關(guān)于智能用電小區(qū)通信方式的探討

【摘要】近年來，隨著我國分布式電源的廣泛運用和居民家用電動汽車的迅速發(fā)展，智能用電小區(qū)應(yīng)運而生，既滿足了居民對供電服務(wù)的多樣化需求，又提高了用電的效率。智能用電小區(qū)是以電力網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)設(shè)備為基礎(chǔ)，充分考慮未來電力的發(fā)展趨勢，利用新技術(shù)對用戶用電設(shè)備、公共用電設(shè)施等進行監(jiān)測分析和控制，提高了能源的利用效率，為用戶提供了優(yōu)質(zhì)便捷的雙向互動服務(wù)。本文將從智能用電小區(qū)的功能業(yè)務(wù)對通信的需求進行分析，為智能用電小區(qū)通信方式的建立做出了積極探討。

【關(guān)鍵詞】智能用電小區(qū)；通信；方式

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，智能用電小區(qū)越來越受到人們的歡迎。智能用電小區(qū)是電力公司采用先進的通信技術(shù)，將通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個小區(qū)，通過對用戶用電信息的采集，對小區(qū)配電自動化功能的實現(xiàn)等，使小區(qū)內(nèi)公共設(shè)施信息集中統(tǒng)一，進而對小區(qū)內(nèi)用戶的電源和用電設(shè)備進行監(jiān)測控制，實現(xiàn)用電小區(qū)的供電智能平衡。電力公司通過對服務(wù)、能效等進行互動管理，運用合理的管理與檢測來提升電網(wǎng)終端的服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)管理與服務(wù)的雙重提高。

一、智能用電小區(qū)的通信需求

1.骨干通信網(wǎng)。主要是為后臺業(yè)務(wù)及小區(qū)信息交互提供鏈路，主要包括配電側(cè)的配電自動化業(yè)務(wù)、配電變壓器監(jiān)測、用電側(cè)的負荷監(jiān)控及用電信息采集、自主繳費等業(yè)務(wù)，而后臺業(yè)務(wù)對通信網(wǎng)的寬帶、容量、覆蓋范圍及安全性都有著較高的要求，因此，實現(xiàn)光線網(wǎng)絡(luò)是智能用電小區(qū)通信的主要方案。

2.接入通信網(wǎng)。接入通信網(wǎng)主要是負責(zé)各項業(yè)務(wù)的最后一層的接入，配電側(cè)業(yè)務(wù)接入到配電變壓器區(qū)，并將其接入到自動繳費終端及智能表計等。當(dāng)前，小區(qū)內(nèi)的配電用電通信網(wǎng)尚未完全統(tǒng)一，最為常見的有中壓電力線通信、光纖專網(wǎng)等，這些都不能夠承載智能用電小區(qū)的后臺業(yè)務(wù)，要求應(yīng)有先進的通信技術(shù)才能夠使后臺業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)順利。

3.家庭網(wǎng)絡(luò)。居民戶內(nèi)智能交互終端要實現(xiàn)對家電的管理與控制，就要求家電的控制模塊與智能交互終端之間建立符合一定標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信鏈路。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對帶寬要求較低，但是簡單、使用方便、工作可靠、成本低，因此電力線載波、無線微網(wǎng)功率組網(wǎng)等技術(shù)成為備選方案。

二、智能用電小區(qū)通信方式

（一）光通信（SDH、PTN、EPON）

光通信中的SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，由統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)操作，具有極強的網(wǎng)管能力，可自愈保護，同時具有綜合的寬帶管理靈活性。

PTN是近年來通信網(wǎng)中新涌現(xiàn)的傳輸技術(shù)，在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸煤質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，PTN網(wǎng)絡(luò)是基于包交換、多業(yè)務(wù)支持、端到端連接、低成本的網(wǎng)絡(luò)。

EPON是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用的是點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在物理層面采用了PON技術(shù)，使用以太網(wǎng)協(xié)議，實現(xiàn)了以太網(wǎng)的介入，滿足了對未來高寬帶的多業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，既節(jié)省了光纖資源，又能夠進行靈活的帶寬分配[1]。

