面向智能电网的无线通信技术研究

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1、．．：Ａ：Ｔ寻｜，＾１，＇．：ａ１屢１密级：保密期限：分ｔ仰耄大綮博士学位论文？题目：面向智能电网的无线通信技术研究学号：２０１４０１００７８姓名：李沛哲专业：信息与通信工程导师：武穆清学院：信息与通信工程学院２０１８年４月２０日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰

2、写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他一教育机构的学位或证书而使周过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。＞／ａ？Ｌ本人签名：日期：＾关于论文使用授权的说明本人完全了解并同意北京邮电大学有关保留、使用学位论文的规定，即：北京白３，：［电大学拥有以下关于学位论文的无偿使用权具体包括学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文，有权允许学位论文被查阅和借阅；学校可以

3、公布学位论文的全部或部分内容，有权允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索汇编学位论文。（保密－的学位论文在解密后遵守此规定）＞〇＾！ＳＬ本人签名：日期：Ｊ■：日期：导师签名－－ＫＭＪｉ￥面向智能电网的无线通信技术研究摘要双向通信网络在智能电网的整个发、输、变、配、用电过程中占有极其重要的地位，作为智能电网的大脑和神经网络，灵活可控的双向通信网络将成为智能电网相较于传统电力网络更为智能化和现代化的主要体

4、现。在智能电网的双向通信网络架构中，骨干网主要由光纤网络构建，光纤在传输速率、带宽等方面的特性决定了其能够支撑智能电网中海量数据的高速、有效、可靠传输，但是光纤线路存在部署成本高、走线不灵活、可扩展性差等问题，无法深入部署于智能电网所需覆盖的广域通信范围。无线通信技术以其快速部署、低开销、强可扩展性等一环优势成为智能电网通信网中必不可少的，作为光纤骨干网的延伸，无线通信网络可以便捷地实现通信无盲区覆盖，同时满足大量用户的接入和通信网络的灵活扩展，被视为是智能电网环境中实现监视和控

5、制功能的关键技术。然而现有无线通信技术在智能电网中的应用会遇到众多挑战，这主要是电力网络的独有属性决定的：智能电网的通信环境复杂；智能电网中不同应用场景和不同种类的通信数据对服务质ｕａ－－量（ｌｉｔｏｆｓｅｒｖｉｃｅ，ｏＳ）的需求差异化明显智能电网通信需要ｑｙＱ；覆盖的范围极广且分布不均匀等，这些问题的存在导致现有无线通信技术无法直接应用于智能电网各类应用场景。现有无线通信技术需要针对不同问题作出相应调整，以更好地适配智能电网环境。Ｉ北京邮电大学博士学位论文本文将对现有无线

6、通信技术应用于智能电网存在问题做深入分析，并有针对性地提出相应的解决方案。以无线通信技术中的无线传感网络结构为主要依托，将研宂重点集中于智能电网环境中无线通信网络架构研究、基于软件定义的新型传感网络架构设计和无线传感网络性能研究、智能电网专属业务分级模型设计、智能电网排队模型设计、智能电网信道资源分配模型设计以及节能高效的智能电网路由传输机制研究几个方面。下面分别对各部分内容进行简要介绍：１、智能电网无线通信网络架构研究在智能电网的通信网络架构中，核心网的构建必须依托于光纤通信

7、，只有光纤通信的带宽才能支撑智能电网中海量数据的汇聚后的统一处理和交互，但是当通信需要深入到发电站、变电站、输电线路、用户域等具体场景时，光纤通信等有线通信技术的灵活性和可扩展性远远无法满足实际需求，光纤部署的成本和耗时也不允许其连接到每个电力设备和用户。多种无线通信技术在不同应用场景中作为神经末梢的部署将更适合智能电网环境，但多种无线通信技术的网络架构以及对不同应用场景的适配均是需要解决的问题。本部分的主要工作如下：首先研究智能电网通信网的整体架构，进而分析智能电网不同应用场景中

8、无线通信技术的可用范畴。依托于无线传感网络结构特性，为全网设计可行整体网络架构的同时针对不同应用场景设计相匹配的无线传感网络架构，以确保在智能电网的不同应用场景均能够得到最适合的无线通信服务，并实现各无线通信子网无缝接入光纤骨千网。ＩＩｉｉ．２、基于软件定义的新型传感网络设计及传感网基础研宄作为最适合智能电网中监视和控制系统的无线通信网络