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[摘 要]本文针对只能电网的自身特点，介绍分析了现代移动通信3G技术在智能电网中的实际应用，在视频监控、巡检与抢险等多个方面进行了论述，并提出了其中需要注意的部分问题。
[关键词]智能电网；3G；通信技术
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0184-01
1 电力通信系统的3G技术发展
电力通信系统是电力生产的保障。通过有效的通信手段，将控制中心的命令准确快速地传送到远方终端，并将远方设备运行情况的信息收集到控制中心。目前常用的通信方式有Internet、光纤通信，微波通信等。而这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道，工程投资大，维护工作繁重。随着无线通信技术的不断发展，利用移动通信技术实现电力系统中的数据传输，将是智能电网的重要发展方向。
2 3G技术基本特点
目前已确立的3G标准分析，其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观3G无线技术演变，一方面它并非完全抛弃了2G，而是充分借鉴了2G网络运营经验，在技术上兼顾了2G的成熟应用技术，另一方面，根据IMT-2000确立的目标，未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境，并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G在无线技术上的创新主要表现在以下几方面：
2.1 采用高频段频谱资源
为实现全球漫游目标，按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段，可用带宽高达230MHz，分配给陆地网络170MHz，卫星网络60MHz，这网络为3G容量发展，实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间，同时可更好地满足宽带业务。
2.2 采用宽带射频信道，支持高速率业务
充分考虑承载多媒体业务的需要，3G网络射频载波信道根据业务要求，可选用5/10/20M等信道带宽，同时进一步提高了码片速率，系统抗多径衰落能力也大大提高。
2.3 实现多业务、多速率传送
在宽带信道中，可以灵活应用时间复用、码复用技术，单独控制每种业务的功率和质量，通过选取不同的扩频因子，将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上，实现多业务、多速率传送。
2.4 快速功率控制
3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术，用以改善下行传输信道性能，这一方面提高了系统抗多径衰落能力，但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想，增加了系统自干扰的偏差，但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。
（五）采用自适应天线及软件无线电技术
3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。
3 3G技术在电网运行中的优势
为了适应未来智能电网的发展，通信网应具有以下条件：①高速率；②高带宽；③高覆盖；④高可靠。而3G技术无疑是一个很好的选择。
3G应用到智能电网中的优势主要表现在：①数据传输速度快，电力系统大量信息数据的传输和高速可靠的数据交互为智能电网开放性地兼容各类设备提供了可靠的通信机制；②3G的视频功能将大大的方便电网与需求侧、发电商、环境和谐相处，为其提供完成交易的信息处理平台和物理载体；③3G具有高安全性和高可靠性，智能电网为了防御信息攻击，提高信息安全，提高自愈能力，需要3G技术，同时它也为智能控制、电力抢修、智能需求侧管理提供了准确可靠、实时的数据信息[4～5]。
4 3G技术在智能电网中的具体应用
4.1 网视频监控
随着电力系统保护技术及自控技术的提高，无人值班变电站已成为电力系统的主流，实现调度中心对变电站的远程控制与调节，仅仅有“四遥”是远远不够的，还必须了解变电站的一次，二次设备的外观监控与变电站的防火防盗情况。将视频监控系统运用到电力调度自动化系统上，即第五遥——遥视，巡检中心、集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度。而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求。采用固定宽带与移动3G通信技术相结合，可实时传送清晰的动态视频信息，满足电力网络利用视频进行实时监测的要求。
4.2 线路巡检
随着国家电力输送网络迅速扩大，电力部门对电力系统的安全稳定运行、监控及保护提出了更高的要求。当输电线路发生故障时，为了找出故障点，要组织大量的人力和物力，耗资巨大，而且精度不高，给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响。基于3G的输电线路故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线路故障信息，提高了故障处理的科学性和可靠性，对电网的稳定运行起到了重要的促进作用。同时，抢修人员通过GIS与GPS可以迅速找到故障地点，通过应用正确的处理手段快速恢复输电线路供电，对减小因输电线路故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用。
4.3 应急抢险指挥
由于一些突发情况造成电力网络故障或电力系统损坏的情况时有发生，需要提高应急抢险的能力，快速恢复电网的正常运行。在电力应急抢修车中加装3G移动通信终端，通过音频和视频传输远程现场信息，将抢修现场情况与电网运行情况等系统互联。以保证各部分信息迅速流通、互动。使远端指挥人员实时了解电网的現场状况，做出正确判断和指挥。这对提高现场的指挥调度能力，缩短抢险时间，提高应急能力，减少灾害造成的影响有这重要的作用。
4.4 电力通信系统的安全
随着互联电网的不断扩大，电力通信的安全成为了很重要的问题。3G技术是要借助于网络技术的，而网络的安全性是我们所担忧的，所以我们要应用3G技术要特别注意其安全性能的提高。
5 3 G技术在智能电网中应用的展望
移动通信的发展，特别是3G网络的建成，有力的促进了电力行业的发展[6]。基于以上对3G以及通信技术在电力工业的应用，针对3G技术在智能电网的应用提出如下建议：首先，要努力结合GPRS和各种通信技术与3G技术，建设智能电网通信体系。其次，要在国家电网“面向应用、立足创新、形成标准、建立示范”的指导思想下，在3G通信的系统开发、标准体系、信息安全、软件平台等方面进行了重点技术研究，力求在“电力3G”的核心技术上取得突破。
6 结语
3G在智能电网中的应用不是一蹴而就的，还需要在实践中不断发展完善，其必将随着市场规模的不断扩大逐步走向成熟。
参考文献
[1] 高鹏.3G技术问答（第2版）.人民邮电出版社；第2版，2011-8
[2] 余南华，陈云瑞.通信技术.中国电力出版社；第1版，2012-3
[3] 冯垛生，王飞，张淼，杨钧.智能电网技术知识解读.人民邮电出版社； 第1版，2013-01.
