智能電網用電信息采集系統中的寬帶通信技術

　　3.2通信方式對比

　　綜上所述，各種通信方式都各具特點，根據國家電網公司“電力用戶智能電網用電信息采集系統建設領導小組”提供的有關研究報告，抄表系統的幾種通信方式的優缺點比較如下：

　　總體來說，電力線載波方式，包括窄帶和寬帶電力線通信在系統可實現性上具有優勢，但在兩者相比較來看，寬帶電力線載波通信方式無疑具有較高的技術水平和性能，在速率、可靠性、擴展性上的優勢尤為明顯，其主要理由如下：

　　1)寬帶載波作為以太網技術發展的一個新分支，是基于已經過廣泛驗證的TCP/IP網絡協議，因而具有完善的鏈路層和網絡層數據保護與驗證，遠非各種窄帶載波的結點組織和中繼算法可比。

　　2)寬帶通信速率高，每個IP包在毫秒級時間內即完成數據傳輸，可大大降低遭受突發干擾的影響，即使一次通信失敗，也可按照帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問網絡協議(CSMA/CD)迅速重發，確保數據可靠。

　　3)寬帶載波芯片大都基于高性能32位核心和DSP技術制造，在技術等級和性能上都具有優勢。

　　4)即使是在窄帶載波較有優勢的通信距離上，目前的寬帶載波設備也可通過自身已具備的自動路由選址和中繼組網機制，可以更好的滿足端到端的通信解決方案。

　　5)基于TCP/IP機制的寬帶載波，通信性能高、速率快、穩定性安全性高、擴展能力強，應用于低壓用戶集中抄表的本地通信，可確保抄表數據的通信成功率和準確率，是實現電力營銷將來預付費管理模式的可靠平臺。

　　4基于電力線寬帶通信技術的低壓用戶集中抄表系統

　　4.1系統簡介

　　基于電力線寬帶載波技術的低壓用戶集中抄表系統，就是把先進的電力線寬帶通信技術(BPLC)和智能化抄表技術相結合，實現電表實時數據采集與寬帶傳輸于一體的新一代低壓用戶集中抄表解決方案。本系統適用于電力用戶集中的城市臺區，如居民小區和普通工商業用戶。所采集的電表類型包括帶有RS485通訊接口的普通單相、三相電子表。系統的特點是：利用臺變以下的低壓電力線作為通信傳輸介質，采用電力線寬帶通信模塊進行數字信號的調制和解調，免布線、低成本地實現用戶終端電表的網絡化采集環境。

　　4.2系統架構

　　基于電力線寬帶載波技術的低壓用戶集中抄表系統以城鎮公用配變臺區或居民小區(多配變臺區)為采集單位，對該配變臺區或居民小區的全部居民電表(還包括配電臺區的單、三相工商業用戶電表)以及配變臺區的總表進行用電信息采集，并遠程上傳給局端主站系統。局端主站系統通過系統構建的寬帶通信網絡，可以實現對用戶電表的遠程通斷電控制和未來的預付費管理等網絡服務功能。

　　4.3系統架構說明

　　基于電力線寬帶載波技術的低壓用戶集中抄表系統可根據部署位置分為主站、通信信道和采集設備三部分。系統的架構如圖1所示。

　　(1)系統主站

　　主站部分的物理結構主要由數據庫服務器、應用服務器、通信前置機、防火墻設備以及相關的網絡設備組成。建議單獨組網，與營銷應用系統和其它應用系統以及公網信道采用防火墻進行安全隔離，保證系統的信息安全。

　　(2)通信信道

　　通信信道分為遠程通信信道和本地通信信道。

　　遠程通信信道是指系統主站與遠端網絡集中器之間的通信信道，主要包括光纖信道、GPRS/ADSL公用網絡信道、230MHz無線電力專用信道等。由于光纖信道的高帶寬、高速率和高可靠性，在有條件的情況下建議將電力通信光纖專網向配網延伸至每個臺區，覆蓋全部10KV線路，以確保骨干通信網絡的專有性和安全性。

　　本地通信信道是指網絡集中器與采集器、采集器與電能表計之間的通信信道。網絡集中器與采集器之間通過電力線寬帶通信技術，形成以電力線為傳輸介質的高速IP網絡。采集器與電能表計之間的通信信道為RS-485總線。

　　(3)采集設備

　　采集設備指安裝在現場的終端及計量設備，主要包括網絡集中器、電力線寬帶載波采集器以及電能表計等，分別介紹如下：

　　1)網絡集中器：用于收集各采集終端的數據，并進行處理儲存，同時能和主站或手持設備進行數據交換。集中器具有以太網絡接口，下行與采集器之間的通信采用電力線寬帶載波技術，完成集中器對采集器的數據收集和集中管理。上行通過電力專用的光纖網絡，或電信運營商的GPRS/ADSL信道，上傳抄表數據給系統主站，并接受主站的管理指令，完成對用戶電表的集中控制與管理，未來可通過電表實現預購電管理功能。

　　2)電力線寬帶載波采集器：用于采集多個電能表的電能信息，并通過電力線寬帶載波信道與集中器交換數據。

　　3)電能表：系統支持帶有RS-485通信接口的電能表。

　　5結語

　　采用電力線寬帶通信技術的智能電網用電信息采集系統，不僅大大提高了信息采集工作效率，而且可為供電企業提供遠程用電管理的雙向通信平臺，建立用戶與電網之間實時、互動的數字網絡，實現全采集、全覆蓋、全費控功能，創建用電新型電力營銷管理模式，提供其它網絡增值服務功能，為實現智能電網營銷自動化，提高營銷和服務管理水平創造了技術條件。