用電信息采集系統(tǒng)中寬帶電力線載波通信技術的應用

王雅廷

摘要：現(xiàn)階段，我國對電能的需求不斷增加，用電信息采集工作也越來越受到重視。電力載波通信技術以其可靠性、經(jīng)濟性等方面的突出優(yōu)勢，在用電信息平臺與系統(tǒng)建設方面被廣泛運用。本文主要闡釋了電力線載波通信，分析了寬帶電力線載波通信技術在用電信息采集系統(tǒng)中的應用，以供參考。

關鍵詞：智能電網(wǎng);電力載波通信技術;電力信息采

引言

伴隨用電信息采集系統(tǒng)業(yè)務應用功能的拓展，采集系統(tǒng)的深化應用程度不斷加大。在基于自動抄表、計量裝置在線監(jiān)測、線損分析等營銷基礎業(yè)務應用的基礎上，運行監(jiān)測中心、安質部、運檢部、調(diào)度中心等業(yè)務管理同樣要求采集系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)，對采集設備、采集系統(tǒng)主站等提出相關的要求。采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)準確性、系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性至關重要。

1電力線載波通信

電力線載波通信（PowerLineCarrierCommunica-tion，簡稱PLCC）是一種通過電力線進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵓夹g，該通訊方式無需專用通訊線，可大幅降低設備成本、布線成本、人工安裝成本以及現(xiàn)場施工難度，同時又具備信號可穿墻、遠距離衰減小、抗干擾能力強的特點。多聯(lián)機空調(diào)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡，由室外機、室內(nèi)機、線控器等數(shù)百個系統(tǒng)節(jié)點構成，通訊距離長達上千米，控制系統(tǒng)復雜，通訊數(shù)據(jù)量大，工程現(xiàn)場電磁環(huán)境多變。在此條件下，控制可靠性、實時性要求高。電力線載波通信的低成本、高帶寬的特點，非常適合應用于多聯(lián)機控制系統(tǒng)通訊。在多聯(lián)機空調(diào)控制系統(tǒng)通訊方式中，采用電力線載波通信的工程機組愈來愈多。由于多聯(lián)機機組和電力線載波通訊技術的一些固有特點，控制系統(tǒng)需要解決以下兩個問題：便捷工程調(diào)試技術、高效數(shù)據(jù)傳輸技術。方能最大程度地發(fā)揮電力線載波通訊技術優(yōu)點，滿足多聯(lián)機機組工程調(diào)試、使用、維護中的可靠性要求。

2寬帶電力線載波通信技術在用電信息采集系統(tǒng)中的應用

2.1智網(wǎng)電能的全采集目標

實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全采集目標具有重要意義，需要穩(wěn)定且準確，并且長時間進行抄讀，對用電情況進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常事件。窄帶載波技術已經(jīng)運用了很長一段時間，其傳輸介質是低壓電力線，載波技術為psk單頻點載波技術或fsk單頻點載波技術，采用500k以下的中心頻點，周圍的噪音嚴重影響通訊質量，主要是因為使用的載波頻段的特性，在抗干擾能力方面存在缺陷，不能夠有效的進行阻抗。而微功能無線解決方案可以有效解決窄帶載波方案所存在的問題，提高抄通技術的效率，但是仍然不能夠實現(xiàn)全采集的目標，因為根據(jù)實際情況而言，會被很多建筑物遮擋，無法覆蓋整個片區(qū)，因此使用了多臺微功率集中器，但是加大了施工難度，還會受到天氣氣候因素影響。

2.2多聯(lián)機高效數(shù)據(jù)傳輸技術

多聯(lián)機機組完成工程調(diào)試后，在實際運行時，將外機作為中央?yún)f(xié)調(diào)器設備角色，由中央?yún)f(xié)調(diào)器建立如表1所示數(shù)據(jù)映射表，數(shù)據(jù)映射表是一種具備數(shù)據(jù)格式的表示網(wǎng)絡中站點設備數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。該數(shù)據(jù)映射表存儲當前網(wǎng)絡內(nèi)所有內(nèi)外機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。作為狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送方，通常情況下，只有當狀態(tài)數(shù)據(jù)改變后，才會發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時為了維護狀態(tài)數(shù)據(jù)的完整性，避免后接入設備可能無法收到完整的狀態(tài)數(shù)據(jù)，則不管狀態(tài)數(shù)據(jù)是否有更新，則每隔一段時間，狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送方需將自身所有狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上，為了保證總線通訊負載的穩(wěn)定性，各狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送設備節(jié)點將錯峰均勻發(fā)送，避免總線負載數(shù)據(jù)劇烈變化。作為狀態(tài)數(shù)接收維護方，當外機接收到內(nèi)外機狀態(tài)數(shù)據(jù)有變化時，更新數(shù)據(jù)映射表中對應內(nèi)外機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2.3寬帶電力載波與其他通信技術比較

寬帶載波作為以太網(wǎng)技術發(fā)展的一個新分支，是基于已經(jīng)廣泛驗證的TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議，因而具有完善的鏈路層和網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)保護與驗證，遠非各種窄帶載波的節(jié)點組織和中繼算法可比，即使在窄帶載波較有優(yōu)勢的通信距離上，目前的寬帶載波設備也可通過自身已具備的自動路由選址和中繼組網(wǎng)機制，可以更好地滿足端到端的通信解決方案。微功率無線解決方案與窄帶載波方案相比，抄通效果雖然占據(jù)一定優(yōu)勢，但其覆蓋率由于受到建筑物遮擋、雷雨天氣等地形氣候的影響，只能在臺區(qū)中加裝多臺集中器以實現(xiàn)全覆蓋的效果，但這無疑加大了施工、維護量及對后續(xù)服務的依賴。而基于TCP/IP機制的寬帶載波，則通信性能高、速率快、穩(wěn)定性安全性高、擴展能力強，能更有效達到“全采集”目標。RS-485與寬帶電力載波通訊方式相比，其需要長距離布線，造成工作量增大，加大投資，同時因其線徑較細，容易受損，且故障定位和恢復困難，運維費用較高，而且其易引雷，造成RS-485端口損壞。

2.4信息數(shù)據(jù)抄表

組網(wǎng)時，集中器通常安裝在變壓力器旁邊，可以為電力系統(tǒng)運行提供一個相對舒適的條件。但是，應用寬帶電力線載波通信技術時，必須確保載波電表和集中器處于統(tǒng)一狀態(tài)，將其安裝在電力用戶方面，有利于變壓器的有效輸出。為了保證用電信息采集系統(tǒng)的集中器的通信工作，需要根據(jù)系統(tǒng)運行向集中器發(fā)送指令，為抄表提供相對準確的指令。另外，根據(jù)這種情況，還需要確保載波電表和采集器的反應為一致狀態(tài)，保證電力各項信息的傳輸效率，并且信息在經(jīng)過集中器后進行自動讀取以及各項信息和數(shù)據(jù)保存，不僅保證了抄表的精度，還體現(xiàn)了寬帶電力線載波通信技術的作用。

結語

綜上所述，我國電網(wǎng)建設越來越朝著智能化的方向發(fā)展，用電信息采集平臺和系統(tǒng)運用也越來越普遍，采用動態(tài)曲線和圖表的形式，對能源消耗進行記錄和分析，可以有效的獲取相關信息，發(fā)現(xiàn)能源消耗漏洞，從而研制出相關解決措施。寬帶電力線載波通信技術應用促進了實時通訊，提高了運輸效率，提高了抄表計費的準確性，希望通過本文相關探究與分析可以給相關企業(yè)一定的借鑒與參考。

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