电力采集系统中压载波通信技术研究论文_范晓英,左金升

电力采集系统中压载波通信技术研究论文_范晓英,左金升

(国网山西省电力公司运城供电公司 山西省 044000)

摘要:智能电网中,电力采集系统是其中重要的系统部件之一,在智能电网建设和发展中,其起到了重要的影响作用。而为了能够使得电力采集系统的应用效果可以得到最大限度的发挥,就需要合理的应用中压载波通信技术,从而使得国家电网可以随时保持通常,并且能够有效的实现数据的共享。下面本文就主要针对中压载波通信技术在电力采集系统中的应用进行深入的分析。

关键词:电力采集系统;中压载波通信技术

引言

电力事业是我国经济社会中比较重要的组成部分,对我国经济发展具有重要影响。经过在长期发展,电力事业已经取得了比较卓越的成就。但是由于电表用户量不断,用电信息采集管理作业迎来了新挑战,之前的人工抄表方式已经不能满足电力企业的实际发展,在这种背景下,用电信息采集系统的运用是大势所趋。电力载波通信技术克服了许多难题,将现有电力线路充分高效利用起来,实现了信息数据的高速传播。随着电力线载波通信产品的广泛使用,不同载波方案技术特点缺乏系统性研究,也缺乏不同产品之间的横向对比,因此研究领域要加强这方面的探索。

1中压载波通信技术

中压载波通信主要是利用电力线来进行通信的一种方式,这样的通信方式,覆盖面积相对较大,而且电力线覆盖的区域,都可以采用这一通信技术,这样就减少了铺设专门通信线路的费用,同时也使得相应的通信运行的成本得到了有效的减少,在实施上有着一定的便利性。中压载波通信技术在具体应用的过程中,有效的结合了电力线路的运行资源,从而使得中压载波通信技术可以充分的发挥出其应有的作用。虽然,中压载波通信技术有着如此多的应用优势,但是中压载波通信技术在实际的应用中,也会受到诸多因素的影响,而使得其信号出现减弱等情况。在通信环境较为恶劣的情况下,通信的顺畅性也会受到极大的影响,目前,我国就如何有效的提升中压载波通信技术的通信质量展开了重点的讨论。

2电力线载波通信技术作业原理

电力线载波通信技术是一种直接将电力线路作为电力通信线路完成通信作业的信道,可以将其简单理解为保证电力线路正常运行的通信信道,可以完成信号调制到高频载波的一种通信形式。电力线载波通信技术最初于二十世纪二十年代初期发展,以其传输通道的可靠性、路由的合理性和通信方式的经济性,得到了人们广泛的认可与运用。按照运用领域的差异,载波通信技术可分为高压、中压和低压载波,本文仅对中压载波进行研究分析。电力载波通信(中压)由五个部分组成:信号处理器可以向电力线载发送很多具有可以进行数据控制的信号,而且可以接受发射返回回来的信号,是信息数据的代码信号;调制解调器进行频谱搬移,将频谱移动至合理位置,从而将解调器信号转换为已经调信号;由于电力衰减的幅度非常大,所以提高中压载波通信性能非常必要,这一任务由信号放大路由通过信号幅度放大来完成;要使系统抗干扰能力提高,就要运用耦合电路将已调信号耦合至电力线,将电力网与电路分离;中压电力网络负责载波模块的传输。

3在用电信息采集系统中应用载波通信技术

载波成套设备在用电信息采集方面的应用主要在2个方面,一是实现通信信号的覆盖延伸,二是在采集环节实现上行通信整体组网。

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3.1信号覆盖延伸

采集终端与主站系统中压载波通信的解决方案目前主要有2种。(1)线路上存在有信号的台区。在一条10kV线路上,如果存在有信号的台区,则在有信号台区放置一台主载波机,这台主载波机与一台带GPRS模块的集中器通过级联485口相连。在其它无信号的台区放置从载波机,每个从载波机与一台不带GPRS模块的集中器相连。无信号台区处的集中器报文通过中压载波传输到有信号台区,再通过该台区的集中器GPRS模块将报文上传到主站。主站下发的命令则先通过GPRS通信传到有信号台区的集中器,再通过中压载波传给各无信号台区的集中器。(2)电力线路上无信号的台区。在一条10kV线路上都没有信号,则在变电站内放置一台主载波机,这台载波机与光端机相连。在所有无信号的台区放置从载波机,每个从载波机与一台不带GPRS模块的集中器相连。无信号台区处的集中器报文通过中压载波传输到变电站,再通过光端机走光纤通信将报文上传到主站。主站下发的命令则先通过光纤通信传到变电站,再通过中压载波传给各无信号台区的集中器。

3.2通信组网

运用该成套装置在每条10kV线路上对所有采集终端上行进行通信,在变电站10kV出线端设置通信主载波机将线路上所有台区用电信息进行汇集,再在每个变电站设置主载波机—光端机路由进行信号转换,进而采用光纤通信连接采集主站,实现用电信息采集上行组网。由于电力线路的覆盖与电力用户一致,且在电力系统中的变电站基本实现光纤覆盖,采用中压载波通信进行采集上行组网会充分利用现有资源,安全隔离公共通信网络,避免用电信息采集庞大的通信费用。但中压载波通信在采集上行组网还有电源接入、传输距离、主从机接入数量限制、通信速率、通信干扰以及耦合器安装维护便捷性等瓶颈问题亟待解决。

4低压电力线载波组网方案

载波抄表系统一般由集中器、采集器和电能表组成,组网时集中器一般安装在变压器二次侧附近,而采集器和载波电表安装在用户处,为变压器输出三相中的某一相供电。在通信时,集中器发起抄读命令,采集器或载波电表进行响应。中压载波通信技术适用于电能表位置较分散、布线较困难、用电负载特性变化较小的台区,可以方便地将电力通信网络延伸到低压用户侧,适应性强。但还需在应用时利用软、硬件技术,完成组网优化。

结束语

中压电力线载波通信属于有线专网通信,能很好地抵抗外界干扰,也避免了无线公网通信中的收费、拥堵等问题。由于使用现成的、分布广泛的中压配电线路作为传输通道,不需要为通信铺设专门的线路,极大地节省了建设成本和维护成本。随着技术的逐年进步,中压电力线载波通信的传输距离和通信速率会进一步提高,其在用电信息采集中必将有广阔的应用前景。

参考文献:

[1]赵东亚.电力线载波通讯技术在用电信息采集系统中的应用[D].华北电力大学,2014(13):189-194.

[2]李荣幸.低压电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用研究[J].科技展望,2012,(3):14-17.

[3]妙红英,高寅,王松,洪虹.宽带电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用[J].华北电力技术,2012,(2):123-127.

论文作者:范晓英,左金升

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/13

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