无线通信

为缩小配网线路停电影响范围，大幅缩短停电时户数，提升配网自动化水平，宏力达研发了一二次融合12kv支柱式智能真空断路器。在2019年中国电力企业联合会组织召开的“一二次融合12kv支柱式智能真空断路器HLD-ZW3212JG/630-20”产品鉴定会上，鉴定委员会一致认为，该产品综合性能达到国际先进水平，其中超低功耗控制终端、集交流传感器/电容取电/真空灭弧室一体化固封极柱达到国际领先水平。 该产品将交流传感器及取电模块与一次本体深度融合，支持电量采集、就地型馈线自动化、单相接地故障就地检测和隔离等功能。其产品特点有：具有远方/就地工作方式的自动切换；集高精度交流采样、短路/接地故障处置、线损测量、无线通信等于一体的超低功耗控制终端；集交流传感器、电容取电、真空灭弧室 于一体的固封极柱；基于接地电流基准突变暂态判据，结合三相电压电流、故障电流方向、零序电流和零序电压的稳态判据，进行小电流单相接地故障区域研判及其就地隔离。该类型智能开关具有自适应综合型就地馈线自动化功能，不依赖主站和通信通过短路/接地故障检测和级差保护等技术，自适应多分支、多联络配电网架，实现线路故障选择性保护，短路和单相接地故障就地隔离，不影响非故障区域供电，可以大幅提升供电可靠性。自2017年起在浙江省、福建省、陕西省等地区挂网运行，设备运行状况良好。

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

5G网络覆盖全球超三成人口。全球主要国家积极推进5G网络建设，特别是我国的较早参与，极大促进全球5G发展，无论是网络覆盖还是用户发展，在同样时段内5G均快于4G。截至2023年9月底，全球已有102个国家/地区的277家1运营商提供5G业务（含移动和固定无线服务），约29个国家/地区的55家运营商建设了5GSA（独立组网）网络。随着商用推进，全球5G网络已覆盖36.9%的人口1，已有60个国家/地区5G网络人口覆盖率超过50%，占全球部署5G网络国家/地区总数的58%，其中29个国家/地区人口覆盖率超过90%。预计到2023年底，5G网络将覆盖全球38%的人口，到2026年将超过50%。

针对变电站内机器人巡检、在线监测、程序化操作监控等多样化智能化业务的需求，从通信终端、网络、管理平台和网络安全四个层面提出了变电站最后一公里通信综合解决方案。构建云、管、边、端的网络架构，结合5G技术的发展应用，对比分析各类局域网无线通信技术特点，对变电站室内室外场景，高带宽、低时延和低功耗、低速率等场景采用多种通信方式，实现即插即用、边缘计算等功能，建设物联网综合管理平台对各种通信方式（WAPI、LORA、LTE_U等)包括公网(3GGG)进行端到端的管理和安全认证、智能运维、业务通道保障。

变电站是电网典型生产场景，变电智能化运维、精益化管理要求持续提升，为适应现代设备管理发展新趋势，充分运用各类有线、无线通信技术，构建“技术先进、安全可靠、覆盖广泛、接入灵活、经济适用”的一体化通信网络，全面提高变电设备运维感知和管控能力，国网公司近期对变电场景一体化通信技术方案进行了梳理和规范。在此基础上，江苏公司开展技术研究及试点应用工作，并提出变电场景通信网新建和改造的典型方案。

为了解决复杂电缆隧道内部监测装置和设备的无线数据传输问题，文章通过分析电缆隧道复杂环境下的电磁波传输特征，结合现场实际测试，分析了电缆隧道弯道结构无线通信的难点。采用Mistmesh低功耗无线自组网传感技术，通过自适应组网等方式解决电缆隧道弯道、多层竖井等复杂环境下的无线传感难题，并通过现场实验验证了该无线自组网的可靠性，为后续电力隧道的无人巡检、在线监测、故障点定位、应急通信等研究工作提供了技术基础。

电力线载波和无线双模融合通信已成为电网信息采集系统的新发展方向。针对双模通信的异构物理层融合度不高等缺点,文章基于国网新双模技术标准的发射端结构,针对物理层前向纠错编码的特性提出了一种双模复用编码设计方法。融合设计包含了分组编码、Turbo编码、信道交织、分集拷贝等功能模块,并通过对Turbo编码和交织等模块进行双模时分复用节省了电路资源。通过对硬件代码的仿真验证了融合设计方案的时序性能,并基于SMIC 55 nm工艺对代码进行综合以分析实际电路中节省的逻辑资源总数。仿真与综合结果证明,提出的融合设计方案可以节约电路消耗、提高编码效率,达到降低生产成本、减少信号延迟的设计目标。

元谋物茂光伏电站在生产运营中存在以下痛点:一是山地光伏区域分散、地块跨度大、地形复杂运维难，少人化甚至无人化管理需求迫切；二是电厂对网络安全要求高，传统无线通信无法满足安全隔离要求。为解决上述痛点，元谋物茂光伏电站联合云南移动、中移物联、华为等单位探索5G智能化应用，助力电站提升智能化运维管理水平。

电力公司实现电力调度业务的数据传输主要依靠电力专用的调度数据网，由于调度数据网的建设可能会落后于变电站的建设，导致调度人员无法获得实时的电网数据。针对这种情况，我们对2G/3G无线通信、固定宽带以及采用IPsec协议的虚拟专用网技术进行了研究，提出了能够满足电力二次安全防护要求的、基于虚拟专用网和无线通信的应急通信方案。在榆林电网应用的经验表明，本文提出的系统方案是合理的、有效的。

在国家“双碳”战略目标和新型电力系统构建等大背景下，分布式光伏并网容量急剧增加，对电力系统运行模式产生了深刻影响，思极科技结合分布式光伏发展特点和当前分布式光伏接入面临的难题，总结提炼了在新型电力系统构建过程中电源侧、电网侧和负荷侧面临的“痛点”，并针对各方的“痛点”进行了深入分析和专项课题研究。提出了分布式光伏调控“5G+可信WLAN”思极科技解决方案，同时对思极科技相关产品和应用案例进行介绍。