宽带电力线载波通讯和智能电网

宽带电力线载波通讯和智能电网
宽带电力线载波通讯和智能电网

宽带电力线载波通讯和智能电网

2008年01月24日星期四 10:01

电力线载波通讯――PLC,是一种通过电线进行数据传输的通信技术。换句话说,PLC是利用现有电网作为信号的传递介质,使电网在传输电力的同时可以进行数据通讯。这种方式能够有效监测和控制电网中的电力设备、仪表以及家用电器。同时,电力线载波技术即插即用,大大提高了生产、工作和生活效率,在很大程度上节约了布线施工成本,而且其稳定、可靠、丰富的资源系统也易于获取。上述种种特点及优势使其相比较其它通讯方式更胜一筹。

目前,电力线载波技术日渐主导电力系统和民用生活的通讯方式。根据载波频率、载波速率、载波调制方式,行业内部分为两大阵营:

低速窄带阵营采用1~500kHz的频段载波,速率通常在~10Kbps之间,简单的OFDM扩频调制方式;

高速宽带阵营采用1~30MHz的载波频率,速率通常在1~200Mbps之间,基于成熟的DMT的调制方式。近年来,国内外开始普遍向宽带高速率PLC转

表1 宽带载波和窄带载波技术比对表

宽带电力线载波的优势

宽带电力线载波之所以优于窄带电力线载波技术,可从表1的比对中获得一瞥。

不同于传统的OFDM方式,基于OFDM的DMT技术使用自适应载码算法瞬时计算所有子通道中的信噪比,根据其结果动态地为各信道添加负载(从0-bit负载~3或10~bit负载),同时预测下一瞬间的信噪分布并自行学习电网干扰概算,有效规避干扰,优化载波质量,并从根本上降低了宽带载波芯片的功耗,从而做到<。

基于宽带电力线载波的智能电网(BPL-AMI)

宽带电力线载波技术诞生伊始,其目的是为了解决最后一公里的问题,并提供高速的互联网接入服务,近年来主要趋向电力设备通信。随着公用事业部门对于信息化改革要求的日益挺进,智能电网的概念也不禁悄然出现。智能电网的应用非常广泛,包括AMR(远程抄表)、负载控制、变压器监控、电能质量远程测量、安全监视、分时费率(TOU)、动态计费和其它各种增值服务等,例如电力线电话和互联网信息服务。

尽管其它各种网络通讯技术在智能电网的实现过程中百家争鸣,但宽带电力线载波技术无论在可行性、最优控制、成本、铺设等诸多因素中更拔头筹。其中最令人瞩目的、也是最重要的一个原因就是宽带电力线载波技术仅仅使用电网中现有的基础网络作为构架,无需另外花费安装和租用线路和设备、主站和主站、中心和局部的网络通讯。同时,宽带电力线载波通信可实现庞大数据稳

定可靠的双方向实时传输,为电力公司、甚至物业部门有效规划和管理各种服务提供了便利条件。此外,宽带电力线载波提供足够的带宽,不仅提高了通讯性能,同时确保大范围、全面整合覆盖电网中的节点和设备,在数据流量和稳定性方面,具有窄带电力线窄波不可比拟的优势。

基于宽带电力线载波(BPL)的远程抄表系统

AMR(远程抄表)是智能电网系统中最基本的应用,宽带电力线载波电能表是其实现过程中最重要的环节。

远程抄表(AMR)是把电能表以及其它接入电能表中的仪表(水、煤气)使用量通过电力线传输到数据库服务器,并进行计费和使用量数据分析,也就是说用电(水、煤气)收费将无需依靠人工上门、估算等原始落后的方法来实现。同时供需双方能更好地进行互动,进而提高服务质量,拓展业务渠道。另一方面实时精准的用电数据确保供电部门得到一手的、丰富的信息资料。例如,按使用时间分为计费、用电特征、用电习惯、负荷曲线记录、停电报警、窃电报警、需量预测、漏电记录、远程切断等各种传统方式无法及时获取的信息,用以建立更加准确的数学模型,科学实现节能减排的大目标。

除此之外,传统电能表很容易遭受破坏和篡改,致使国家和公共事业部门的资产和资源的大量流失,尤其是全球范围内的窃电问题。想要解决和防止这种不良现象的发生,远程监控和计量是一种最佳方案,这也是各国电力公共事业部门积极探索智能电网的重要原因之一。

宽带电力线载波电能表是下一代智能仪表的发展趋势。电力公司将通过自有的电力线网络构架,加快并实现信息化电网的改造进程。

作者简介:白皞,圣元景科技有限公司市场部总监,毕业于英国谢菲尔德大学自动化系,博士期间专攻航天数据建模和分析,为IEEE信息科学协会会员。

智能电网中的通信技术

浅谈智能电网中的通信技术 智能电网是特高压取得突破后,国网公司在新的起点上推动国家电网科学发展水平的必然选择,建设统一坚强智能电网具有重要意义。智能电网的范畴很广,笔者在这里试图介绍下智能电网中可能运用的通信技术。 通信因其传输和感知功能被誉为电网的“神经系统”。在智能电网及其通信技术的见解中,国外各主流厂商可谓仁者见仁,智者见智。国际咨询商同时受聘于华东电网公司和安徽电力公司的埃森哲也提出了自己的观点。这里就来介绍下她对智能电网中通信技术的理解。 1、第二代互联网 目前的因特网协议是IPV4,它的下一个版本就是IPV6,这个新版协议就是第二代互联网的基础,可实现“产对产”连接,有庞大的地址数量,传输速度更快。如果说IPV4是“人机对话”,那么IPV6可以扩展到任何物间对话,如家用电器、传感器等。这个功能是比较强大的。 2、光纤以太网 以太网是众所周知局域网通信协议标准。以太网的传输介质主要是双绞线和光纤。一般主干通信网络都使用光纤,电力系统也是如此。光纤至少有两大优点是双绞线铜缆暂时不可比拟的。一是通信容量非常大,传输距离远;二是能抗电磁干扰能力强,信号串扰小,传输质量佳。 3、电力宽带

