卫星通信在电力系统应急通信的应用探讨

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1、卫星通信在电力系统应急通信的应用探讨　摘要：自然或人为的突发性紧急情况，往往可能导致正常通信设施的破坏，建设应急通信机制，有利于构建坚强可靠的电力通信网。本文结合卫星通信技术的特性，探讨卫星通信在电力系统应急通信的应用方案。　　关键词：应急通信、电网通信、卫星通信、应用分析　　作者信息：　　罗瑶，广东省电力设计研究院，研究方向：电力系统通信规划和设计，广东，广州，510663　　　　概述　　电力系统应急通信是指在出现自然或人为的突发性紧急情况，如台风、海啸、暴雨、洪水、地震、冰雪或人为破坏，在原有变电站正常通信设施可能出现瘫痪或拥塞的情

2、况下，为应对紧急情况而综合利用各种通信资源和设备，组织建立的一种特殊的通信机制。应急通信在发生紧急情况时，可以在原正常通信系统瘫痪情况下尽快恢复通信，保障电力系统正常运行或尽快恢复运行，最大限度减少对社会和国家造成的损失，保障社会、国家各项工作的顺利执行。　　大多数情况下，无法确定预知什么时候会需要应急通信，无法进行事先准备。有些情况下，虽然人们可以预知需要应急通信的大致时间，但却没有充分的时间做好应急通信的准备。大多数情况下，也不确定需要应急通信的地点。仅少数情况下，可以大致确定需要应急通信的地点。这些地点包括有天气预报的台风影响的区

3、域，有地震预报的地震影响区域等。　　近年来卫星技术得到很好的发展，卫星采用动态功率管理和动态带宽管理（DLA）等新技术，能根据天气的变化自动调整星上的功率分配，同时能自适应地调整卫星链路的调制和纠错编码方式，以保证降雨时通信链路的畅通。目前卫星新技术的采用，使系统的容量更大，在链路带宽、可靠性和传输性能都得到了提高，终端站成本和卫星链路成本也进一步降低。目前采用基于IP包交换技术的宽带通信系统，能灵活的接入多种业务。新一代的卫星通信地面站安装简单、快捷，更便于受灾情况下的设备迅速安装。　　本文将简要介绍卫星通信的技术，给出卫星通信在电力

4、系统应急通信的推荐应用方案，并综合分析其经济性等，并形成卫星通信在电力应急通信系统应用的结论。　　卫星通信技术简介　　基本原理　　卫星通信设备包括射频设备和中频设备，射频设备选用Ku波段≥16Hz中频信号，再传输送至ODU，通过变频及信号放大，形成Ku波段信号，由卫星天线发射上星；下行方向，由天线接收到的来自卫星的Ku波段信号，经ODU放大变频后成为70MHz信号，传送给卫星调制解调器，信号被解调、解码后形成基带信号，再经过复接器分发给各个通信终端。卫星调制解调器可同时接收到自己发射的下行信号，通过显示器监控发射图象信号的质量。　

5、　组网方案　　同步卫星通信系统（GEO）是终端在移动，卫星是静止的（由于卫星绕地球的运行周期与地球自转同步，而对地球应相对静止），所以又称为静止轨道卫星系统。GEO的卫星距地约36,000Km，通常约三颗卫星可以覆盖全球。移动站与卫星间的移动卫星链路用L频段，卫星地面站与卫星间的无线馈线链路采用C频段（图1）。目前较普遍采用的VSAT（小站卫星系统）也属于这类系统。VSAT由主站、小站和卫星组成，主站使用大型天线，用于Ku波段的天线直径为1.2m-8m，用于C波段的天线直径为7m-13m；小站天线的直径为0.3m-2.4m。　　　　　　

6、　　图1VSAT通信系统示意图　　技术特点　　卫星通信的传播距离远。同步通信卫星可以覆盖最大跨度达一万八千公里的区域。在这个覆盖区的任意两点都可通过卫星进行通信，而微波通信一般是50公里左右设一个中继站，一颗同步通信卫星的覆盖距离相当于300多个微波中继站。　　卫星通信路数多、容量大。一颗现代通信卫星，可携带几十个转发器，可提供几十路电视和成千上万路电话。　　卫星通信质量好、可靠性高。卫星通信的传输环节少，不受地理条件和气象的影响，可获得高质量的通信信号。　　卫星通信运用灵活、适应性强。它不仅能实现陆上任意两点间的通信，而且能实现船与船

7、、船与岸上、空中与陆地之间的通信，它可以组成一个多方向、多点的立体通信网。　　卫星通信成本低。在同样容量、同样距离的条件下，卫星通信和其他通信设备相比，耗费的资金少，卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高，随着设计和工艺的成熟，成本在不断降低。　　卫星通信推荐应用方案　　卫星通信解决方案　　针对电力系统变电站为主的应急通信需求，由于变电站位置固定，故暂不需要考虑可移动的车载卫星终端。采用卫星通信系统组成电力应急通信系统，有以下3个方案：　　卫星手机方式　　根据需要在变电站配置多套卫星手机，租用运营商的信道。　　在应急情况下需要优先

8、解决的是语音业务，目前卫星运营商已推出卫星移动手机的服务，它采用基于卫星的GSM变种模式，卫星上共有140个L波段点波束，系统采用7小区频率复用模型（理论上与GSM相似）。在应急情况下，由卫星手机与调度中心