智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)中的寬帶通信技術(shù)

　　3.2通信方式對(duì)比

　　綜上所述，各種通信方式都各具特點(diǎn)，根據(jù)國家電網(wǎng)公司“電力用戶智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組”提供的有關(guān)研究報(bào)告，抄表系統(tǒng)的幾種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

　　總體來說，電力線載波方式，包括窄帶和寬帶電力線通信在系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)性上具有優(yōu)勢(shì)，但在兩者相比較來看，寬帶電力線載波通信方式無疑具有較高的技術(shù)水平和性能，在速率、可靠性、擴(kuò)展性上的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，其主要理由如下：

　　1)寬帶載波作為以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新分支，是基于已經(jīng)過廣泛驗(yàn)證的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而具有完善的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)保護(hù)與驗(yàn)證，遠(yuǎn)非各種窄帶載波的結(jié)點(diǎn)組織和中繼算法可比。

　　2)寬帶通信速率高，每個(gè)IP包在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)即完成數(shù)據(jù)傳輸，可大大降低遭受突發(fā)干擾的影響，即使一次通信失敗，也可按照帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(CSMA/CD)迅速重發(fā)，確保數(shù)據(jù)可靠。

　　3)寬帶載波芯片大都基于高性能32位核心和DSP技術(shù)制造，在技術(shù)等級(jí)和性能上都具有優(yōu)勢(shì)。

　　4)即使是在窄帶載波較有優(yōu)勢(shì)的通信距離上，目前的寬帶載波設(shè)備也可通過自身已具備的自動(dòng)路由選址和中繼組網(wǎng)機(jī)制，可以更好的滿足端到端的通信解決方案。

　　5)基于TCP/IP機(jī)制的寬帶載波，通信性能高、速率快、穩(wěn)定性安全性高、擴(kuò)展能力強(qiáng)，應(yīng)用于低壓用戶集中抄表的本地通信，可確保抄表數(shù)據(jù)的通信成功率和準(zhǔn)確率，是實(shí)現(xiàn)電力營銷將來預(yù)付費(fèi)管理模式的可靠平臺(tái)。

　　4基于電力線寬帶通信技術(shù)的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)

　　4.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　基于電力線寬帶載波技術(shù)的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)，就是把先進(jìn)的電力線寬帶通信技術(shù)(BPLC)和智能化抄表技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與寬帶傳輸于一體的新一代低壓用戶集中抄表解決方案。本系統(tǒng)適用于電力用戶集中的城市臺(tái)區(qū)，如居民小區(qū)和普通工商業(yè)用戶。所采集的電表類型包括帶有RS485通訊接口的普通單相、三相電子表。系統(tǒng)的特點(diǎn)是：利用臺(tái)變以下的低壓電力線作為通信傳輸介質(zhì)，采用電力線寬帶通信模塊進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，免布線、低成本地實(shí)現(xiàn)用戶終端電表的網(wǎng)絡(luò)化采集環(huán)境。

　　4.2系統(tǒng)架構(gòu)

　　基于電力線寬帶載波技術(shù)的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)以城鎮(zhèn)公用配變臺(tái)區(qū)或居民小區(qū)(多配變臺(tái)區(qū))為采集單位，對(duì)該配變臺(tái)區(qū)或居民小區(qū)的全部居民電表(還包括配電臺(tái)區(qū)的單、三相工商業(yè)用戶電表)以及配變臺(tái)區(qū)的總表進(jìn)行用電信息采集，并遠(yuǎn)程上傳給局端主站系統(tǒng)。局端主站系統(tǒng)通過系統(tǒng)構(gòu)建的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶電表的遠(yuǎn)程通斷電控制和未來的預(yù)付費(fèi)管理等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。

　　4.3系統(tǒng)架構(gòu)說明

　　基于電力線寬帶載波技術(shù)的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)可根據(jù)部署位置分為主站、通信信道和采集設(shè)備三部分。系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

　　(1)系統(tǒng)主站

　　主站部分的物理結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、通信前置機(jī)、防火墻設(shè)備以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。建議單獨(dú)組網(wǎng)，與營銷應(yīng)用系統(tǒng)和其它應(yīng)用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道采用防火墻進(jìn)行安全隔離，保證系統(tǒng)的信息安全。

　　(2)通信信道

　　通信信道分為遠(yuǎn)程通信信道和本地通信信道。

　　遠(yuǎn)程通信信道是指系統(tǒng)主站與遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)集中器之間的通信信道，主要包括光纖信道、GPRS/ADSL公用網(wǎng)絡(luò)信道、230MHz無線電力專用信道等。由于光纖信道的高帶寬、高速率和高可靠性，在有條件的情況下建議將電力通信光纖專網(wǎng)向配網(wǎng)延伸至每個(gè)臺(tái)區(qū)，覆蓋全部10KV線路，以確保骨干通信網(wǎng)絡(luò)的專有性和安全性。

　　本地通信信道是指網(wǎng)絡(luò)集中器與采集器、采集器與電能表計(jì)之間的通信信道。網(wǎng)絡(luò)集中器與采集器之間通過電力線寬帶通信技術(shù)，形成以電力線為傳輸介質(zhì)的高速IP網(wǎng)絡(luò)。采集器與電能表計(jì)之間的通信信道為RS-485總線。

　　(3)采集設(shè)備

　　采集設(shè)備指安裝在現(xiàn)場(chǎng)的終端及計(jì)量設(shè)備，主要包括網(wǎng)絡(luò)集中器、電力線寬帶載波采集器以及電能表計(jì)等，分別介紹如下：

　　1)網(wǎng)絡(luò)集中器：用于收集各采集終端的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲(chǔ)存，同時(shí)能和主站或手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。集中器具有以太網(wǎng)絡(luò)接口，下行與采集器之間的通信采用電力線寬帶載波技術(shù)，完成集中器對(duì)采集器的數(shù)據(jù)收集和集中管理。上行通過電力專用的光纖網(wǎng)絡(luò)，或電信運(yùn)營商的GPRS/ADSL信道，上傳抄表數(shù)據(jù)給系統(tǒng)主站，并接受主站的管理指令，完成對(duì)用戶電表的集中控制與管理，未來可通過電表實(shí)現(xiàn)預(yù)購電管理功能。

　　2)電力線寬帶載波采集器：用于采集多個(gè)電能表的電能信息，并通過電力線寬帶載波信道與集中器交換數(shù)據(jù)。

　　3)電能表：系統(tǒng)支持帶有RS-485通信接口的電能表。

　　5結(jié)語

　　采用電力線寬帶通信技術(shù)的智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)，不僅大大提高了信息采集工作效率，而且可為供電企業(yè)提供遠(yuǎn)程用電管理的雙向通信平臺(tái)，建立用戶與電網(wǎng)之間實(shí)時(shí)、互動(dòng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全采集、全覆蓋、全費(fèi)控功能，創(chuàng)建用電新型電力營銷管理模式，提供其它網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)功能，為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)營銷自動(dòng)化，提高營銷和服務(wù)管理水平創(chuàng)造了技術(shù)條件。