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摘要：随着智能电网建设的不断深入开展，电力通信业务种类日益丰富，网络覆盖范围和建设规模逐年扩大，为了支撑智能电网建设的核心任务和目标，需要建设覆盖面更广，接入更灵活的终端接入网。
关键词：电力;无线专网;干扰源;跟踪定位;方法
引言
随着泛在电力物联网建设的逐步推进，电力无线专网作为泛在电力物联网的重要环节之一，被赋予了新的、更高的技术和应用要求。现有电力无线专网通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区，无法实现全覆盖。
1电力专网干扰分析排查特点
电力无线专网干扰分析目前LTE电力无线专网在国内仍处于试验网阶段，没有大规模部署运营，缺乏行之有效的干扰分析处理方法，TD-LTE电力无线专网的系统频谱范围和所处无线环境不同于TD-LTE公网、专网中的系统间干扰类型和干扰源有别于公网，干扰分析定位排查不能完全套用TD-LTE公网的原理，方法和技术。应当面向TD-LTE电力专网的实际网络运营环境，分析其所在频段特性，研究各种潜在的上下行干扰源及其干扰特性，评估各类干扰对终端，基站的影响，针对各类干扰，研究有效的排查处理方法，为电力专网网优提供理论指导。网外强干扰源的影响干扰器、放大器、伪基站等网外强干扰源的干扰频带范围宽、功率大、影响面广，在上下行方向上对TD-LTE公网、专网内的基站和用户终端均会造成严重影响，而且此类干扰源的位置隐蔽甚至是不断移动的，干扰源的开启和关闭情况并非一成不变，这导致利用扫频仪，测试终端来捕获这些干扰源的干扰信号比较困难，快速定位这些干扰源的具体位置难度更大，需要大量的现场勘测工作，且定位精度也不高，在电力专网中，基站与电力终端间传输的是电网运行数据，一旦网外强干扰造成数据丢失或错误，将严重影响电网的正常运行，因此，在，TD-LTE专网中，更应关注网外强干扰源的影响，。
2用电信息采集业务特征
随着智能电网建设的进一步深入，智能电网建设的重点正在向配用电智能化方向发展，用电信息采集系统被赋予了更高的技术和应用要求。用电信息采集包括实时抄表、线损管理及费控等业务，主要实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。具有以下几个业务特点。1）业务流向特征：主要传输数据业务，包括终端上传主站（上行方向）的状态量采集类业务以及主站下发终端（下行方向）的常规总召命令，呈现出上行流量大、下行流量小的特点。2）业务工作周期特征：专变采集终端负责记录专变三相智能电能表的相关数据，采集周期每天1次，控制命令不定时进行下发。集中抄表终端记录单相智能电能表、三相智能电能表和公用配变电表的数据，主站每天集中采集终端1次数据。采集终端和集中器终端每小时产生1次脉冲心跳。未来根据用电信息采集业务需求，采集频次可能将提升至1小时1次或更高。3）业务终端工作环境特征：终端多部署于楼道（竖井）、屋檐及小区配电房等，部分位于地下室内。
3用电信息采集业务实时性需求
随着坚强智能电网的不断发展，用电信息采集业务对无线通信的实时性需求不断增加，主要体现在以下几个方面：1）双向互动服务的需求：双向互动服务将逐步成为用电环节服务的重要内容，随着用电信息采集数据量的不断增加，双向互动用电服务等各类业务对通信带宽和实时性都提出了更高要求。2）分时电价和阶梯电价的需求：随着分时电价和阶梯电价政策的实施，有效促进了居民的节约用电，并达到了削峰填谷的目的。分时电价的实施，要求用户可以根据实时了解的电价，调整用电方式，此外电表的时钟准确度，也会直接影响到计量收费的准确度，这些功能都要求通信网络具备较高的实时性。3）远程费控需求：远程费控是一种通过客户的用电情况对客户的用电进行远程控制的一种方式。随着用电信息采集系统的发展，远程费控功能的应用越来越广泛，与传统电费管理的方式相比，远程费控在算费方式、交费方式和催费方式上更加智能化、简易化。同时，由于远程费控表采用远程通信的方式进行电费下装、跳闸操作等指令下发，因此对通信网络的实时性和可靠性有较高要求。综合目前用电信息采集业务情况的分析可以看出，对比其他业务，用电信息采集业务的终端不仅数目繁多，而且大多部署在楼道（竖井）、屋檐及小区配电房、地下室等室内区域。同时，随着泛在电力物联网建设推进，众多的接入设备广泛的分布加之配用电环境的多变性为电力无线专网可靠性提出更高的要求。