顾名思义实现电力宽带的目标就是用电力线来传输信息,而电力线通信(PLC)。PLC具有极大的便捷性,只要连接到房间内任何的插座上,就可立刻拥有4.5—45Mbps的高速网络接入。PLC利用GMSK (高斯最小频移键控、移动全球通的调制方式)和OFDM(正交频分复用)将用户数据进行调制,然后进行传输。目前国网信通下属的中电飞华公司已将电力宽带引入商用,推广到北京的一些小区中。 4、3G及4G无线通讯技术 3G对我们来说并不陌生,在国内三大运营商的鼎力支持下,3G 移动通信已如火如荼地发展起来。他的特点就是速度快、流量大,可以传输视频。无线通信中,OFDM,智能天线,MIMO(多进多出),LTE (长期演进项目)也被视为3G或4G的主流技术或标准。我觉得目前在应急通信上极有可能用上这些高速移动技术。全球排名靠前的国产设备商华为公司在这些技术储备上有一定优势。 5、新型无线网络技术 当今常见的无线网络有移动通信网,无线通信网(WiFi,Wimax)篮球网络, Adhoc网络(无中心自组织的多跳无线网络),还有较新的无线传输网络。无线传感器网络由一定数量的传感器节点,通过某种通信协议连接而成的网络体系。 在国内,中科院上海微系统所对次项技术的研究处于领先地位,并已开始参与一些国际标准的制定。 以上,便是笔者对埃森哲通信技术观点的简要介绍。可以看出,

电力线载波通信---有线通信

抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元;所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号;所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号;控制单元用于信道状况的侦测,根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换,切换信道后进行自动组网,并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点,将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合,使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指 35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。 近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点,导致PLC主要应用--“电力上网”未能大规模应用: 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送; 2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输; 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用; 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,

电力线载波通信系统解读

摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。 关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性: 1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电; 3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口; 5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。

宽带载波与窄带载波的对比

宽带载波与窄带载波的 对比 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

电力线载波通信(PLC)是一种使用电力线进行数据传输的通信技术,即利用现有电网作为信号的传输介质,使电网在传输电力的同时可以进行数据传输。目前根据所用频段的不同,低压电力线载波通信一般分为窄带电力线载波通信(10kHz~500KHz)和宽带电力线载波通信 (2MHz~20MHz),但由于低压电力线信道的特殊性和复杂性,宽带/窄带低压电力线载波通信系统实际应用的效果对比出现比较模糊的状态,而对比一般主要集中在通信速率,噪声干扰和通信距离几个方面。 (1)通信速率问题。Shannon定理指出,在高斯白噪声干扰条件下,通信系统的极限传输速率(或称信道容量)为: 要增加系统的信息传输速率,则要求增加信道容量。增加信道容量的方法可以通过增加传输信号带宽B,或增加信噪比S/N来实现。其中B 与C成正比,而C与S/N呈对数关系,因此,增加B比增加S/N更有效。当B增加到一定程度后,信道容量C不可能无限的增加。信道容量C 与信号带宽B成正比,增加B,势必会增加C,但当B增加到一定程度后,C增加缓慢。这是由于随着B的增加,噪声功率N=n0B也要增加,从而信噪比S/N要下降,最终影响到C的增加。 由此可见,在信号功率S和噪声功率谱密度n0一定时,信道容量C 是有限的,即极限传输速率Rmax是有限的。 (2)噪声干扰问题。低压电力线噪声普遍存在低频区域的噪声幅度较高,而随着频率的升高,噪声幅度有降低的趋势,但频率继续升高到中频400kHz以后,降低的趋势将变缓,即100kHz以下频率区域噪声幅度有时是400kHz~500kHz频率区域噪声幅度的50~100倍,而400kHz~500kHz频率区域噪声幅度相对于2MHz~20MHz频率区域噪声幅度一般只有几倍,甚至处于同一水平。同时由于各类型电力设备的工作频率覆盖几乎全载波通信频带(10kHz~20MHz),即窄带/宽带载波通信时均可能出现相同通信频率的干扰噪声,导致实际应用通信效果受影响。 (3)传输距离问题。目前窄带电力线载波通信技术常用FSK技术进行模拟信号调制,但也有窄带电力线载波通信技术和宽带电力线载波通信技术均使用了OFDM技术进行模拟信号调制。FSK技术在同一时刻时只有单一频点信号进行传输,而OFDM技术在同一时刻时会有多频点信号进行传输,但目前低压电力集抄系统中集中器载波模块/电能表载波模块/采集器均有严格的功耗限制,即不管使用哪种载波通信技术,其通信单元的功耗是有限制的,则每次载波通信的总能量是有限的,FSK技术将发射功率集中到单点频率上,OFDM技术将发射功率分散到各频率上,在高噪声环境下,多频点发送将降低了点对点的有效通讯距离。 在实际应用中,低压电力线载波通信系统一般需容忍10mW级噪声干扰,噪声功率谱密度n0=10mW,接收点接收解调极限最小信号功率S=1mW(使用扩频31位通讯技术)。以每个分岔线杆衰减6倍计算,如果

