随着智能电网的发展，电力公司正在使用各种通信技术来有效地连接分布式能源、储能系统、远程变电站和其他资产。理想情况下，这应该提供一个可靠、高速和安全的网络，能够传输所有信息。为此，一些公用事业公司已经安装了光纤网络。它们提供快速、安全和可靠的通信，不受电气系统中通常存在的各种噪声和干扰的影响。
但是，部署和维护光缆基础设施既昂贵又困难，而且几乎不实用，尤其是当您拥有多个相距很远的远程设施时。例如，技术提供商必须获得通行权，这在通过私人空间时可能是一个巨大的挑战。此外，对于远离中央控制或公共网络的远程位置，这些挑战可能无法证明成本和困难是合理的。因此，它在偏远地区变得不切实际，特别是如果该地区的电能容量较低。
为了克服与光纤网络相关的一些挑战，公用事业越来越多地采用蜂窝通信。今天，快速可靠的无线网络可供行业和智能电网提供商使用，或者与光纤相比，部署起来更容易且成本更低。通常，除了非常偏远的地区，高速蜂窝无线基础设施因此，蜂窝工业路由器正日益成为变电站自动化的关键组件。这些设备提供了通过无线广域网将远程设施连接到公用事业网络的必要技术。
电网现代化
电力公司和其他利益相关者需要确保他们为工业、商业和家庭消费者提供具有成本效益和可靠的能源。因此，电网的现代化和各种任务的自动化对于整个电能生态系统至关重要。这不仅保证了满足较高的消费者期望和良好的收入，而且还保证了更好的资产利用率。此外，不断增加的可再生能源和存储系统需要双向电力流，这需要可靠的监测和控制技术。
通常，物理访问和手动管理远程变电站、发电和配电资产通常既昂贵又困难，尤其是在长距离分布时。这使得监控和控制资产变得困难和昂贵，从而降低了电力系统的效率和可靠性。
随着电力生态系统中的公用事业公司和其他利益相关者寻求优化系统、提高效率和可靠性的方法，他们越来越多地采用智能电网。数字化涉及将各种发电、输电和配电系统互连到一个中央控制系统，该系统可以几乎实时地监控和管理系统。因此，这降低了运营成本，同时提高了电能质量、可靠性和效率。
通信在提供在各种电网资产之间交换数据以及监控和控制信号的媒介方面发挥着重要作用。通过实现智能电网不同组件之间的信息流，通信技术使能源利益相关者能够优化系统并有效地管理需求和供应。
其他好处包括简化他们的计费系统、发电和分销，同时最大限度地利用资源并提高收入。此外，变电站等设施的自动化对于提高检测、预测和解决故障、预测负载变化和促进需求响应的速度和能力至关重要。
变电站自动化
变电站自动化涉及使用各种硬件和软件组件来本地和远程监视和控制电气设施。在实践中，这可以自动执行大部分耗时、重复且容易出错的任务，从而改善操作、电力输送、可靠性和效率。
变电站自动化依赖于广泛的硬件和软件组件。
IED（智能电子设备）
IED 由单个或多个微处理器组成，具有通信能力，可以向数字继电器、智能仪表和其他外部源发送和接收数据和控制信号。典型的 IED 包括基于微处理器的数字保护继电器和数字仪表，可以测量、记录系统参数并将其传送到中央服务器。
通常，IED 包含对公用事业内不同团队和用户组有用的有价值的操作和非操作数据。因此，IED 和相关设备使公用事业公司能够改善运营、可靠性、效率、预防性维护和收入。
监控和数据采集系统 (SCADA)
变电站依赖于 SCADA 系统，该系统通常是一种企业级软件解决方案，可根据其收集的信息监控和控制设施内的各种活动。
新兴的 SCADA 部署涉及将多个特定于变电站的设备和设备（例如 IED、保护继电器、RTU、数据记录器、计量设备等）连接到一个通用且安全的网络。
通常，系统运行在由多个变电站级第 2 层以太网交换机组成的网络上，用于本地通信。然后，SCADA 系统使用高度安全的第 3 层工业路由器将设施连接到公用事业的广域网，同时保护资产免受网络攻击。
通信技术
双向通信支持设施内设备之间的数据交换，以及前端系统与变电站、智能电表、发电和配电系统之间的外部数据交换。如上所述，SCADA 系统使用第 2 层和第 3 层网络分别进行内部和外部通信。
在典型安装中，坚固耐用的快速蜂窝工业路由器在远程位置和中央控制位置之间提供安全连接。所有流量都通过安全的加密 WAN 链接传输，从而最大限度地降低网络攻击的风险。