4基于射线跟踪的信道模型分析
对于无线信道模型，模型参数的统计分布和取值是保证模型准确性的关键.传统的MIMO信道模型通常采用实测方法来获得模型参数，目前业界常用的信道测量设备包括芬兰Elektrobit（EB）公司的Propsound，德国Medav公司的RUSKChannelSounder以及加拿大通信研究中心（CommunicationResearchCentreCanada，CRC）的CRC-Chanprobe.上述测量设备受限于带宽、通道数、载波频率，无法直接用于大规模MIMO的信道测量.我们采用Map-based射线跟踪算法，对大规模MIMO信道模型的时延扩展和天线到散射簇距离这两个参数进行求解.仿真选取城市微小区（UMi，UrbanMicro）场景，基站天线高20m，移动台天线高1m.为了模拟大规模MIMO，在马德里格地图的不同区域放置20个基站天线阵列，每个天线阵列包含32个（8行4列）天线元素，间距为半波长.地图中均匀放置960个单天线移动台.因此，该仿真场景中共包含640×960个收发天线对.对每个天线对执行射线跟踪算法，算法中绕射采用Berg递归模型，每条射线路径最多包含4个射线段.最后对所有的天线对计算结果进行统计，得到所提模型的参数分析结果.
结语
未来可以进一步考虑在覆盖范围差别较大的基站中的研究，电力无线专网网外干扰源故障跟踪定位的方法的研究为电力终端通信接入网的统一建设提供了技术支撑，为LTE电力无线专网的推广应用奠定坚实基础。
参考文献
[1]沈扬，程伦，冯世英，等.复杂电磁环境下电力无线专网技术研究[J].电子技术应用，2015（z1）：156-158，162.
[2]毛永泉，周子冠，宋彦斌，等.基于LTE-230MHz无线专网的用电信息采集技术研究[J].供用电，2015，32（12）：1-7.
[3]闫淑辉，冯世英.电力无线专网在配用电自动化中的应用[J].电子技术应用，2015（z1）：82-85.
[4]易浩勇，張京娜，汤琰君.基于电力无线专网的用电信息采集通信系统[J].电力系统通信，2013，34（2）：30-34.
[5]李波.消除用电信息采集信号盲区的方法研究[J].河南科技，2017（9）：19-20.
关键词：电力;无线专网;干扰源;跟踪定位;方法
引言
随着泛在电力物联网建设的逐步推进，电力无线专网作为泛在电力物联网的重要环节之一，被赋予了新的、更高的技术和应用要求。现有电力无线专网通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区，无法实现全覆盖。
1电力专网干扰分析排查特点
电力无线专网干扰分析目前LTE电力无线专网在国内仍处于试验网阶段，没有大规模部署运营，缺乏行之有效的干扰分析处理方法，TD-LTE电力无线专网的系统频谱范围和所处无线环境不同于TD-LTE公网、专网中的系统间干扰类型和干扰源有别于公网，干扰分析定位排查不能完全套用TD-LTE公网的原理，方法和技术。应当面向TD-LTE电力专网的实际网络运营环境，分析其所在频段特性，研究各种潜在的上下行干扰源及其干扰特性，评估各类干扰对终端，基站的影响，针对各类干扰，研究有效的排查处理方法，为电力专网网优提供理论指导。网外强干扰源的影响干扰器、放大器、伪基站等网外强干扰源的干扰频带范围宽、功率大、影响面广，在上下行方向上对TD-LTE公网、专网内的基站和用户终端均会造成严重影响，而且此类干扰源的位置隐蔽甚至是不断移动的，干扰源的开启和关闭情况并非一成不变，这导致利用扫频仪，测试终端来捕获这些干扰源的干扰信号比较困难，快速定位这些干扰源的具体位置难度更大，需要大量的现场勘测工作，且定位精度也不高，在电力专网中，基站与电力终端间传输的是电网运行数据，一旦网外强干扰造成数据丢失或错误，将严重影响电网的正常运行，因此，在，TD-LTE专网中，更应关注网外强干扰源的影响，。
2用电信息采集业务特征
