Đăng ký thành viên

Công nghệ di động Westermo nâng cấp mạng lưới điện thông minh tại Áo

Bộ định tuyến của Westermo sẽ sử dụng công nghệ LTE 450MHz riêng để kết nối 600 trạm biến áp của Energie AG ở những khu vực có địa hình phức tạp.

Công nghệ di động đã trở nên không thể thiếu đối với các ngành công nghiệp đòi hỏi các giải pháp truyền thông mạnh mẽ và hiệu quả. Trong các công ty điện lực, nó hỗ trợ các hoạt động quan trọng như quản lý lưới điện thông minh, theo dõi các nguồn năng lượng phân tán, cơ sở hạ tầng đo đếm tiên tiến và tích hợp năng lượng tái tạo. Các công nghệ mới nổi như mạng LTE riêng cung cấp các giải pháp phù hợp nhu cầu này với phạm vi phủ sóng, khả năng mở rộng và bảo mật tăng cường.

Công ty Energie AG (Áo) đã chứng minh sự tiến bộ này bằng việc nâng cấp đáng kể mạng lưới tại các địa hình địa lý phức tạp của Áo. Động thái này sẽ cải thiện kết nối lưới điện thuộc Áo.

Trang trại gió ở vùng Alps thuộc Áo (Ảnh st)

Hiểu về công nghệ di động

Công nghệ di động đã tiến hóa từ giao tiếp thoại đơn giản thành một phần không thể thiếu của hoạt động công nghiệp, quản lý thành phố thông minh và mạng lưới điện lực. CDMA (Truy cập đa phân chia theo mã) đến LTE (Tiến hóa Dài hạn) là một dấu mốc quan trọng.

CDMA, được phát triển vào những năm 1990, sử dụng các chuỗi mã hóa duy nhất để đồng thời cho phép nhiều người dùng truyền dữ liệu qua cùng một kênh tần số. Tuy nhiên, khi các mạng lưới điện lực mở rộng và nhu cầu về thông lượng dữ liệu cao hơn tăng lên, những hạn chế của CDMA trở nên rõ ràng, đặc biệt là trong việc quản lý các ứng dụng lưới điện thông minh hiện đại và các nguồn năng lượng phân tán. 

Cột điện thoại di động có kết nối 450MHz (Ảnh st) 

LTE sử dụng một phương pháp tiếp cận tinh vi gọi là ghép kênh phân chia tần số trực giao, theo đó sẽ phân đoạn dữ liệu để truyền qua nhiều kênh băng thông hẹp. Hệ thống này thường hoạt động theo hai cấu hình chính trên toàn thế giới: chế độ song công phân chia tần số chiếm ưu thế, sử dụng các băng tần riêng biệt để gửi và nhận dữ liệu và chế độ song công phân chia thời gian, trong đó truyền và nhận xen kẽ trong cùng một băng tần dựa trên phân bổ của nhà điều hành mạng ở các khu vực cụ thể.

Một yếu tố quyết định khác trong truyền thông di động là tần số băng tần. Tần số cao (trên 2GHz) cung cấp tốc độ dữ liệu và dung lượng cao hơn nhưng có bước sóng ngắn hơn, dẫn đến phạm vi hạn chế và khả năng thâm nhập kém qua các vật cản. Điều này đòi hỏi nhiều cột hơn để có phạm vi phủ sóng đầy đủ, đặc biệt là ở các khu vực đô thị đông đúc. Tần số thấp (dưới 1GHz) cung cấp phạm vi phủ sóng rộng hơn và khả năng thâm nhập tốt hơn qua các bức tường do bước sóng dài hơn. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho vùng nông thôn hoặc vùng phủ sóng diện rộng với ít cột hơn. Tuy nhiên, tần số thấp hơn có dung lượng thấp hơn, hạn chế tốc độ dữ liệu đỉnh.

Nâng cấp LTE 450MHz của Energie AG

Energie AG đã sử dụng công nghệ di động Westermo để di chuyển chiến lược từ CDMA 450 sang LTE 450MHz trên 6.000 trạm biến áp trong bối cảnh địa hình đa dạng của Áo. Bản nâng cấp này diễn ra khi CDMA đạt đến cuối vòng đời của nó. Kiến trúc hệ thống sử dụng cơ sở hạ tầng LTE riêng hoạt động trong băng tần 450MHz, đặc biệt là vì đặc điểm thâm nhập vượt trội và khả năng phủ sóng mở rộng trên địa hình đầy thách thức.

Giải pháp này tích hợp khoảng 8.000 bộ định tuyến di động chuyên dụng có khả năng chuyển đổi giao thức, hỗ trợ nhiều giao thức SCADA, bao gồm 101, Modbus, 104, DNP3 và Digital I/O. Khung truyền thông hợp nhất tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý các nguồn năng lượng phân tán, tổng hợp công tơ thông minh và tích hợp thiết bị cũ.

Bộ định tuyến Westermo (Ảnh st)

Việc triển khai tần số thấp 450MHz tối ưu hóa các yêu cầu về cơ sở hạ tầng bằng cách giảm số lượng trạm gốc cần thiết trong khi vẫn duy trì vùng phủ sóng mạnh mẽ trên các vùng bằng phẳng hoặc đồi núi. Hệ thống này kết hợp việc cung cấp và theo dõi tự động thông qua phần mềm độc quyền để cho phép quản lý tập trung mạng thiết bị rộng lớn. Kiến trúc này ưu tiên an ninh mạng thông qua việc triển khai mạng riêng, giúp nâng cao khả năng bảo vệ chống mất điện. 

Biên dịch: Nguyễn Thị Dung

Theo “Eepower”, tháng 12/2024