智能電網(wǎng)用電信息采集系統中的寬帶通信技術(shù)

　　3.2通信方式對比

　　綜上所述，各種通信方式都各具特點(diǎn)，根據國家電網(wǎng)公司“電力用戶(hù)智能電網(wǎng)用電信息采集系統建設領(lǐng)導小組”提供的有關(guān)研究報告，抄表系統的幾種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

　　總體來(lái)說(shuō)，電力線(xiàn)載波方式，包括窄帶和寬帶電力線(xiàn)通信在系統可實(shí)現性上具有優(yōu)勢，但在兩者相比較來(lái)看，寬帶電力線(xiàn)載波通信方式無(wú)疑具有較高的技術(shù)水平和性能，在速率、可靠性、擴展性上的優(yōu)勢尤為明顯，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(guò)廣泛驗證的TCP/IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，因而具有完善的鏈路層和網(wǎng)絡(luò )層數據保護與驗證，遠非各種窄帶載波的結點(diǎn)組織和中繼算法可比。

　　2)寬帶通信速率高，每個(gè)IP包在毫秒級時(shí)間內即完成數據傳輸，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的載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議(CSMA/CD)迅速重發(fā)，確保數據可靠。

　　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)等級和性能上都具有優(yōu)勢。

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

　　5)基于TCP/IP機制的寬帶載波，通信性能高、速率快、穩定性安全性高、擴展能力強，應用于低壓用戶(hù)集中抄表的本地通信，可確保抄表數據的通信成功率和準確率，是實(shí)現電力營(yíng)銷(xiāo)將來(lái)預付費管理模式的可靠平臺。

　　4基于電力線(xiàn)寬帶通信技術(shù)的低壓用戶(hù)集中抄表系統

　　4.1系統簡(jiǎn)介

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

　　4.2系統架構

　　基于電力線(xiàn)寬帶載波技術(shù)的低壓用戶(hù)集中抄表系統以城鎮公用配變臺區或居民小區(多配變臺區)為采集單位，對該配變臺區或居民小區的全部居民電表(還包括配電臺區的單、三相工商業(yè)用戶(hù)電表)以及配變臺區的總表進(jìn)行用電信息采集，并遠程上傳給局端主站系統。局端主站系統通過(guò)系統構建的寬帶通信網(wǎng)絡(luò )，可以實(shí)現對用戶(hù)電表的遠程通斷電控制和未來(lái)的預付費管理等網(wǎng)絡(luò )服務(wù)功能。

　　4.3系統架構說(shuō)明

　　基于電力線(xiàn)寬帶載波技術(shù)的低壓用戶(hù)集中抄表系統可根據部署位置分為主站、通信信道和采集設備三部分。系統的架構如圖1所示。

　　(1)系統主站

　　主站部分的物理結構主要由數據庫服務(wù)器、應用服務(wù)器、通信前置機、防火墻設備以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )設備組成。建議單獨組網(wǎng)，與營(yíng)銷(xiāo)應用系統和其它應用系統以及公網(wǎng)信道采用防火墻進(jìn)行安全隔離，保證系統的信息安全。

　　(2)通信信道

　　通信信道分為遠程通信信道和本地通信信道。

　　遠程通信信道是指系統主站與遠端網(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(wú)線(xiàn)電力專(zhuān)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(zhuān)網(wǎng)向配網(wǎng)延伸至每個(gè)臺區，覆蓋全部10KV線(xiàn)路，以確保骨干通信網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)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、采集器與電能表計之間的通信信道。網(wǎng)絡(luò )集中器與采集器之間通過(guò)電力線(xiàn)寬帶通信技術(shù)，形成以電力線(xiàn)為傳輸介質(zhì)的高速I(mǎi)P網(wǎng)絡(luò )。采集器與電能表計之間的通信信道為RS-485總線(xiàn)。

　　(3)采集設備

　　采集設備指安裝在現場(chǎng)的終端及計量設備，主要包括網(wǎng)絡(luò )集中器、電力線(xiàn)寬帶載波采集器以及電能表計等，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據，并進(jìn)行處理儲存，同時(shí)能和主站或手持設備進(jìn)行數據交換。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(xiàn)寬帶載波技術(shù)，完成集中器對采集器的數據收集和集中管理。上行通過(guò)電力專(zhuān)用的光纖網(wǎng)絡(luò )，或電信運營(yíng)商的GPRS/ADSL信道，上傳抄表數據給系統主站，并接受主站的管理指令，完成對用戶(hù)電表的集中控制與管理，未來(lái)可通過(guò)電表實(shí)現預購電管理功能。

　　2)電力線(xiàn)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(guò)電力線(xiàn)寬帶載波信道與集中器交換數據。

　　3)電能表：系統支持帶有RS-485通信接口的電能表。

　　5結語(yǔ)

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