谈谈对智能电网的认识

谈谈对智能电网的认识 引言 智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 1 智能电网的概念及其发展 智能电网的核心内涵是, 在电力系统各业务环节, 实现新型信息与通信技术的集成, 促进智能水平的提高, 其覆盖范围包括从需求侧设施到广泛分散的分布式发电再到电力市场的整个电力系统和所有相关环节。 2006年,美国IBM公司提出了“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。 而后,中国能源专家武建东提出了“互动电网。互动电网,英文为Interactive Smart Grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。 2发展智能电网的必要性及智能电网的性能要求 1.1概述 电网的安全、稳定和高效运行对于任何一个国家的可持续发展都具有重要意义。一个现代化的电网必须从根本上保证国家能源安全、优化资源配置、带动上下游产业链发展、体现电网企业社会责任、提高电网企业资产利用率和投资效益、适应能源结构变化和体制改革要求。因此,在电网发展和建设过程中,有必要提高科技投入,早日实现电网的智能化。 智能电网的性能特征体现了它与传统电网的区别,可以总结为以下6个方面:自治和自愈能力、防御能力、电网兼容性、高效运营和管理、优质和友好性、电力交易的方便性。 1.2自治和自愈能力 自治和自愈能力是指电网维持自身稳定运行、评估薄弱环节和应对紧急状态的能力[25-27]。目前电网的安全稳定计算和紧急预案制定仍以离线分析为主,其分析结果往往偏于保守,且无法在任何时刻都符合电网的实际运行情况。在智能电网中,电网将具备更强的自我管理和自我恢复能力,主要体现在以下几点:1)电网能够自动合理安排运行方式,协调国家、大区、省级、地县各级电网,根据潮流、负荷、气象条件等情况确定运行参数;2)电网具有在线安全稳定分析能力,能快速对自身状态进行评估,明确电网安全稳定的薄弱环节并自动提出解决方案;3)有快速的反应能力,力保电力系统三道防线;4)能针对实际情况修改或制定黑启动方案。

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理 Power Line Carrier 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。 近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键。 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的,它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统,被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前,它更是电网调度自动化网络运营市场化和管理现代化的基础,是确保电网安全稳定经济运行的重要手段,是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势,因此世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]。长期以来,电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络。目前,在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上,多数已开通电力线载波通道[1]。形成了庞大的电力线载波通信网,该网络主要用于地市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信远动及综合自动化通道使用。 近年来,随着光纤通信的发展,电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式,但是由于我国电力通信发展水平的不平衡,由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条

通信技术在智能电网中的应用

通信技术在智能电网中的应用 广东电网公司肇庆供电局周亚光摘要:随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础,以通信网络和计算机信息网络为平台,对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制,实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中,通信技术在其中起着至关重要的作用,本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。 关键词:智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备 一、智能电网的产生背景; 1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力,同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。 2、电网的运行方面,用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。 3、资产维护:设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排 4、电力营销:需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。 建设智能电网可应对上述的挑战: A、通过收集电网各种数据,指导电网和设备的投资,使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行,充分挖掘设备的潜力。 B、通过电网的实时重构和优化运行方式,使得设备在其实际容量范围内运行,延长设备使用寿命。 C、充分利用实时信息,缩短停电时间。 D、加强需求侧管理,提高效益。 E、为合理的电网投资提供决策支撑。 在传统电网的基础上,智能电网进一步扩展了自动化的监视范围,增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化,实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。 智能电网分五个层面:1、电网数据采集2、数据传输3、信息集成4、分析优化5、信息的展现 (1)、电网数据的实时采集 实时数据是智能化电网的重要支撑,包括以下三方面的数据,A电网运行数据,B 设备状态数据C客户计量数据 目前,因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上,对另两方面的欠缺,只有增加了这两方面的数据采集,才能使整个电网可视化,为走向智能化作准备。 (2)、数据传输 基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。 (3)、在信息集成、分析优化、住处展现三方面,主要集中了计算机信息网络技术的应用。 通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持 1、电网设计优化 A、通过对用户负荷模式的分析,能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的