[关键词]智能电网；3G；通信技术
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0184-01
1 电力通信系统的3G技术发展
电力通信系统是电力生产的保障。通过有效的通信手段，将控制中心的命令准确快速地传送到远方终端，并将远方设备运行情况的信息收集到控制中心。目前常用的通信方式有Internet、光纤通信，微波通信等。而这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道，工程投资大，维护工作繁重。随着无线通信技术的不断发展，利用移动通信技术实现电力系统中的数据传输，将是智能电网的重要发展方向。
2 3G技术基本特点
目前已确立的3G标准分析，其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观3G无线技术演变，一方面它并非完全抛弃了2G，而是充分借鉴了2G网络运营经验，在技术上兼顾了2G的成熟应用技术，另一方面，根据IMT-2000确立的目标，未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境，并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G在无线技术上的创新主要表现在以下几方面：
2.1 采用高频段频谱资源
为实现全球漫游目标，按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段，可用带宽高达230MHz，分配给陆地网络170MHz，卫星网络60MHz，这网络为3G容量发展，实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间，同时可更好地满足宽带业务。
2.2 采用宽带射频信道，支持高速率业务
充分考虑承载多媒体业务的需要，3G网络射频载波信道根据业务要求，可选用5/10/20M等信道带宽，同时进一步提高了码片速率，系统抗多径衰落能力也大大提高。
2.3 实现多业务、多速率传送
在宽带信道中，可以灵活应用时间复用、码复用技术，单独控制每种业务的功率和质量，通过选取不同的扩频因子，将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上，实现多业务、多速率传送。
2.4 快速功率控制
3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术，用以改善下行传输信道性能，这一方面提高了系统抗多径衰落能力，但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想，增加了系统自干扰的偏差，但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。
（五）采用自适应天线及软件无线电技术
3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。
3 3G技术在电网运行中的优势
为了适应未来智能电网的发展，通信网应具有以下条件：①高速率；②高带宽；③高覆盖；④高可靠。而3G技术无疑是一个很好的选择。
3G应用到智能电网中的优势主要表现在：①数据传输速度快，电力系统大量信息数据的传输和高速可靠的数据交互为智能电网开放性地兼容各类设备提供了可靠的通信机制；②3G的视频功能将大大的方便电网与需求侧、发电商、环境和谐相处，为其提供完成交易的信息处理平台和物理载体；③3G具有高安全性和高可靠性，智能电网为了防御信息攻击，提高信息安全，提高自愈能力，需要3G技术，同时它也为智能控制、电力抢修、智能需求侧管理提供了准确可靠、实时的数据信息[4～5]。
4 3G技术在智能电网中的具体应用
4.1 网视频监控
随着电力系统保护技术及自控技术的提高，无人值班变电站已成为电力系统的主流，实现调度中心对变电站的远程控制与调节，仅仅有“四遥”是远远不够的，还必须了解变电站的一次，二次设备的外观监控与变电站的防火防盗情况。将视频监控系统运用到电力调度自动化系统上，即第五遥——遥视，巡检中心、集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度。而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求。采用固定宽带与移动3G通信技术相结合，可实时传送清晰的动态视频信息，满足电力网络利用视频进行实时监测的要求。
4.2 线路巡检
随着国家电力输送网络迅速扩大，电力部门对电力系统的安全稳定运行、监控及保护提出了更高的要求。当输电线路发生故障时，为了找出故障点，要组织大量的人力和物力，耗资巨大，而且精度不高，给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响。基于3G的输电线路故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线路故障信息，提高了故障处理的科学性和可靠性，对电网的稳定运行起到了重要的促进作用。同时，抢修人员通过GIS与GPS可以迅速找到故障地点，通过应用正确的处理手段快速恢复输电线路供电，对减小因输电线路故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用。
4.3 应急抢险指挥
由于一些突发情况造成电力网络故障或电力系统损坏的情况时有发生，需要提高应急抢险的能力，快速恢复电网的正常运行。在电力应急抢修车中加装3G移动通信终端，通过音频和视频传输远程现场信息，将抢修现场情况与电网运行情况等系统互联。以保证各部分信息迅速流通、互动。使远端指挥人员实时了解电网的現场状况，做出正确判断和指挥。这对提高现场的指挥调度能力，缩短抢险时间，提高应急能力，减少灾害造成的影响有这重要的作用。
4.4 电力通信系统的安全
随着互联电网的不断扩大，电力通信的安全成为了很重要的问题。3G技术是要借助于网络技术的，而网络的安全性是我们所担忧的，所以我们要应用3G技术要特别注意其安全性能的提高。
5 3 G技术在智能电网中应用的展望
移动通信的发展，特别是3G网络的建成，有力的促进了电力行业的发展[6]。基于以上对3G以及通信技术在电力工业的应用，针对3G技术在智能电网的应用提出如下建议：首先，要努力结合GPRS和各种通信技术与3G技术，建设智能电网通信体系。其次，要在国家电网“面向应用、立足创新、形成标准、建立示范”的指导思想下，在3G通信的系统开发、标准体系、信息安全、软件平台等方面进行了重点技术研究，力求在“电力3G”的核心技术上取得突破。
6 结语
3G在智能电网中的应用不是一蹴而就的，还需要在实践中不断发展完善，其必将随着市场规模的不断扩大逐步走向成熟。
参考文献
[1] 高鹏.3G技术问答（第2版）.人民邮电出版社；第2版，2011-8
[2] 余南华，陈云瑞.通信技术.中国电力出版社；第1版，2012-3
[3] 冯垛生，王飞，张淼，杨钧.智能电网技术知识解读.人民邮电出版社； 第1版，2013-01.