通常，蜂窝工业路由器提供灵活、可靠、安全且具有成本效益的通信解决方案，使公用事业能够自动化其变电站监控和控制活动。它消除了部署昂贵的光纤连接的需要，除了部署困难外，还容易受到物理损坏和昂贵的维护。
现代工业路由器（例如M2M PRO4）适用于将远程配电自动化、SCADA 和计量应用连接到一个通用且安全的公用事业运营网络。除了变电站，路由器还适用于将远程可再生能源发电设施连接到公用事业网络。
为什么蜂窝网络适用于广域网
虽然公用事业公司传统上依赖光纤电缆等物理通信基础设施，但它们正逐渐转向更便宜、更易于部署和扩展的蜂窝网络。现代无线技术正在提供更灵活、更具成本效益的通信解决方案，适用于广泛的应用。
无线网络的其他好处包括：
蜂窝通信是一种成熟的技术，覆盖范围广。因此，公用事业公司可以使用现有的基础设施，成本较低，无需部署新设备。
与需要铺设额外电缆才能到达新位置的物理网络（例如光纤）相比，易于扩展或升级
高可靠性和高性能。无线蜂窝网络提供低延迟、快速数据速度、高数据容量和其他功能，以支持关键和要求苛刻的变电站自动化任务
安全可靠的通信
今天，无线技术的进步提供了可靠和高速的通信系统，支持广泛的变电站自动化、SCADA、智能计量和其他应用。此外，设备制造商如今正在生产新设备，例如工业级蜂窝路由器，以支持连接。
合规、经济高效且可靠的路由器（例如M2M PRO4 工业蜂窝路由器）为公用事业公司提供经济高效、安全且易于部署的通信解决方案，使他们能够将远程资产可靠地连接到中央控制平台。特别是，这些解决方案能够将各种关键组件（包括远程能源发电厂、配电自动化网络、计量和变电站 SCADA 网络以及其他组件）连接到中央监控系统。
工业蜂窝路由器
工业蜂窝路由器是一种通信设备，可通过安全的无线蜂窝 WAN 将来自光纤、以太网或其他物理网络的数据上行链路。然后，它通过用户选择的首选或现有 2、3 或 4G 网络服务将数据路由到 PSTN。现代工业路由器是支持高速发送数据的智能设备，因此可以以较低的成本传输大量信息。
通常，工业路由器提供灵活且可扩展的通信解决方案，使公用事业公司能够对电网进行现代化改造。它使公用事业公司能够通过无线网络将他们的发电厂、输电 HV/MV 和配电 MV/LV 变电站连接到一个公共网络。这使公用事业公司能够远程监控和管理发电和消耗以及电力输送。
除了作为将变电站连接到公用事业控制室的主要通信设备外，工业蜂窝路由器还可以在具有现有光纤网络链路的位置作为备用设备。如果光缆连接失败，他们可以切换到无线连接，从而最大限度地减少停机时间。自动故障转移可确保高容错水平，同时防止远程变电站和控制中心之间的通信丢失。
M2M PRO4 工业蜂窝路由器
SR510工业路由器(电力)是一款坚固耐用的工业路由器，可在远程变电站和公用设施控制室之间提供安全、可靠和快速的连接解决方案。特别是，M2M PRO4 是适用于要求苛刻的变电站自动化应用的最佳工业蜂窝路由器之一。路由器旨在提供最高级别的网络安全，从而确保保护所有数据和连接的资产。
主要特点包括
PRO4 易于设置和维护一个提供多种功能的安全工业路由器，从而降低安装成本并最大限度地减少变电站的组件数量。
PRO4 工业路由器采用强大的安全性和防火墙构建，使其能够在现有或新变电站中遵守 NERC-CIP-5 要求，从而确保针对网络攻击提供最高保护。一些安全功能包括强密码、防火墙和系统日志、加密协议和远程身份验证。
通常，M2M 工业路由器 PRO4 是一种变电站级设备，通过 4G LTE 网络进行通信，从而提供快速的数据速度和可靠的通信。它带有各种接口，例如 RS232 和 RS485，可以轻松连接 PLC。
坚固耐用，可承受各种恶劣条件
结论
尽管光纤网络具有高速、抗噪和其他优势，但在某些环境中安装成本高且有时难以安装。另一方面，工业无线路由器可以将远程设施连接到公用事业的控制中心，并像光纤网络一样提供低延迟和容量。无线蜂窝通信有可能增加变电站自动化的采用。为此公司正在提供工业路由器，以促进从刚性光纤到更灵活的多用途无线网络的采用和过渡。