计量自动化系统电力线宽带载波通信性能及协议测试用例-csg

计量自动化系统电力线宽带载波通信性能及协议测试用例 南方电网科学研究院实验检测中心 2019年7月

目录 1通信性能及协议一致性测试 (1) 1.1测试环境 (1) 1.2物理层协议一致性测试 (2) 1.2.1 2.5~5.7MHz TMI4报文解析测试 (2) 1.2.2 2.5~5.7MHz TMI9报文解析测试 (3) 1.2.3 2~12MHz TMI4报文解析测试 (4) 1.2.4 2~12MHz TMI9报文解析测试 (5) 1.2.5 0.7~3MHz TMI4报文解析测试 (6) 1.2.6 0.7~3MHz TMI9报文解析测试 (7) 1.3. 数据链路层协议一致性测试 (9) 1.3.1 STA一级站点入网测试 (9) 1.3.2 STA发送发现列表测试 (11) 1.3.3 STA离线指示测试 (13) 1.3.4 STA相线识别测试 (15) 1.3.5 CCO通过代理组网测试 (17) 1.3.6 CCO组网测试 (19) 1.3.7 CCO发现代理变更测试 (21) 1.3.8 CCO控制站点离线测试 (23) 1.3.9 CCO SNID协商测试 (25) 1.3.10 CCO 发送发现列表测试 (27) 1.3.11 CCO降频兼容性测试 (29) 1.3.12 STA降频兼容性测试 (31) 2 多厂家互操作测试 (33) 2.1 互操作测试环境 (33) 2.2互操作测试项 (34) 3 通信模块功耗及互换性测试 (35) 3.1功耗测试项 (35) 3.2互换性测试项 (35) 4通信报文字段取值说明 (38) 4.1 信标帧 (38) 4.2 SOF帧 (38) 4.2.1 FC+MAC长帧头 (38) 4.2.2 关联请求报文 (39) 4.2.3 关联确认报文 (39) 4.2.4 关联汇总指示报文 (39) 4.2.5 关联指示报文 (40) 4.2.6 代理变更请求报文 (40) 4.2.7 代理变更确认报文 (40) 4.2.8 代理变更确认报文(位图版) (40) 4.2.9 心跳检测报文 (41) 4.2.10 发现列表报文 (41)

低压电力线载波通信

PL2102--功能特征 PL2000A/B 是专为电力线通讯网络设计的半双工异步调制解调器,是PL2000 的升级产品。它仅由单一的 +5V 电源供电,以及一个外部的接口电路与电力线耦合。PL2000A/B 除具备原有系统基本的通讯控制功能外,还内置了四种常用的功能电路:32 Bytes SRAM,电压监测,看门狗定时器及复位电路,它们通过标准的 I2C接口与外部的微处理器相联。PL2000B内建高灵敏度放大器及四象限模拟乘法器,进一步提高了集成度(无需外部模拟混频器)。 PL2000A/B 是特别针对中国电力网恶劣的信道环境所研制开发的低压电力线载波通信芯片,低信噪比数据传输性能比 PL2000 有了大幅度的提高,同时将数据传输速率提升一倍。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术,以及大规模数字 /模拟混合 0.5um CMOS 工艺制作,所以在抗干扰、抗衰落性能以及国内外同类产品性能价格比等方面有着更加出众的表现。

■0.35um CMOS 数摸混合集成电路 ■直序扩频半双工异步调制解调器 ■二相相移键控,120KHz载频,带宽15KHz,传输速率500 bps ■接收灵敏度:100μVRMS ■15位伪码长度,可编程同步捕获门限 ■I2C串行通信接口 ■32Bytes SRAM (电池维护) ■可编程实时钟(秒/分/时/日/月/星期/年) (电池维护),支持数字频率校正 ■上电复位/电压监测电路及看门狗定时器 ■单+5V供电,I/O 口带 2500V ESD 保护 ■工业级温度标准: -40oC ~ +85oC ■SOP20 / SOP24 / SOP28 封装 典型应用图: 基于PL2101的单片机低压电力线载波通信接口扩展 发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: menglongfei | 查看:328次 | 用户关注: 本文介绍了低压电力线通信接口芯片PL2101与MSP430F149的接口。早期的低压电力线载波通信芯片的接口电路相对复杂、抗干扰能力差,且多为国外产品,性价比低,因此,单片机系统较少采用低压电力线载波通信。随着通信技术的发展,新型低压电力线载波通信接口芯片解决了以上缺点,使得单片机系统采用低压电

2020《智能电网通信协议体系》模拟题

2020《智能电网通信协议体系》模拟题 《智能电网通信协议体系》模拟题一 一、填空题(本题 25 分 , 每空 1分) 1. 通信网的基本结构形式有五种分别是 _____、 _____、 _____ 、 _____、 _____。 2. 衡量电能质量的重要指标是 _____、 _____、 _____。 3. 物联网在智能电网中的应用主要包括 _____、 _____、 _____、 _____。 4. 无线自组网主要特点包括 _____、 _____、 _____等。 5. 常见的规约交互方式一般分为两种分别是 _____方式和 _____方式。 6. 配电网的组成包括 _____、 _____、 _____等。 7. 配电网自动化远方终端包括:_____、 _____等。 8. 101协议的服务分为 S1、 S2、 S3分别是 _____、 _____、 _____。 二、选择题(本题 30分,每小题只有一个正确答案,每小题 2分) 1. 双向互动服务的主要内容有() 。 A. 信息发布、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务 B. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务

C. 信息提供、业务受理、客户交费、有序充电、增值服务 D. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、社区服务 2. 通过哪些设备开展双向互动服务?() 。 A. 智能电能表、智能插座、手机、电脑 B. 智能电能表、智能交互终端、手机、采集器 C. 智能电能表、智能交互终端、手机、电脑 D. 电能表、智能交互终端、手机、电脑 3. 以下不属于用电信息采集系统主要采集方式的是() 。 A. 实时采集 B. 自动采集 C.随机召测 D. 主动上报 4. 电动汽车的主要类型有() 。 A. 纯电动汽车、混联式混合动力电力汽车、燃料电池电动汽车 B. 纯电动汽车、混合动力汽车、氢电池电动汽车 C. 纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 D. 增程电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 5. 电动汽车充电模式主要包括() 。