随着智能电网建设的进一步深入，智能电网建设的重点正在向配用电智能化方向发展，用电信息采集系统被赋予了更高的技术和应用要求。用电信息采集包括实时抄表、线损管理及费控等业务，主要实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。具有以下几个业务特点。1）业务流向特征：主要传输数据业务，包括终端上传主站（上行方向）的状态量采集类业务以及主站下发终端（下行方向）的常规总召命令，呈现出上行流量大、下行流量小的特点。2）业务工作周期特征：专变采集终端负责记录专变三相智能电能表的相关数据，采集周期每天1次，控制命令不定时进行下发。集中抄表终端记录单相智能电能表、三相智能电能表和公用配变电表的数据，主站每天集中采集终端1次数据。采集终端和集中器终端每小时产生1次脉冲心跳。未来根据用电信息采集业务需求，采集频次可能将提升至1小时1次或更高。3）业务终端工作环境特征：终端多部署于楼道（竖井）、屋檐及小区配电房等，部分位于地下室内。
3用电信息采集业务实时性需求
随着坚强智能电网的不断发展，用电信息采集业务对无线通信的实时性需求不断增加，主要体现在以下几个方面：1）双向互动服务的需求：双向互动服务将逐步成为用电环节服务的重要内容，随着用电信息采集数据量的不断增加，双向互动用电服务等各类业务对通信带宽和实时性都提出了更高要求。2）分时电价和阶梯电价的需求：随着分时电价和阶梯电价政策的实施，有效促进了居民的节约用电，并达到了削峰填谷的目的。分时电价的实施，要求用户可以根据实时了解的电价，调整用电方式，此外电表的时钟准确度，也会直接影响到计量收费的准确度，这些功能都要求通信网络具备较高的实时性。3）远程费控需求：远程费控是一种通过客户的用电情况对客户的用电进行远程控制的一种方式。随着用电信息采集系统的发展，远程费控功能的应用越来越广泛，与传统电费管理的方式相比，远程费控在算费方式、交费方式和催费方式上更加智能化、简易化。同时，由于远程费控表采用远程通信的方式进行电费下装、跳闸操作等指令下发，因此对通信网络的实时性和可靠性有较高要求。综合目前用电信息采集业务情况的分析可以看出，对比其他业务，用电信息采集业务的终端不仅数目繁多，而且大多部署在楼道（竖井）、屋檐及小区配电房、地下室等室内区域。同时，随着泛在电力物联网建设推进，众多的接入设备广泛的分布加之配用电环境的多变性为电力无线专网可靠性提出更高的要求。
4基于射线跟踪的信道模型分析
对于无线信道模型，模型参数的统计分布和取值是保证模型准确性的关键.传统的MIMO信道模型通常采用实测方法来获得模型参数，目前业界常用的信道测量设备包括芬兰Elektrobit（EB）公司的Propsound，德国Medav公司的RUSKChannelSounder以及加拿大通信研究中心（CommunicationResearchCentreCanada，CRC）的CRC-Chanprobe.上述测量设备受限于带宽、通道数、载波频率，无法直接用于大规模MIMO的信道测量.我们采用Map-based射线跟踪算法，对大规模MIMO信道模型的时延扩展和天线到散射簇距离这两个参数进行求解.仿真选取城市微小区（UMi，UrbanMicro）场景，基站天线高20m，移动台天线高1m.为了模拟大规模MIMO，在马德里格地图的不同区域放置20个基站天线阵列，每个天线阵列包含32个（8行4列）天线元素，间距为半波长.地图中均匀放置960个单天线移动台.因此，该仿真场景中共包含640×960个收发天线对.对每个天线对执行射线跟踪算法，算法中绕射采用Berg递归模型，每条射线路径最多包含4个射线段.最后对所有的天线对计算结果进行统计，得到所提模型的参数分析结果.
结语
未来可以进一步考虑在覆盖范围差别较大的基站中的研究，电力无线专网网外干扰源故障跟踪定位的方法的研究为电力终端通信接入网的统一建设提供了技术支撑，为LTE电力无线专网的推广应用奠定坚实基础。
参考文献
[1]沈扬，程伦，冯世英，等.复杂电磁环境下电力无线专网技术研究[J].电子技术应用，2015（z1）：156-158，162.
[2]毛永泉，周子冠，宋彦斌，等.基于LTE-230MHz无线专网的用电信息采集技术研究[J].供用电，2015，32（12）：1-7.
[3]闫淑辉，冯世英.电力无线专网在配用电自动化中的应用[J].电子技术应用，2015（z1）：82-85.
[4]易浩勇，張京娜，汤琰君.基于电力无线专网的用电信息采集通信系统[J].电力系统通信，2013，34（2）：30-34.
[5]李波.消除用电信息采集信号盲区的方法研究[J].河南科技，2017（9）：19-20.