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智能电网解决方案

作者:Jake Rasweiler, Arcadian Networks2010.04.02阅读 4596

  宽带无线网络可以保证电气分配器消除载波干扰,并与IP通信网络衔接。

  在2006年,经过全面审核现有的通信能力,Great River Energy (GRE)决定利用其供电网打造一套高效率、现代化、智能的无线通信基础设施。这一倡议的目的是使其发电资源更好地服务日益增长的需求,提高运作效率,并使通信基础设施能够满足无论是能源使用者,还是发电和输电(G&T)厂商的长期能源需求。
  通信基础设施升级是一个重大而敏感的任务。作为美国第四大G&T企业拥有17亿美元的资产,GRE发现了市场对确保灵活、高效和安全的通信网络的需要。GRE有28个合作成员分布在明尼苏达州和威斯康星州,向大约60万家庭、企业和农场供电。GRE不单提供了广泛的客户服务基础,其网络更是涵盖了辽阔的地域,并面临着重大的环境挑战。

  大量的基础设施
  GRE的合作成员共覆盖了55000平方英里,其输电线路达到4500英里,在这两个州之间农村地区建有100个变电站和475个配电变电站。这么大的区域时常要面临极端的天气条件,且地形崎岖,在持续建立用户群的同时为客户提供有效的服务,新的通信网络必须安全、高效、实时。而GRE现有的通信基础设施是在几十年前建造起来的,系统老化、专有网络维护困难昂贵。
  为了在分散的资产及在积极地回应客户需求的基础上增强弹性和安全性CONTROL ENGINEERING China版权所有,GRE决定实施无线宽带解决方案,将其基础设施升级为智能电网。这意味着它将不再需要为每个应用部署一个新的通信网络。相反,公司可以逐渐融合到IP通讯网络中。

  购买还是自己建造?
  传统上实现现场操作自动化有两个选择:要么建立自己的专用网络,要么购买供应商的网络服务。
  赞成自己建设的可以拥有和控制这个网络,但这种做法涉及技术上的困难和财政风险,包括使用无牌频谱的问题或者取得非常昂贵的和有限的许可范围。另一种选择是购买服务,也有其自己的一套风险和报酬。好处是一个合作产品可以在启动和运行时每单位每月增加的费用很少,但他们必须向消费者为导向的客户群交出控制权。往往这种做法有许多同样的问题:运营商根本不为在偏远地区和农村地区的客户提供服务,也不能消除自建系统网络间的干扰。
  因为智能网格的核心解决方案是一种高性能、安全、隐私、双向通讯的系统,GRE开始转向Arcadian Networks (AN)公司来寻求设备和服务项目。AN提供了最佳的双方建设和购买方案。
  AN可以为语音和数据提供自定义、私有的无线宽带服务。它包括旨在支持能源公司的固定和移动通信,如石油天然气公司、电力、煤气、和自来水公司等。不同于其他运营商的是,该公司擅长于连接农村地区的关键任务资产,善于解决最后一英里的挑战。

  700MHz的稳定性
  作为一个拥有700 MHz频谱,涵盖了美洲大陆和墨西哥湾3/4以上的公司(其余地方还有220MHz的),AN的系统所提供的规模经济可以直接惠及它的客户。通过其许可的频谱,AN能够为GRE提供一个完全整合的无线宽带网络来完成SCADA (监控和数据采集)的要求。作为结果GRE将能够通过AN提供的安全系统监测和管理其分散的发电和输电设备、实时的私人宽带网,确保整个客户网络拥有可靠的能源服务。这不仅可以有助于消除停电的现象,还可以保障电网长期的可持续性。
  其他由无线宽带网络提供的关键任务应用包括:
  ■  交付点变电站的自动抄表系统;
  ■  互联网协议语音电话( VoIP ) ;
  ■  变电站安全监控;
  ■  控制区操作;
  ■  现场工人管理。
  AN公司700 MHz的宽带无线系统www.cechina.cn,可以向GRE提供安全的任意点IP连接到系统的选择监控和管理。数据传输速度为1.2 Mbps~0.8 Mbps,确保实时提供重要的信息。AN提供一个关键任务的网络运营中心,以确保不间断的监督,以及严格遵守北美电力可靠公司(NERC)和联邦能源管理委员会(FERC)的指导方针。

  工作即将完成
  当该项目在今年全面实施时控制工程网版权所有,GRE将能够即时地监控系统性能控制工程网版权所有,收集客户使用和结算的数据。变电站配备的WiFi热点使现场人员可以在需要时进行无线通讯。
  GRE和AN共同建设基站控制工程网版权所有,并已安装客户端设备(CPE)由Vyyo制造。基站是宽带集线器,支持从用户端设备发送接收IP数据。每个变电站配备了700 MHz的无线调制解调器、路由器、防火墙和天线。该系统的点对多点的网络设计,可以从一个单一基站连接20英里外的区域——有效把分布在1250平方英里的多个调制解调器融合到一个路由器中。对GRE的营运中心的数据传输是通过光纤和数字微波。
  AN将拥有基站设备和处理范围,而GRE将根据另一份合同监测、管理和维护CPE和基站设施。现已安装52个基站,安装工作正在进行还要建造至

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