変電所の無線 IoT ネットワークが新しい電力システムに「デジタル道路」を敷設

「二酸化炭素」という目標に突き動かされて、我が国の送電網も、「電源が負荷に従う」という従来の電力システムから、「電源、送電網、負荷、電源」という 4 次元の相互作用を備えた新しい電力システムへの進化を加速しています。ストレージ"。電力デジタル化の開発の緊急の必要性に直面して、国内の大手電力会社は、俊敏なイノベーションと効率的な運用への電力網の変革とアップグレードを促進するための新たな開発目標を設定しました。その中でも、変電所は電力変換分野の至宝であり、State Grid の技術と資産の「高地」であり、State Grid のデジタル変革の中核でもあります。

パワーデジタルアップグレード

ネットワークの強固な基盤を築く必要がある

近年、我が国の電力インフラは適度に進んだ発展を維持しており、大規模かつ高比率の新エネルギーに適応するための電力システムの変革を加速させている。デジタル開発の過程において、電力システムのデジタルトランスフォーメーションの最終目標は、電力システムの効率的かつ安定した運用を確保することですが、その過程で変電所の運転・検査における故障予測のインテリジェンスが不十分であるという課題に直面しています。 、補機類の連携不足、緊急時対応など、処分連動効果の向上など新たな課題も多い一方、設備保全や日常点検の一部は依然として手作業中心、インテリジェント点検のカバー率も低い。このような背景から、変電所におけるスマート検査や安全操作などのデジタルアプリケーションの開発をサポートする安全で信頼性の高い無線ネットワークを構築することは、電力システムのデジタル変革をサポートする上で間違いなく重要なリンクとなります。

従来の無線ネットワーク ソリューションと比較して、変換所の無線 IoT ネットワークは光ファイバーを介して通信室から変換器変圧器広場、AC および DC フィルター フィールド、バルブ ホール、主制御まで光ファイバーを延長します。 1 つのネットワークでデジタル モバイル運用、インテリジェント パトロール、セキュリティ、敷地内のビデオなどのブロードバンド サービスを実現でき、IoT センシングやオンライン機器などのナローバンド ビジネス アクセスにも対応します。 ネットワーク導入では、運用および保守コストが削減され、耐用年数の点で大きな利点があります。

全光ネットワークの「スマート」アップグレード

ワイヤレス「ハイウェイ」の構築

サイト内のモバイル運用、インテリジェントな検査、オンライン機器監視などの新しいサービスに対する「大帯域幅、モビリティ、幅広い接続性」の要求をサポートするために、ファーウェイはWAPIワイヤレスを使用しました。ステーションのパッシブ光ネットワーク POL (パッシブ光 LAN) は、コンバータ ステーションがステーション全体をカバーする革新的なワイヤレス IoT ネットワーク ソリューションを構築するのに役立ち、UHV コンバータ ステーションのデジタル情報「ハイウェイ」を構築します。

WAPI ワイヤレスの大帯域幅は、IoT ネットワークの安全な伝送に役立ちます

WAPI ネットワーク構築範囲には、WAPI AP、アクセス コントローラー、認証サーバー、ネットワーク管理ノードが含まれており、変換局のモバイル運用やインテリジェントな検査など、「ビッグブロードバンド、モビリティ、ビッグコネクション」の特徴を持つサービスを提供できます。ブロードバンド無線ネットワークアクセスサービス。このうち、無線伝送リンクでは、WAPIはブロードバンド無線サービスアクセス認証と国家機密アルゴリズム暗号化を実装しており、それぞれ公開鍵暗号方式に基づく楕円曲線暗号アルゴリズムと対称暗号方式のブロック暗号アルゴリズムを使用しています。無線デバイスに使用されるデジタル証明書、証明書認証、キーのネゴシエーション、およびデバイス ID 認証、リンク認証、アクセス制御、ユーザー情報の暗号化保護を実現するための送信データの暗号化と復号化。

