宽带移动通信技术在智能电网中的应用研究.pdf

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1、研究与探讨!!"#!宽带移动通信技术在智能电网中的应用研究郭浩张威刘大伟（江苏省送变电公司，江苏南京210028）摘要：智能电网是中国坚强电网的未来发展方向，而宽接收系统信号。不妨假设发射和接收天线物理上相互独立，那带无线通信技术在电网智能化的进程中有着举足轻重的地么收发天线间形成的信道数学上也可以认为是相互独立的，位。本文首先结合当前国内外的研究现状，从几个方面分析了且它们满足随机、时变、时延扩散的数学特性。假定发射天线宽带移动通信技术应用于智能电网的优点；其次对宽带移动的个数用表示、接收天线个数用表示，MIMO系统的典型配置通信的关键物理层技术建立

2、数学模型，从理论上证明了宽带框架如图1所示：移动通信应用于智能电网的技术优势；然后根据现有电网的实际运营情况，从几个方面分析了宽带移动通信技术在智能电网中的应用；最后总结了现有宽带移动通信的技术短板，并展望了未来宽带移动通信技术与智能电网的融合。关键词：智能电网；宽带无线通信；MIMO；OFDM前言对于电网公司来说，随着大数据时代的到来，通过宽带移动通信网络可以实时了解用户的用电状态，对用户用电信息实时监控和采集得到的大数据进行分析利用，实现对当前电网电能的实时最优配置与利用，以提高电网运营的安全可靠性以及发电能源的利用效率。图1MIMO收发框图1概述

3、为了便于频域的运算，描述单用户MIMO系统时，我们可1.1智能电网的发展进程中需要宽带移动通信技术以用复基带的形式。我们假设发送信号和接收信号的频域数智能电网打破了传统电网的信息孤岛，利用高速的光纤据如下：通信网络，利用先进的传感测量技术和智能设备形成无数个分别由表示：智能节点，通过程序控制和先进的决策支持系统，实现智能电网运行的绿色环保目标。智能电网的主要特性包括：（1）故障状态下的快速自愈；（2）对电网运行形成正向激励反馈；（3）坚强抵御各种攻击；（4）提供高品质的电能质量满足新时代电力用户的高需求；其中X和Y分别是发射天线和接收天线上发送数据所组

4、（5）兼容不同发电技术形式接入电网；成列向量，（*）T表示转置运算。那么，发射信号协方差矩阵为（6）优化原有电力市场及其资产运行。2011～2015年是国家电网公司对坚强智能电网的三个推进阶段中的全面建设阶段，其目标是：a.加快特高压电网建设，优化国家资源配置；辅助建设城式中，E（.）代表对发射信号取代数均值；XH表示对向量X乡电网，初步形成运行控制高效、互动服务深入的智能电网体进行厄米特（Hermitian）转置。由于发射设备肯定有其功率限系；制，我们假设发射端的总功率为P，这个功率的取值与发射天b.在关键技术的研究和智能设备的研发上实现重大突线nT

5、无关，数学上可表达为：破，并在现有电网中广泛应用。一方面，智能电网发展中的一些关键性问题可以利用无线通信技术解决。但传统无线通信技术的带宽瓶颈并不能满足坚强智能电网对可靠性和高效性的要求，而宽带移动通信Tr（A）表示方阵A的迹。为了便于运算，我们不妨假设各技术很好的解决了带宽的利用率问题，为坚强智能电网的建个发射天线无差异，因此它们的功率都是P/nT，这时公式2-3设提供了可靠地技术保障。可表示为：另一方面，自然灾害的频繁发生也无形中增加了电网对无线通信技术的需求。智能电网的建设要直面这些突发事件所带来的挑战，而宽带移动通信网络不像有线通信需要依赖于电

6、网网架，因此它有较强的抗灾能力，同时其自有优点：大式中，InT代表nT*nT维的单位矩阵。为了防止发送天线带宽、传输距离远、非视距传输，非常适合弥补当前电网通信间的互干扰，发送信号的带宽应该足够窄，那么换算到系统的方式单一、覆盖面不全的缺陷，对特殊时期电网的保电工作，信道响应将会对通过的信号产生平坦衰落。以及安全运维有着非常重要的作用。2.2MIMO在智能电网中应用的技术优势1.2宽带移动通信的关键物理层技术研究宽带移动通信系统为了增大带宽所采用的智能天线技宽带无线通信的主要特点是：信号传输速率高且传输距术，其最重要的理论核心就是MIMO技术，该技术所

7、增加的可离长、覆盖区域广、包含业务能力强大、组网灵活快捷、设备安用信道正是利用了多根天线产生空间复用：由于发射端和接装简单且前期投资小、容量扩展灵活、安装施工不受城市建设收端的多天线不相关且互相独立，因此它们可以同时发送和规划的限制、工程周期短回报快等，故越来越受到重视。接收信号，由于这些信号在各个信道之间传输占用的是相同在传统移动通信中，存在两个比较棘手的问题：频带，因此该技术成倍地提高了整个系统的容量和频谱利用（1）针对城市中广泛存在的多径衰落信道展开的信道抗率，这就是通过引入空间资源换来了信息传输效率的提高。衰落问题；综合利用不同原理的MIMO技

8、术在改善系统性能方面有（2）围绕稀缺频段带宽展开的提高信道利用率问题。其独到的优势，它有效的解