This site uses cookies. By continuing to browse the site you are agreeing to our use of cookies. Read our privacy policy>

Если вам нужна помощь, пожалуйста, нажмите здесь:

Пилотный проект позволил компании China Southern Power Grid усовершенствовать систему связи в распределительной сети Smart Grid

11.10.2016 0:00:00

Предпосылки

Компания China Southern Power Grid Co., Ltd. (CSP) занималась инвестированием, строительством и эксплуатацией сетей энергоснабжения в провинциях Гуандун, Юньнань, Гуйчжоу и Хайнань, а также в районе Гуанси. Она обслуживала население более 230 млн человек на территории, превышающей 1 млн кв. км.

Организация Guangzhou Power Supply (GPS), являясь дочерней компанией CSP, обслуживала 4,7 миллиона человек на территории 7 434 кв. км в провинции Гуанчжоу.

CSP планировала модернизировать свою интеллектуальную сеть распределения электроэнергии с помощью технологии беспроводной связи. Совместными силами обе компании создали интегрированную платформу сбора данных и несколько небольших тестовых зон для сбора и анализа данных по пилотному проекту, реализуемому GPS.

Проблемы

Плохая связь между системами управления подачей электроэнергии, размещенными в помещениях с оборудованием, и 100 000 распределительными терминалами, разбросанными по всему городу, создавала проблемы при развертывании Smart Grid в плане внедрения таких возможностей, как:

  • Автоматическое распределение электропитания
  • Автоматическое и интеллектуальное измерение показаний
  • Видеонаблюдение
  • BYOD (концепция использования собственных устройств сотрудников )

Кроме того, пилотный проект выявил несколько особо проблемных областей.

Проводной доступ

Изначально соединение распределительных терминалов CSP на подстанциях с клиентами было реализовано по линиям электроснабжения. Однако развертывание проводных сетей в некоторых густонаселенных городских районах было невозможно в силу следующих обстоятельств:

  • Необходимость одобрения правительства
  • Комплексные строительные площадки
  • Высокие материальные и кадровые затраты
  • Сложное последующее обслуживание

Сети общего пользования

Сети общего пользования не соответствовали требованиям к обслуживанию из-за низкого уровня безопасности, высокой стоимости аренды, а также нехватки служебных ресурсов.

Связь на небольшие расстояния

Беспроводная связь, действующая на небольших расстояниях в рамках города, не способствовала развитию услуг. Таким образом, пользователям были доступны только простые услуги в небольшом объеме. 

Решение

Компания Huawei предложила беспроводное решение 4G Smart Grid, которое отличалось простотой строительства и не имело экологических ограничений, свойственных проводным сетям. Кроме того, беспроводная частная сеть широкополосного доступа Huawei решала проблемы низкой производительности и ограниченных ресурсов сетей общего пользования 2G/3G.

Технология TD-LTE (Time-Division Long-Term Evolution)

В решении базовые станции стандарта 4G TD-LTE размещаются на существующих подстанциях и в офисных зданиях. Для работы базовым станциям выделяется специальный диапазон частот 1.8G.

Кроме того, Huawei развернула специализированные терминалы распределения электроэнергии TD-LTE с блоками удаленных терминалов (RTU), блоками преобразования данных (DTU) и блоками фидерных терминалов (FTU). Сбор информации с разных терминалов электропитания и последующую отправку этих данных на главную станцию осуществляется базовыми станциями по существующей сети передачи.

Высокая пропускная способность с широким охватом

Базовые станции Huawei обеспечивают полный доступ для распределительных терминалов вблизи трансформаторных станций. Терминалы отвечают требованиям высокой пропускной способности для автоматического распределения питания, измерения показателей и видеонаблюдения. Базовые станции охватывают территорию в радиусе 1,5 км, обеспечивают надежность 99,999%, а также предоставляют пропускную способность более 30 Мбит/с.

Для повышения эффективности передачи Huawei использовала следующие технологии:

  • MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)
  • Антенна с высоким коэффициентом усиления
  • Усилитель высокой мощности (High-Power Amplifiers, HPA)
  • Различные режимы развертывания специализированных терминалов

Автоматическое распределение электропитания и измерение показателей

На каждой площадке клиента устанавливается, по меньшей мере, одно устройство автоматического распределения электропитания и/или автоматического измерения показаний. И хотя каждая площадка генерирует небольшой объем информации, общий объем данных, передаваемых площадками, достаточно велик.

Для более эффективной обработки нагрузки Huawei реализовала одновременный доступ к более чем 400 терминалам на 1,5 кв. км. Каждая оптимизированная база способна обрабатывать более 3000 одновременных входов в систему с терминалов. Полный доступ обеспечивает дальнейшее наращивание терминалов автоматического измерения и распределения электроэнергии и электрических батарей для зарядки. 

Разные модели терминалов электропитания предполагают различные подходы развертывания. Huawei использовала режим дифференцированного модульного развертывания, поддерживающий управление терминалами независимо от модели. Например, для расширения зоны покрытия и повышения качества связи без ущерба для безопасности и стабильности Huawei использовала подземные шкафы и развертывание на сверхдальние расстояния.

Многоуровневое качество обслуживания (QoS)

Различные сервисные приложения в сетях автоматического распределения электропитания имеют разные приоритеты. Система LTE компании Huawei осуществляет управление ресурсами радиосвязи и настройку приоритетов для услуг электроснабжения. Решение также поддерживает множество услуг, обеспечивая при этом приоритетную передачу наиболее важных данных, таких как автоматические данные дистанционного обслуживания.

Механизм QoS работает с терминалами, подключенными в режиме реального времени, и обеспечивает задержку между конечными пунктами менее 100 мс. В решении TD-LTE также используются различные методы комплексной защиты данных, включая 128-битное шифрование AES (Advanced Encryption Standard) и шифрование при аутентификации для обеспечения высокого уровня безопасности и надежности данных.

Преимущества

Построенная с помощью Huawei беспроводная сеть Smart Grid компании CSP имеет несколько основных преимуществ:

  • Подтвержденная возможность создания беспроводных «умных» сетей энергоснабжения Smart Grid в густонаселенных городских районах;
  • Повышенная эффективность системы связи в распределительной сети, а также сниженные затраты на обслуживание за счет более простого; развертывания и технической поддержки;
  • Поддержка мультисервисных приложений;
  • Повышенная пропускная способность.