宽带电力线载波通讯和智能电网

宽带电力线载波通讯和智能电网 年月日星期四 电力线载波通讯――,是一种通过电线进行数据传输的通信技术。换句话说,是利用现有电网作为信号的传递介质,使电网在传输电力的同时可以进行数据通讯。这种方式能够有效监测和控制电网中的电力设备、仪表以及家用电器。同时,电力线载波技术即插即用,大大提高了生产、工作和生活效率,在很大程度上节约了布线施工成本,而且其稳定、可靠、丰富的资源系统也易于获取。上述种种 特点及优势使其相比较其它通讯方式更胜一筹。 目前,电力线载波技术日渐主导电力系统和民用生活的通讯方式。根据载波 频率、载波速率、载波调制方式,行业内部分为两大阵营: 低速窄带阵营采用~的频段载波,速率通常在~之间,简单的扩频调制方式; 高速宽带阵营采用~的载波频率,速率通常在~之间,基于成熟的的调制 方式。近年来,国内外开始普遍向宽带高速率转移,通常称之为宽带电力线载波技术或称之为。 对比项目高速宽带低速宽带 稳定性(针对信噪比)载波频段广泛地分布在~之间,载 波信道多达个(低速高速),同时每 只信道宽大,不会被集中干扰,不 会出现断线现象,保障实时监控动 态范围广。 因为载波频段集中在低 频,信道过少,且每个载 波信道相对狭窄,容易收 到集中干扰而丢失网络链 接,无法实现实时监控; 动态范围低。 禁用频段限 制先进的滤波技术加上自动规避禁用 频段的方式,保证了对频段使用的 安全性和可靠性。 因为载波频段靠近,国 内外某些厂商的滤波技术 依然无法有效地防范禁用 频段侵入,制约了正常发 展。 通讯速率 低速时保障的通讯速率,高速系 列产品可达到的通讯速率,最大程度 地保证了大数据量的通讯质量,同时 可提供多媒体声像等服务。 通常在~之间,无法保障 大数据流量的实时监控。 调制方式和 效率基于的多波载波()调制方式可达 到,,……。 从宽带效率上来看,单波 载波、多通道以及扩频等 调制方式都无法提高载波 效率()。 技术先进性综合各学科的世界级领先技术,并 且每天都在进行着技术革新和创新 的研究。 教科书级的传统技术, 无法满足日新月异的高科 技需求。信息论的相关技术 和算法应用较少,大量依靠 硬件实现。 芯片功能采用和的位内核,提高了芯片和系依旧采用系列位或者位单

宽带载波与窄带载波的对比

电力线载波通信(PLC)是一种使用电力线进行数据传输的通信技术,即利用 现有电网作为信号的传输介质,使电网在传输电力的同时可以进行数据传输。目前根据所用频段的不同,低压电力线载波通信一般分为窄带电力线载波通信(10kHz~500KHz)和宽带电力线载波通信(2MHz~20MHz),但由于低压电力线信道的特殊性和复杂性,宽带/窄带低压电力线载波通信系统实际应用的效果对比出现比较模糊的状态,而对比一般主要集中在通信速率,噪声干扰和通信距离几个方面。 (1) 通信速率问题。Shannon定理指出,在高斯白噪声干扰条件下,通信系统的极限传输速率(或称信道容量)为: S C B log Q ) 2N 要增加系统的信息传输速率,则要求增加信道容量。增加信道容量的方法可以通过增加传输信号带宽B,或增加信噪比S/N来实现。其中B与C成正比,而C与S/N呈对数关系,因此,增加B比增加S/N更有效。当B增加到一定程度后,信道容量C不可能无限的增加。信道容量C与信号带宽B成正比,增加B,势必会增加C,但当B增加到一定程度后,C增加缓慢。这是由于随着B的增加,噪声功率N=n0B也要增加,从而信噪比S/N要下降,最终影响到C的增加。 S S S S lim C lim Blog2(1 ) lim Blog2(1 ) 1.44lim B 1.44— B B N B n0B B n0B n0 由此可见,在信号功率S和噪声功率谱密度n0—定时,信道容量C是有限的,即极限传输速率Rmax是有限的。 (2) 噪声干扰问题。低压电力线噪声普遍存在低频区域的噪声幅度较高,而 随着频率的升高,噪声幅度有降低的趋势,但频率继续升高到中频400kHz以后,降低的趋势将变缓,即100kHz以下频率区域噪声幅度有时是400kHz~500kHz 频率区域噪声幅度的50~100倍,而400kHz~500kHz频率区域噪声幅度相对于 2MHz~20MHz频率区域噪声幅度一般只有几倍,甚至处于同一水平。同时由于各类型电力设备的工作频率覆盖几乎全载波通信频带(10kHz~20MHz),即窄带/ 宽带载波通信时均可能出现相同通信频率的干扰噪声,导致实际应用通信效果受影响。 (3) 传输距离问题。目前窄带电力线载波通信技术常用FSK技术进行模拟信号调制,但也有窄带电力线载波通信技术和宽带电力线载波通信技术均使用了OFDM技术进行模拟信号调制。FSK技术在同一时刻时只有单一频点信号进行传输,而OFDM技术在同一时刻时会有多频点信号进行传输,但目前低压电力集抄系统中集中器载波模块/电能表载波模块/采集器均有严格的功耗限制,即不管使用哪种载波通信技术,其通信单元的功耗是有限制的,则每次载波通信的总能量是有限的,FSK技术将发射功率集中到单点频率上,OFDM技术将发射功率分散到各频率上,在高噪声环境下,多频点发送将降低了点对点的有效通讯距离。 在实际应用中,低压电力线载波通信系统一般需容忍10mW 级噪声干扰,噪声功率谱密度nO= 10mW,接收点接收解调极限最小信号功率S= 1mW (使用扩频31 位

