智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)中的寬帶通信技術

　　3.2通信方式對比

　　綜上所述，各種通信方式都各具特點，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)建設領導小組”提供的有關研究報告，抄表系統(tǒng)的幾種通信方式的優(yōu)缺點比較如下：

　　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)可實現(xiàn)性上具有優(yōu)勢，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)技術發(fā)展的一個新分支，是基于已經(jīng)過廣泛驗證的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結點組織和中繼算法可比。

　　2)寬帶通信速率高，每個IP包在毫秒級時間內(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的載波偵聽多路訪問網(wǎng)絡協(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技術制造，在技術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自身已具備的自動路由選址和中繼組網(wǎng)機制，可以更好的滿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(wěn)定性安全性高、擴展能力強，應用于低壓用戶集中抄表的本地通信，可確保抄表數(shù)據(jù)的通信成功率和準確率，是實現(xiàn)電力營銷將來預付費管理模式的可靠平臺。

　　4基于電力線寬帶通信技術的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)

　　4.1系統(tǒng)簡介

　　基于電力線寬帶載波技術的低壓用戶集中抄表系統(tǒng)，就是把先進的電力線寬帶通信技術(BPLC)和智能化抄表技術相結合，實現(xiàn)電表實時數(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)的特點是：利用臺變以下的低壓電力線作為通信傳輸介質，采用電力線寬帶通信模塊進行數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)，免布線、低成本地實現(xiàn)用戶終端電表的網(wǎng)絡化采集環(huán)境。

　　4.2系統(tǒng)架構

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

　　4.3系統(tǒng)架構說明

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

　　(1)系統(tǒng)主站

　　主站部分的物理結構主要由數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、通信前置機、防火墻設備以及相關的網(wǎng)絡設備組成。建議單獨組網(wǎng)，與營銷應用系統(tǒng)和其它應用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道采用防火墻進行安全隔離，保證系統(tǒng)的信息安全。

　　(2)通信信道

　　通信信道分為遠程通信信道和本地通信信道。

　　遠程通信信道是指系統(tǒng)主站與遠端網(wǎng)絡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)延伸至每個臺區(qū)，覆蓋全部10KV線路，以確保骨干通信網(wǎng)絡的專有性和安全性。

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

　　(3)采集設備

　　采集設備指安裝在現(xiàn)場的終端及計量設備，主要包括網(wǎng)絡集中器、電力線寬帶載波采集器以及電能表計等，分別介紹如下：

　　1)網(wǎng)絡集中器：用于收集各采集終端的數(shù)據(jù)，并進行處理儲存，同時能和主站或手持設備進行數(shù)據(jù)交換。集中器具有以太網(wǎng)絡接口，下行與采集器之間的通信采用電力線寬帶載波技術，完成集中器對采集器的數(shù)據(jù)收集和集中管理。上行通過電力專用的光纖網(wǎng)絡，或電信運營商的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，完成對用戶電表的集中控制與管理，未來可通過電表實現(xiàn)預購電管理功能。

　　2)電力線寬帶載波采集器：用于采集多個電能表的電能信息，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結語

　　采用電力線寬帶通信技術的智能電網(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)提供遠程用電管理的雙向通信平臺，建立用戶與電網(wǎng)之間實時、互動的數(shù)字網(wǎng)絡，實現(xiàn)全采集、全覆蓋、全費控功能，創(chuàng)建用電新型電力營銷管理模式，提供其它網(wǎng)絡增值服務功能，為實現(xiàn)智能電網(wǎng)營銷自動化，提高營銷和服務管理水平創(chuàng)造了技術條件。