近年來,智能電網(wǎng)因其自愈性、安全性、交互性、經(jīng)濟性、優(yōu)質(zhì)高效、清潔環(huán)保和市場化程度高等特點備受青睞。2010年,中國政府提出了構(gòu)建“堅強智能電網(wǎng)”的理念,國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)相繼制定了相應(yīng)政策和發(fā)展規(guī)劃。
如國家電網(wǎng)公司2009年提出的實現(xiàn)用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的“全覆蓋、全采集、全預(yù)付費”理念。《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司“十二五”電能計量規(guī)劃》中提出的智能計量系統(tǒng)能實現(xiàn)雙向信息交互、能效評估、需求響應(yīng)等新功能,為確保智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的順利實現(xiàn)指引了方向。
隨著用電信息采集系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷深化和多專業(yè)功能支撐的拓展,窄帶載波技術(shù)局限性顯現(xiàn):通信速率低、易受干擾、組網(wǎng)進程慢、業(yè)務(wù)支撐能力不足等,寬帶電力線載波成為一些企業(yè)“押寶”的點。
寬帶載波通信方式
寬帶載波通信方式是相對于窄帶載波而言的,主要是為了克服電力線通信線路噪聲顯著及信號衰減嚴(yán)重問題,采用擴頻、OFDM(正交頻分復(fù)用)等調(diào)制技術(shù),使頻帶利用率提高,以消除信道之間的干擾,降低信號被動吸收和突發(fā)干擾,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速可靠通信,滿足日益增長的信息傳輸需求。
寬帶載波與窄帶載波性能對比
由于寬帶載波技術(shù)可直接利用電力線,無須重新布線,組網(wǎng)也相對簡單快捷,成本較低廉,因此具有廣泛應(yīng)用范圍。目前,寬帶載波技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在電量采集、智能家居、安防監(jiān)控、工業(yè)控制、寬帶網(wǎng)絡(luò)等方面。其中,以用電信息采集、用電異常實時分析、電量監(jiān)控分析及實施線損監(jiān)測等為主的電量采集應(yīng)用比例最高。
前幾年,寬帶載波研究、測試已做了大量的工作,寬帶載波試點和基于寬帶載波通信的營銷業(yè)務(wù)升級成為行業(yè)的新焦點。寬帶載波是否能如想象的更好的、穩(wěn)定的支持營銷業(yè)務(wù)是目前試點的重點工作。
寬帶載波試點建設(shè)
2013年6月,國網(wǎng)重慶市電力公司率先對寬帶載波的采集速率、工作頻率、靈敏度、壓力測試、路由組網(wǎng)等性能和技術(shù)指標(biāo)進行了測試與分析,并在開展了電力線寬帶載波通信技術(shù)現(xiàn)場試點和應(yīng)用研究,是全國首個開展電力線寬帶載波試點和應(yīng)用的單位。近幾年,試點范圍和覆蓋面也呈擴大態(tài)勢,當(dāng)前約有21個省級電網(wǎng)試點了寬帶載波技術(shù)。
單以重慶公司為例,2015年重慶公司逐步擴大試點范圍,在南川、江津、 云陽、開縣、酉陽共5個公司開展寬帶載波應(yīng)用試點,截止2017年,完成寬帶載波現(xiàn)場建設(shè)157.6萬戶,為寬帶載波的相關(guān)深化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)條件。
寬帶電力線載波技術(shù)在智能用電系統(tǒng)中的可行性案例
以網(wǎng)省昆明供電局為例,為檢驗寬帶電力線載波技術(shù)在智能用電系統(tǒng)中的可行性,網(wǎng)省昆明供電局將該技術(shù)先行應(yīng)用于呈貢區(qū)農(nóng)網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)。把原使用的是中心頻率為421kHz的窄帶載波方案進行安裝改造,將通信模塊更換為寬帶載波產(chǎn)品,運行發(fā)現(xiàn)試點臺區(qū)集中器對170塊電能表的當(dāng)前正向有功電能數(shù)據(jù)進行抄讀時,僅歷經(jīng)3s,集抄成功率100%,得到了“分鐘組網(wǎng),秒級抄表”的運行效果。
試點區(qū)5個集抄臺區(qū)7月份同期運行數(shù)據(jù)顯示,寬帶載波遠程集抄方案不僅有效地提高了用電信息采集成功率,達到了97%以上,而且在更大程度上降低了采集耗時,將臺區(qū)表計輪抄限定在了秒級,減輕了抄表人員的工作強度。憑借寬帶載波遠程集抄系統(tǒng)高速、即時的用電信息采集效率,可助力供電營銷方對區(qū)域、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)進行市場分析,提高輸配電線路線損分析的時效性,制定科學(xué)、有序的用電方案。
從多個網(wǎng)省實際應(yīng)用情況看,運用了寬帶載波技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)在輪抄時間上明顯短于窄帶載波,且支持雙向互動的互聯(lián)互通,同時支撐業(yè)務(wù)能力大大增強,可滿足“全費控、全采集”,在實現(xiàn)安全、可靠、高效抄表功能的同時,支持實時線損分析、資產(chǎn)檔案自動上報、防竊電實施分析。此外,高效快捷的全網(wǎng)遠程在線升級方案使得運維調(diào)試工具便捷有效,降低用電信息采集系統(tǒng)運維成本,有利于電力公司用電預(yù)警科學(xué)決策和營銷精細化管理。
寬帶載波發(fā)展前景
應(yīng)用基數(shù)大
截止2016年底,全國4.6億戶家庭中,已安裝智能電表的戶數(shù)約3.12億戶,但絕大部分用電信息采集智能電表本地通信方式采用的是窄帶電力線載波,一部分采用的是微功率無線技術(shù)。隨著未來全國智能電能表實現(xiàn)全覆蓋,全采集、全費控是必然的改造方向,而具備數(shù)據(jù)傳輸速率高、數(shù)據(jù)容量大、雙向傳輸?shù)葍?yōu)勢的寬帶載波技術(shù)及相關(guān)設(shè)備就存在很大的市場機遇。加之用電信息采集等電網(wǎng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的拓展更為寬帶載波技術(shù)擴大了應(yīng)用范圍和寬廣的市場前景,也勢必將為中國智能電網(wǎng)建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

