实施智能电网解决方案

2006年，在对现有通信能力进行全面审计后，Great River Energy (GRE)寻求在其配电网中实施高效、现代、智能的无线通信基础设施。这一举措旨在更好地满足对其发电资源日益增长的需求，提高运营效率，并应用通信基础设施，以满足能源用户以及发电和输电(G&T)成员的长期能源需求。

通讯基础设施的升级是一项庞大而敏感的事业。作为全美第四大G&T合作公司，拥有17亿美元资产，GRE确定了确保灵活、高效和安全的通信网络的巨大需求。GRE在明尼苏达州和威斯康辛州有28个成员合作社，向大约60万户家庭、企业和农场分发电力。GRE不仅服务于广泛的客户基础，其网络覆盖广阔的地理区域，充满了重大的环境挑战。

有很多房产

GRE家族的集体参与者覆盖了总共55,000平方英里的土地，其中包括4500英里的输电线路，100个输电变电站和475个配电变电站，分布在这两个州的农村地区。这一大片领土经常面临极端天气条件，并被崎岖的地形所覆盖。为了有效地为客户服务，同时继续建立用户基础，新的通信网络需要安全、高效和实时。GRE现有的通信基础设施是几十年前建立的，依赖于老化的系统和专有网络，维护起来既困难又昂贵。

为了提高其分散的现场资产的弹性和安全性，并更积极地响应客户需求，GRE决定实施宽带无线解决方案，并通过智能电网功能现代化其基础设施。这意味着不再需要为每个应用程序部署新的电信网络。相反，该公司可以迁移到一个融合的IP通信网络，允许逐步转移。

购买还是建造?

传统上，合作企业在实现现场操作自动化和现场资产“虚拟化”时只有两种选择:要么建立自己的定制专用网络，要么从面向消费者的运营商购买网络服务。

构建自己的网络的优点包括拥有和控制网络的能力，但这种方法带来了沉重的技术和财务风险，包括使用未经许可的频谱或获得非常昂贵且有限的许可频谱的问题。另一种选择是购买一项服务，它有自己的一套风险和回报。这样做的好处是，一个合作公寓可以以每个部署单元每月少量的增量费用启动和运行;然而，他们必须将控制权完全交给以消费者为导向的运营商。这种方法通常有许多相同的问题:运营商根本不提供偏远和农村地区的服务，也不能消除通过自制系统跨越多个运营商所需的大杂烩网络。

由于所有智能电网解决方案的核心是高性能、安全、私有、双向通信系统，因此GRE转向Arcadian Networks (AN)为该项目提供设备和服务。AN开始提供最好的构建和购买场景。

AN为语音和数据提供定制的、私有的无线宽带服务。它包括固定和移动通信，旨在支持能源公司，如石油和天然气公司以及电力、天然气和水公用事业。该公司专注于连接具有关键任务资产的农村地区，解决了最后一英里的挑战。

700mhz可靠性

作为700 MHz频谱的主要持有者，覆盖了美国大陆和墨西哥湾的四分之三以上(以及其他地方的220 MHz)， AN的系统提供了直接流向客户的规模经济。通过其许可的频谱，AN能够为GRE提供完全集成的无线宽带网络，以完成SCADA(监督控制和数据采集)应用。实际上，GRE将能够通过AN的安全、专用宽带网络实时监控和管理其分散的发电和传输资产，确保在整个客户网络中提供可靠的能源服务。这种解决方案不仅有助于防止停电，还可以保护电网的长期可持续性。

由无线宽频网络推动的其他关键任务应用包括:

• 自动抄表的变电站;

• 互联网语音(VoIP);

• 变电站安全监控;

• 控制区域操作;而且

• 现场劳动力管理。

AN的700 MHz宽带无线系统提供安全的IP连接到GRE选择监控和管理的系统上的任何点。上游1.2 Mbps和下游0.8 Mbps的数据传输速度确保了关键信息的实时可用性。AN拥有一个全天候配备人员的关键任务网络运营中心，以确保持续监督并严格遵守北美电力可靠性公司(NERC)和联邦能源监管委员会(FERC)的指导方针。

工作已接近完成

当该项目在今年晚些时候全面实施时，GRE将能够即时监控系统性能，在系统上大约620个点上收集客户使用和计费数据。变电站配备了WiFi热点，因此现场工作人员可以在需要时与操作人员进行无线通信。

目前，GRE和AN正在共同建设基站，并正在安装Vyyo公司生产的客户端设备(CPE)。基站是支持IP数据进出CPE的宽带集线器。每个变电站都配备了700mhz的无线调制解调器、路由器、防火墙和天线。该系统的点对多点网络设计允许从单个基站进行长达20英里的通信，有效地让分散在1250平方英里的多个调制解调器访问单个集线器。从发射塔站点到GRE操作中心的回程是通过光纤和数字微波。

AN将拥有基站设备和频谱，而GRE将根据另一份合同监控、管理和维护CPE和基站设施。目前已安装52个基站，另有15个基站的安装工作正在进行中。到年底，95%以上的基站将安装完毕，覆盖明尼苏达州的大部分地区。

积极的效果

GRE的下一代、关键任务、最后一英里变电站自动化项目正在将合作社转变为响应更及时、更有弹性和实时的企业。这一转变的关键是通过一流的运营商服务增强内部技能，以实现安全的无线通信平台，为公司提供最高的选择价值。

最终，GRE能够更好地专注于其提供清洁、可靠能源的核心竞争力，同时利用AN提供可靠和高性能通信的能力。有了阿卡迪亚的网络，像GRE这样的电力公司可以减少高峰负荷或更好地管理高峰时期的电力需求。这有可能节省数百万美元，并有助于保护电网的未来。

作者信息

杰克·拉斯韦勒是阿卡迪亚网络公司工程和网络运营副总裁。联络他的地址是jake.rasweiler@arcadiannetworks.com．

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