低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

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摘 要：現(xiàn)階段，在用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)中，低壓電力線載波技術(shù)在采集設(shè)備的下行通信中得到了廣泛的應(yīng)用，其通過(guò)電力線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，操作便利，信息封蓋范圍廣泛，降低了用電信息運(yùn)行和鋪設(shè)線路的成本。

關(guān)鍵詞：低壓電力線載波技術(shù)；用電信息；采集系統(tǒng)；信息數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.125

作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，用戶用電信息采集系統(tǒng)是提高用電服務(wù)的基礎(chǔ)技術(shù)。具有邏輯性的采集系統(tǒng)主要包含四個(gè)層面，包括主站層、采集設(shè)備層、通信信道層和計(jì)量設(shè)備層。通過(guò)四層設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸與運(yùn)行，形成一體化的企業(yè)級(jí)的信息集成平臺(tái)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)共享與上下信息通暢的目的。

1 低壓電力線載波技術(shù)概述

所謂“低壓電力線載波技術(shù)”，就是通過(guò)運(yùn)用電力線進(jìn)行用電通信的方法，其覆蓋范圍較廣，應(yīng)用方便，只要滿足電力線的條件就能夠進(jìn)行信息的傳輸，同時(shí)也降低了通信線路的鋪設(shè)、運(yùn)行成本。對(duì)于電力線路和頻率資源，要進(jìn)行充分的利用，但是在運(yùn)用低壓電力線載波技術(shù)進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，仍然存在低壓配電網(wǎng)信號(hào)較弱、線路的變化和噪聲干擾嚴(yán)重等缺陷。通常情況下，低壓電力線載波技術(shù)應(yīng)用的是窄帶載波技術(shù)，鑒于低壓配電網(wǎng)的信息通信不太順暢，物理層性能在載波通信時(shí)具有局限性，因此，建議使用路由機(jī)制提高通信成功率。

2 低壓電力線載波通信技術(shù)原理

低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用原理主要包含兩個(gè)方面，分別是載波調(diào)制技術(shù)和載波路由技術(shù)。低壓電力線載波在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)制數(shù)據(jù)為高頻率的信號(hào)，通過(guò)對(duì)其成功率的放大，進(jìn)行電力線的耦合，通過(guò)電力線路對(duì)接送方進(jìn)行傳輸，然后接收方通過(guò)耦合電路接收高頻率信號(hào)，進(jìn)行電路解調(diào)之后還原成數(shù)字信號(hào)。鑒于載波通信的物理層的性能具有一定的局限性，信息傳輸?shù)木嚯x較短，因此應(yīng)該引薦路由與中繼技術(shù)提高載波的通信能力。路由技術(shù)的優(yōu)劣直接決定了采集系統(tǒng)信息傳輸成功率的高低，其運(yùn)行方式主要包含靜態(tài)路由方式、動(dòng)態(tài)路由方式和分布式的動(dòng)態(tài)路方式三種。

3 低壓電力線載波技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

為了更好地建立用電信息采集系統(tǒng)，供電企業(yè)的相關(guān)人員應(yīng)該在對(duì)低壓電力線載波技術(shù)的理論依據(jù)和特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的了解和掌握后，充分運(yùn)用科學(xué)技術(shù)合理應(yīng)用低壓電力線載波技術(shù)。筆者根據(jù)自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)低壓電力線載波技術(shù)的應(yīng)用調(diào)研，從低壓電線載波的組網(wǎng)方案、信息數(shù)據(jù)的抄表、低壓電力線載波通信模塊的應(yīng)用、對(duì)低壓電力線載波技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化四個(gè)方面對(duì)低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出幾條合理化建議，以供參考。

3.1 低壓電線載波的組網(wǎng)方案

對(duì)于低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在低壓電力線載波的組網(wǎng)方案上。一般而言，載波的抄表系統(tǒng)是由集中器、電能表和采集器組合而成，其中，電能表主要分為普通電能表與載波電能表，與普通電能表相比，載波電能表具有直接通過(guò)載波線與集中器進(jìn)行通信的優(yōu)勢(shì)，而普通的電能表只有通過(guò)采集器對(duì)信息進(jìn)行有線采集，才能通過(guò)電力線載波把信息傳輸給系統(tǒng)的集中器。

3.2 信息數(shù)據(jù)的抄表

在低壓電力線組網(wǎng)過(guò)程中，一般而言，集中器被安裝在變壓器的附近，提供所需用電，載波電表與采集器則被安裝在電力用戶處，為變壓器的輸出三相供電。在通信時(shí)，電網(wǎng)系統(tǒng)中的集中器就會(huì)發(fā)起抄讀信息的指令，載波電表和采集器就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的反映，經(jīng)過(guò)電力線把信息傳達(dá)給集中器，之后集中器經(jīng)過(guò)總結(jié)解析之后保存數(shù)據(jù)。

3.3 低壓電力線載波通信模塊的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)采集器、集中器和載波電表的過(guò)程中，低壓電力線中的載波通信模塊作為其中最為重要的一部分，大多數(shù)情況下都是應(yīng)用專用的載波通信模塊，載波電表與采集器中一般都是載有單項(xiàng)通信的從載波模塊，所以在傳輸信息的過(guò)程中，主要是通過(guò)集中器中的主載波模塊進(jìn)行三相之間的相互通信，因此需要同時(shí)發(fā)出三相的數(shù)據(jù)，但是在用電信息采集系統(tǒng)中，一般都用半雙向的問(wèn)答方式，所以，在同一時(shí)間，只有向上對(duì)應(yīng)的某一模塊進(jìn)行響應(yīng)。

3.4 對(duì)低壓電力線載波技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化

科學(xué)研究表明，低壓電力線載波通信技術(shù)更加適用于電能表布線比較困難、位置分散和變化較小的用電負(fù)荷特性的臺(tái)區(qū)。比如別墅區(qū)、城鄉(xiāng)公變臺(tái)供電區(qū)和城市的某公寓小區(qū)，低壓電力線載波技術(shù)能夠使電力通信網(wǎng)絡(luò)非常方便快捷地向低壓用戶側(cè)進(jìn)行延伸，進(jìn)而達(dá)到對(duì)用戶電表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與控制的目的，且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。然而，低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用中存在著噪聲大、信號(hào)較弱、負(fù)載重和干擾性較強(qiáng)的問(wèn)題，進(jìn)而造成低壓電力線載波技術(shù)信息傳輸不精確的問(wèn)題，影響了通信信息的可靠性，所以相關(guān)的用電采集系統(tǒng)的操作人員應(yīng)該結(jié)合低壓電力線載波的軟、硬技術(shù)，對(duì)低壓電力線的組網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化升級(jí)，從而提升信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展迅速的今天，供電企業(yè)對(duì)于用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)也在不斷優(yōu)化與升級(jí)，低壓電力線載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中得到了普遍的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，低壓電力線網(wǎng)絡(luò)以其自身所具有的覆蓋面廣泛、零成本線路和通信介質(zhì)與電源相統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì)，在用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)中占據(jù)至關(guān)重要的地位。

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〔編輯：王霞〕

Abstract： In this stage， the construction of the information collection systems， low-voltage power line carrier communication technology has been collected in the downstream equipment in a wide range of applications， its power lines through the data transmission， convenient operation， cover a wide range of information on the scope and reduce the cost of electricity to run and the laying of lines of information.Key words： power line carrier technology； the power of information； collection system； information data