由于寬帶載波技術(shù)可直接利用電力線,無須重新布線,組網(wǎng)也相對簡單快捷,成本較低廉,因此具有廣泛應(yīng)用范圍。目前,寬帶載波技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在電量采集、智能家居、路燈控制系統(tǒng)、安防監(jiān)控、工業(yè)控制、寬帶網(wǎng)絡(luò)等方面。其中,以用電信息采集、用電異常實時分析、電量監(jiān)控分析及實施線損監(jiān)測等為主的電量采集應(yīng)用比例最高。未來隨著寬帶載波通信技術(shù)的發(fā)展,還可以完成音頻和視頻數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)網(wǎng)接入等。

從2011年開始,國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司將寬帶載波通信模塊列為集中招標(biāo)設(shè)備進行試點應(yīng)用,經(jīng)過3-4年性能測試、小規(guī)模試點,2015年開始寬帶載波通信模塊和終端設(shè)備的招標(biāo)量出現(xiàn)逐年增長趨勢。2016年招標(biāo)數(shù)量達283.6萬只,同比增幅113.9%;2017年增長至491.6萬只,同比增幅73.4%。

近兩年,國網(wǎng)組織了寬帶電力線載波互聯(lián)互通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定,并且在重慶、江蘇等先行單位開始聯(lián)調(diào)、試點。2017年7月11日,國網(wǎng)計量中心組織召開國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 11612-2016《低壓電力線寬帶載波通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范》宣貫會,會議宣貫了寬帶載波技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總則、技術(shù)要求、檢驗方法、物理層通信協(xié)議、白皮書(立項背景)、黃皮書(測試用例)、綠皮書(數(shù)據(jù)鏈路層交互實例)、藍皮書(應(yīng)用層交互實例)等內(nèi)容。歷經(jīng)14次工作組會議、13輪標(biāo)準(zhǔn)修訂、11次實驗室方案驗證、6次現(xiàn)場測試后最終確定,由國家電網(wǎng)公司于2017年6月16日正式發(fā)布并實施。寬帶載波通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范的制定意味著寬帶載波規(guī)模化發(fā)展成為可能。
小編想起前不久,行業(yè)內(nèi)企業(yè)四季豆SIGBEAN宣布在其實驗室內(nèi)成功完成了多廠商混裝互通測試,在采用多家主流廠商的集中器路由模塊,單相模塊與四季豆模塊混裝的組網(wǎng)實驗中,在組網(wǎng)速度,抄讀效率方面表現(xiàn)優(yōu)異。這也再次顯示出寬帶載波可以規(guī)模化發(fā)展的苗頭。
另深國電和華為海思共同開發(fā)研發(fā)針對國內(nèi)電力環(huán)境專門定制的芯片,避免使用國外從戶內(nèi)高速電力線載波改造芯片水土不服的問題,本土定制化思路也非常值得學(xué)習(xí)。
據(jù)小編從300+好友小道得來的不可靠消息,今年國網(wǎng)將繼續(xù)加強采集通信能力提升。面向?qū)ο笸ㄐ艆f(xié)議應(yīng)用和寬帶載波試點應(yīng)用將繼續(xù)是重點。之前看到的國網(wǎng)在一些地區(qū)試點載波無線雙模集抄、雙模載波等不知道是不是信號呢!
2018寬帶載波市場是否會持續(xù)增長呢?基于寬帶載波的營銷業(yè)務(wù)又實現(xiàn)了哪些創(chuàng)新呢?(全量數(shù)據(jù)的按日采集、智能電能表的精準(zhǔn)校時、高效遠程購電充值……)通信不只是通信運營商和芯片廠商的事情,它關(guān)乎表計行業(yè)上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈!這些您關(guān)心的,也正是我們在做的!
2018中國國際表計行業(yè)年度大會講邀請資深專家為大家分享寬帶載波專題:基于寬帶載波技術(shù)的營銷業(yè)務(wù)升級體驗,敬請期待。