智能电网大数据

智能电网和大数据 1 智能电网 智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电育濒量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体清况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。 从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。 2 智能电网的发展 2.1 美国 2.1.1 电网2030规划 2003年2月,美国时任总统布什提出“电网2030规划”,指出要建设现代化电力系统,以确保经济安全,同时促进电力系统自身的安全运行。该规划的主要内容有:为所有用户提供高度安全、可靠、数字化的供电服务,在全国实现成本合

理、生产过程无污染、低碳排放的供电,经济实用的储能设备,建成超导材料的骨干网架。为有效促进智能电网建设,美国于2007年12月颁布“能源独立与安全法案2007",确立了国家层面的电网现代化政策,设立新的专责联邦委员会,并界定其职责与作用,建立问责机制,同时建立激励机制,促进股东投资。 2.1.3 奥巴马政府施政计划 美国总统奥巴马为振兴经济,从节能减排、降低污染角度提出绿色能源环境气候一体化振兴经济计划,智能电网是其中的重要组成部分。 2.2 欧洲 欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战,向客户提供可靠便利的能源服务,正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面,从而推动整个产业领域深刻变革,为客户提供可持续发展的能源,形成低能耗的经济发展模式。欧洲智能电网技术研究主要包括网络资产、电网运行、需求侧和计量、发电和电能存储四个方面。 2.3国外智能电网技术研究近况 按照智能电网本身所覆盖的价值链环节,智能电网的关键技术可划分为智能用电、智能网络、新能源发电与智能企业四类。 (1)智能用电:包括智能表计、电池技术、家庭自动化、微型电网、优质供电园区等。 (2)智能网络:包括调度自动化、即插即用式智能电力设备、智能保护装置、测量监视设备、电力电子设备、海量数据处理技术和可视化技术等。 (3)新能源发电:包括可再生能源发电、微透平技术、超导储能技术等。 (4)智能企业:包括信息集成技术、通信技术等。

智能电网对通信网络的需求解读

智能电网对通信网络的需求解读 中国智能电网在线作者:佚名 2011-3-15 9:46:00 (阅92次) 关键词: 智能电网通信网络 智能电网对通信网络的需求 智能电网业务需要全面而完整地信息采集以及与用户的交互,要实现这些数据传递必须要有可靠的安全的通信信息网络的支撑。 建立实用通信模型 基础电网物理架构的电压等级有特高压、超高压、高压、中压和低压等多个等级,区域覆盖有跨省的区域互联、省内电力输送、市到县到企业或小区配送,调度节点有发电侧升压变电站、多等级的高压变电站、中压配电变压器等;依存于电力架构的通信信息网涉及到不同电压适配、不同区域传输、不同节点组网、不同组网成本等等;不同环节所使用的通信网络技术也不尽相同,如光纤通信、无线通信、IP 通信、电力线载波通信、工业总线通信等。因而,每个电力环节需要有与其匹配且实用的网络建设模型,只有建立实用统一的通信网络模型才能更好地、规模地得到推广和应用。 建立互通通信标准 智能电网是将智能化的二次设备IED 的采集数据通过通信网络传送到控制中心进行分析和控制。在这里,通信网络首先要把智能化二次设备互联起来(可采用以太通信方式或工业总线方式),因此需要明确并制定网络设备和二次设备间的互通标准。另外一方面,通信网络技术多样,标准或非标准的都有可能采用,如低压电力载波技术缺乏统一标准,在用电信息采集系统中集中器和采集器则必须使用同一厂商的设备,在一定程度上会限制该种技术的推广和应用。 建立完善通信安全架构 智能电网的各个环节部署着大量的传感器和计量单元,使得网络安全环境更加复杂。首先是智能业务中心存在大量安全隐患的新建系统;其次是智能配用电领域大量智能终端的应用,给黑 客提供了利用某些软件入侵机会操纵和关闭某些功能;原有的电力通信协议如104 等对安全考 虑薄弱;新通信技术的采用如EPON、WiFi、无线等也引入到安全风险。因此以上从中心系统、通信规约、终端仿冒和通信网络等多方面和整体考虑,形成满足智能电网新形势要求的、完善的通信安全架构,保证智能电网有序的、安全的建设和运行。

宽带电力线载波通讯和智能电网浅谈

宽带电力线载波通讯和智能电网 电力线载波通讯――PLC,是一种通过电线进行数据传输的通信技术。换句话说,PLC是利用现有电网作为信号的传递介质,使电网在传输电力的同时可以进行数据通讯。这种方式能够有效监测和控制电网中的电力设备、仪表以及家用电器。同时,电力线载波技术即插即用,大大提高了生产、工作和生活效率,在很大程度上节约了布线施工成本,而且其稳定、可靠、丰富的资源系统也易于获取。上述种种特点及优势使其相比较其它通讯方式更胜一筹。 目前,电力线载波技术日渐主导电力系统和民用生活的通讯方式。根据载波 频率、载波速率、载波调制方式,行业内部分为两大阵营: 低速窄带阵营采用1~500kHz的频段载波,速率通常在1.5~10Kbps之间,简单的OFDM扩频调制方式; 高速宽带阵营采用1~30MHz的载波频率,速率通常在1~200Mbps之间, 基于成熟的DMT的调制方式。近年来,国内外开始普遍向宽带高速率PLC转移,