WAPI ネットワークは、ネットワーク セキュリティに加え、検査ロボットの CPE 装置と検査ロボットの 2.4G および 5G 無線周波数により、デュアル送信および選択受信機能に基づくエア インターフェイス データの高信頼性伝送を保証します。 AP は同時にワイヤレス リンクを確立して二重コピーを送信し、ビジネス データは WAC 上で重複排除および再編成されます。移動ロボットのローミングプロセス中に、CPE は同時にローミングしないようにデュアル無線周波数を制御できます。このようにして、リンクは常に安定した接続状態にあり、ロボットはパケット損失「0」でローミングします。ネットワークの信頼性が大幅に向上します。

WAPI ネットワークは、信号カバレッジにおいても優れたパフォーマンスを発揮します。屋内 AP にはスマート アンテナが組み込まれています。スマート アンテナは、アンテナ アレイを形成する複数のアンテナで構成されます。アンテナ アレイの一部は、スマート アンテナ アルゴリズムに従って選択され、異なるアンテナの組み合わせにより異なる信号放射方向を形成できるため、ユーザーのアクセス方向に応じて信号の到達方向を柔軟かつ動的に調整でき、信号をユーザーに追従させることができ、複数の方向に信号を集中させることもできます。一方向に信号を送信することで、障害物を貫通する能力が強化され、信号到達距離が延長されます。従来の全方向性アンテナと比較して、スマート アンテナは Wi-Fi 信号を 20% 遠くまでカバーし、信号干渉を 15% 削減できます。

POL はナローバンド アクセスと正確なタイミングと互換性があり、IoT ネットワークのセキュリティ管理と制御を支援します

ファーウェイは、POLパッシブ光ネットワーク技術を利用して、コンバータステーション内に統合IoTコンバージェンスネットワークを構築しており、その構築範囲にはIoTコンバージェンスノード、光ネットワーク、光回線端末が含まれます。このうち、IoT コンバージェンス ノードは、敷地内の IoT コンバージェンス ネットワークの統合エントランス ゲートウェイとして機能し、広帯域無線 AP にアクセスする機能に加え、狭帯域無線 AP や有線センシング デバイスにアクセスする機能も備えています。さらに、変換所の無線 IoT ネットワークは、ネットワーク計画時に将来の IoT 監視システムのネットワーク構築要件を事前に考慮しており、その後の IoT サービスを迅速に開始できます。

特に言及する価値があるのは、 IoT コンバージェンス ノードが IEEE 1588v2 正確な時刻送信プロトコルをサポートしていることです。これにより、マイクロ秒未満の精度の時刻同期を実現し、IoT 情報のネットワーク全体のクロックの一貫性要件を満たすことができます。 同時に、通信層の柔軟な光サービス ユニットに基づく SDH のような TDM 時分割多重マルチサービス分離技術は、既存のネットワークが IoT、ビデオ、無線プライベート ネットワークを形成し、情報ネットワークのセキュリティ管理とセキュリティを強化するのに役立ちます。制御能力。

現在までに、ファーウェイの変電所ワイヤレスIoTネットワークは、山東省と河南省の国営電力網の複数の±800kV DC変電所に導入され、マルチサービスベアラーを完成させ、国営電力網のデジタルコンバーター局とデジタルオン-アプリケーションや緊急防火アプリケーションなどのデジタルアプリケーションの構築が加速しており、変電所の無線IoTネットワークによって構築されたデジタル情報の「ハイウェイ」は、間違いなく変電所のデジタル構築に強固なネットワーク基盤を提供します。

将来に目を向けると、ファーウェイは、エンドパイプとクラウドのコラボレーションによる ICT インフラストラクチャとデジタル技術の利点を頼りに、共生、共同創造、共有されるデジタル エコシステムの構築をさらに加速していきます。 「ダブルカーボン」目標の指導の下、ファーウェイはステートグリッドと協力して、よりスマートなソリューションを作成し、電力業界のデジタルブレークスルーを加速し、業界に新たな価値を共同で創造し、「デジタルロード」を切り開くことも目指す。新しい電力システムの構築に向けて。

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