroup,SPWG)。致力于制定WiMAX網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接的產(chǎn)品需求規(guī)格,以確保服務(wù)供貨商的產(chǎn)品,能滿足市場需求。
(8)全球漫游工作小組(GlobalRoamingWorkingGroup,GRWG)。致力于制定WiMAX全球漫游的產(chǎn)品需求規(guī)格,以確保WiMAX產(chǎn)品,滿足全球市場需求。
(9)演進工作小組(EvolutionaryWorkingGroup,EWG)。致力于制定OFDM-basedWiMAX產(chǎn)品規(guī)格,以確保相關(guān)產(chǎn)品能做Fixed及有限度移動Portable應(yīng)用。
WiMAX產(chǎn)品的認證乃透過指定認證實驗室來進行,相關(guān)的認證測試包括互操作性測試(InteroperabilityTest,IOT)、協(xié)議一致性測試(ProtocolConformanceTest,PCT)和射頻一致性測試(RadioConformanceTest,RCT)等。目前WiMAXForum認可的指定認證實驗室在臺灣為誠信科技公司(ADT),而相關(guān)的802.16-2004產(chǎn)品認證,已有多家廠商CPE及BS通過,并取得WiMAXForum標章,802.16e-2005產(chǎn)品認證,自2008年開始進行。一般來說,正式的認證測試開始前,會由眾家廠商各自進行先期的互操作性測試,也就是俗稱插拔測試,在測試過程中所得的結(jié)果是不予公布,但是大會依測試的數(shù)據(jù),進行相關(guān)的規(guī)格修正,并尋找出成熟的樣品,以便于正式互操作性測試中使用。
IEEE802.16與WiMAXForum的分工為:
(1)IEEE802.16定義相關(guān)的空氣接口規(guī)格,包括MAC、PHY和空氣接口管理規(guī)格。
(2)WiMAX則由NWG,NetworkWorkingGroup定義無線接入網(wǎng)絡(luò)部分和TWG(TechnicalWorkingGroup)、CWG(CertificationWorkingGroup)等機構(gòu)合作,共同定義一致性測試及互操作性測試規(guī)格。