表1 宽带载波和窄带载波技术比对表 宽带电力线载波的优势 宽带电力线载波之所以优于窄带电力线载波技术,可从表1的比对中获得一瞥。 不同于传统的OFDM方式,基于OFDM的DMT技术使用自适应载码算法瞬时计算所有子通道中的信噪比,根据其结果动态地为各信道添加负载(从0-bit负载~3或10~bit负载),同时预测下一瞬间的信噪分布并自行学习电网干扰概算,有效规避干扰,优化载波质量,并从根本上降低了宽带载波芯片的功耗,从而做到<0.9W。 基于宽带电力线载波的智能电网(BPL-AMI) 宽带电力线载波技术诞生伊始,其目的是为了解决最后一公里的问题,并提供高速的互联网接入服务,近年来主要趋向电力设备通信。随着公用事业部门对于信息化改革要求的日益挺进,智能电网的概念也不禁悄然出现。智能电网的应用非常广泛,包括AMR(远程抄表)、负载控制、变压器监控、电能质量远程测量、安全监视、分时费率(TOU)、动态计费和其它各种增值服务等,例如电力线电话和互联网信息服务。 尽管其它各种网络通讯技术在智能电网的实现过程中百家争鸣,但宽带电力线载波技术无论在可行性、最优控制、成本、铺设等诸多因素中更拔头筹。其中最令人瞩目的、也是最重要的一个原因就是宽带电力线载波技术仅仅使用电网中现有的基础网络作为构架,无需另外花费安装和租用线路和设备、主站和主站、中心和局部的网络通讯。同时,宽带电力线载波通信可实现庞大数据稳定可靠的双方向实时传输,为电力公司、甚至物业部门有效规划和管理各种服务提供了便利条件。此外,宽带电力线载波提供足够的带宽,不仅提高了通讯性能,同时确保大范围、全面整合覆盖电网中的节点和设备,在数据流量和稳定性方面,具有窄带电力线窄波不可比拟的优势。 基于宽带电力线载波(BPL)的远程抄表系统 AMR(远程抄表)是智能电网系统中最基本的应用,宽带电力线载波电能表是其实现过程中最重要的环节。 远程抄表(AMR)是把电能表以及其它接入电能表中的仪表(水、煤气)使用量通过电力线传输到数据库服务器,并进行计费和使用量数据分析,也就是说用电(水、煤气)收费将无需依靠人工上门、估算等原始落后的方法来实现。同时供需双方能更好地进行互动,进而提高服务质量,拓展业务渠道。另一方面实时精准的用电数据确保供电部门得到一手的、丰富的信息资料。例如,按使用时

智能电网与传统电网的区别

1智能电网与传统电网的差异 传统电网是一个刚性系统,电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏弹性,致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享。虽然局部的自动化程度在不断提高,但由于信息的不 完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是割裂的、局部的、孤立的,不能构成一个实时的有机统一整体,所以整个电网的智能化程度较低[9210]。 与传统电网相比,人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和业务流信息等)的获取能力,以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信息交互平台为基础,以服务生产全过程为需求,整合系统各种实时生产和运营信息,通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化,为电网运 行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图,并给出相应的辅助决策支持,以及控制实施方案和应对预案,最大程度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理[9210]。 与传统电网相比,智能电网将进一步优化各级电网控制,构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构,通过集中与分散相结合,灵活变换网络结构、智能重组系统架构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量,实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。 由于智能电网可及时获取完整的电网信息,因此可极大地优化电网全寿命周期管理的技术体系,承载电网企业社会责任,确保电网实现最优技术经济比、最佳可持续发展、最大经济效益、最优环境保护,从而优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。 2国内外智能电网建设背景不同 电力行业作为社会基础产业,是国家发展的命脉产业之一。电网建设与国家能源资源结构、产业布局、经济发展规划和相关政策密切相关,同时也与本国的能源资源条件、能源资源输入可能性以及国家能源战略安全等密切相关。 随着中国经济社会高速发展,电力需求日益增长,中国电力工业建设进入快速发展时期。一方面,电网建设规模日趋扩大,电网负荷变动剧烈,区域负荷不平衡;另一方面,电网架构依然薄弱,亟待坚固补强。中国能源资源分布、经济发展不均衡,必须提高电网输送能力,发展远距离、大跨距、大容量输电,加强统一协调和规划建设,形成统一调度运行的统 一或联合电网。 而国外发达国家的电力工业已步入成熟期,输电网架构变化很小,电网发展趋于平稳,电力需求趋于饱和,电力供应及冗余储备趋向平衡。出于体制和利益需求,他们最为关注的是停电时间最小化和市场效益最大化。因此,从国外对智能电网的研究现状来看,其侧重于建立一个高效、安全、环保、灵活应变的智能电力系统,更多地从市场、安全、电能质量、环境等方面出发,从用户端的角度来看待和研究智能电网,更多地强调信息与电网的结合及基于信息的业务重整。另外,国外尤其是欧、美国家所倡导的智能电网,更关注于分布式电源及客户端的接入、信息的获