（二）雙絞線（485）

雙絞線（485）是信息傳輸網(wǎng)絡(luò)媒介的一種通用配線，由兩條相互絕緣的導(dǎo)線按照特定的規(guī)格互相纏繞在一起而形成，它采用了平衡發(fā)送和差分接收方式，即在平衡端，通過驅(qū)動器把TTL電平信號轉(zhuǎn)換為差分信號輸出，在接收端，接收器把差分信號變?yōu)門TL電平，可以有效抑制共模干擾，提高了傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

（三）電力載波傳輸（BPL）

電力線載波傳輸是指通過電力線作為傳輸媒介，進行數(shù)據(jù)或語音傳輸?shù)囊环N通信方式。電力載波傳輸?shù)膬?yōu)點是節(jié)省了通訊線路的基建投資和維修費用，不占用頻率源，組網(wǎng)過程簡單快捷，成本低，同時具有適用范圍廣的特點，保障了用戶信息的安全，更有利于遠程抄表等智能用電小區(qū)的管理[2]。

三、智能用電小區(qū)通信方式建設(shè)對策

（一）發(fā)展光纖通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號，實現(xiàn)信息傳遞的一種通訊方式。發(fā)展光纖通訊技術(shù)不僅能滿足用戶對各種業(yè)務(wù)的需求，還可以克服銅線電纜無法克服的限制因素，頻帶寬、損耗低，不受電磁干擾，保證了信號的傳輸質(zhì)量，實現(xiàn)了智能電表到戶，通過配合無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在智能小區(qū)的用電過程中承載用電信息采集、智能用電雙向交互等業(yè)務(wù)，進一步提高電力配網(wǎng)系統(tǒng)傳輸電能和通信業(yè)務(wù)的功能。

（二）發(fā)展電力線通信技術(shù)

PLC作為一種成熟的技術(shù)，運用電力纜線，通過載波傳輸語言和數(shù)據(jù)信號，根據(jù)調(diào)頻帶和寬帶的不同，可以分為寬帶技術(shù)和窄帶技術(shù)，寬帶電力線通信具有不用布線、覆蓋面廣、傳輸速度高、以及連接方便等特點，方便用戶電表數(shù)據(jù)的采集，成本低，適應(yīng)性好，而且它可直接利用現(xiàn)有輸電線作為傳輸?shù)缆?，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的投資，節(jié)省了工作量，降低了投資成本。在智能用電小區(qū)的通信管理過程中，小區(qū)的電力服務(wù)等信息通過公網(wǎng)，傳送回電力專網(wǎng)，在這個過程中，電力公司應(yīng)采取相應(yīng)的安全隔離措施，進一步確保信息的安全，提高智能用電小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量[3]。

（三）使用微功率無線技術(shù)

微功率無線通信技術(shù)是近幾年發(fā)展的一門新技術(shù)，它的發(fā)射功率一般在100MW以下，具有低成本、低功耗等優(yōu)點，支持無線組網(wǎng)的電能表、采集設(shè)備和用電器，方便給用戶提供實時負荷曲線。通過各類集成的微型傳感器節(jié)點實時監(jiān)測，這些節(jié)點具有無線通信功能，可將測量數(shù)據(jù)傳回監(jiān)控中心，提高了供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，降低了供用電成本，對我國智能用電小區(qū)通信方式的建設(shè)具有現(xiàn)實意義。

四、結(jié)束語

本文通過對智能用電小區(qū)建立通信方式對策的探討，最終目標(biāo)是利用經(jīng)濟合理、穩(wěn)定先進的通信技術(shù)，構(gòu)建小區(qū)智能用電服務(wù)技術(shù)體系，實現(xiàn)互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)和信息共享，滿足智能用電小區(qū)的發(fā)展需要，進而推動社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]劉麗榕.智能配用電網(wǎng)通信方式研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2011.

[2]丁佳，孫繼成.智能用電小區(qū)中通信平臺建設(shè)研究[J].供用電，2010，27（6）：21-24.

[3]趙丙鎮(zhèn)，劉建明，栗寧等.智能用電交互服務(wù)中的融合通信技術(shù)[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（10）：1-5.