智能电网中的电力信息通信网络研究

智能电网中的电力信息通信网络研究 发表时间:2018-08-02T15:02:20.687Z 来源:《电力设备》2018年第10期作者:唐雨玉管国兵卞恩龙周鸿鹄 [导读] 摘要:二十一世纪以快节奏为社会发展的主旋律,经济日新月异,社会不断进步,信息和科技化水平也不断提高,随之而来的是全球环境和资源问题日益突出,电网的发展也在此背景下面临新的挑战。 (国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏省盐城市 224100) 摘要:二十一世纪以快节奏为社会发展的主旋律,经济日新月异,社会不断进步,信息和科技化水平也不断提高,随之而来的是全球环境和资源问题日益突出,电网的发展也在此背景下面临新的挑战。以现代通信、控制和信息技术为基础的智能电网系统应运而生,它满足可持续发展要求,被公认为21世纪电力技术的重大创举和发展方向。而电力信息通信技术作为电力网络稳定安全运行的基础技术,也必须加快各种新技术的开发利用,才能为智能电网的运行提供安全可靠的保障。目前,许多国家的电力企业都在对智能电网实行各个方面的研究实验,它的概念正在不断地清晰和丰富。智能电网对电力信息通信有极高的要求,电力信息通信需为智能电网提供支持随时、随地、任何业务、任何设备的自由接入服务,保证拥有电力系统和设备“即插即用”、可靠、安全、经济的通信条件。本文讨论了智能电网给电力信息通信带来的新要求以及电力信息通信在智能电网中的应用。 关键词:电力信息通信;智能电网;电力系统;应用 1.智能电网的定义 我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的强电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。智能电网以充分满足用户对电力的需求和优化组员配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。安全性是智能电网最基本的要求,电力系统中的每一个因素都有可能对电网安全产生影响,而智能电网对于所有的硬件因素和软件因素都必须能够做出迅速且正确的反应,以确保电力系统的平衡。 2.智能电网对电力信息通信的要求 我国在智能电网的建设上不断投入,智能电网的发展日益壮大,增加了大量的系统节点,电网调度任务也随之日益繁复,这要求电力系统对电网有全过程、全方位的监控和计算分析,动态更新、在线等一切信息的获取处理也对电力信息通信提出了新的要求。与智能电网配套的电力信息通信必须具备以下几种功能。 2.1即时信息系统 即时信息系统的缩写为SIS,该系统的作用主要是对电网中运行的数据进行处理分析。即时信息系统是建立在互联网技术的基础上,以国家的电力数据网络为辅助工具的通信系统,即时通讯系统会将电力信息在社会上公开,对保障信息安全防护和隔离具有极其重要的意义。 2.2EMS系统 EMS系统的功能实际上是一个对信息数据的集合分类,该系统从电网的监控系统和采集系统处获得实时数据,再对这些数据的紧急实用程度进行分类处理,把较为紧急的数据传递给即时信息系统。不同的信息量和信息类型还有不同的传输接口,而不同的传输接口又有不同的传输速度,这就保证了实时数据的及时有效的传输处理,避免冗余数据对紧急数据处理的干扰。 2.3电能计量系统 智能电网对电能计量系统的要求比传统电网的要求要高很多,不仅必须拥有一般的常规测量功能,更需要电力计量系统能够进行分时段累计存储以及双向计量,这两项功能对智能电网的电费计算和电能控制上有着很大的意义。另外,智能电网的电能计量系统还需具备自动采集、预先处理、远距离传输存储、分析统计等功能,是未来的智能电网与新能源网并网的前提。 2.4需求端管理 当前的智能电网是采用无线公网的通信系统与广大电能用户之间进行信息交流的,这就注定了终端用户非常多,也就是电网节点过多,但业务量却相对较少。如果采用GPRS技术或CDMA技术以及3G通信技术,可以保证用电户的情况可以得到及时具体的掌握,是目前智能电网的发展趋势。 3.电力信息通信在智能电网中的应用领域 如何加强智能电网中电力信息通信的发展,可以分为成三个层次:首先,发展信息通信系统的基础设施体系,如装备、网架;其次,发展技术体系,如采用国外通信行业成熟技术,开发一系列新技术;最后,发展应用体系,即在智能电网中各个领域使用电力信息通信,如输电领域、新能源领域、配电领域、变电领域、安全领域等。下面是各个领域中电力信息通信的应用。 3.1新能源领域 自然界中的能源分为可再生能源和不可再生能源两种。如风能、太阳能等可不断再生,取之不尽用之不竭的能源称为可再生能源,而如煤炭、石油等开采之后再短时间之内不可能再次生成的能源为不可再生能源。智能电网的发展目标就是取缔对不可再生能源的使用,而广泛地以可再生能源代替不可再生能源。这就需要在接入和控制新能源方面进行大量研究,以便新能源顺利并网。因此,我们必须根据并网要求,制定电力信息通信的标准接口,使电力信息通信系统能够自动调节新能源接入后的电能电压、功率和质量。另外电力信息通信系统还应该对新能源的发电实现启动、停止、功率控制等方面的有效管理。 3.2配电领域 配电网络是组成电力网络的重要部分,配电网网架具有可靠、灵活、高效的特点,而具有高安全性和高可靠性的电力信息通信网络与之配合,可以达到自动化故障发现和处理的效果,满足储能元件和电源的高渗透性接入要求,使电力供应质量大大提高。而融合了现代计算机信息通信测控技术的智能配电网技术,对未来配电系统的互动、兼容、自愈、集成、优化是十分有利的。 3.3变电领域 智能电网的建设离不开智能变电站的建设,智能变电站是为智能电网提供控制对象和监控数据的设备,是智能电网的物理基础,它的建设贯穿建设智能电网的全过程。建设智能变电站需要运用先进的信息、传感、智能、控制等技术,用智能化的一层设备、网络化的二层设备、规范化的信息平台作为基础,达到变电站全景实时监测、运行自动控制、协同互动站外系统、智能调节的目的,使变电更加可靠、

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