低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)何時能進入規(guī)?；瘧?yīng)用？

低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)何時能進入規(guī)?；瘧?yīng)用？

中國現(xiàn)代電網(wǎng)量測技術(shù)平臺
張春暉

2016年12月15日

本文將匯編敘述"當(dāng)前電表行業(yè)發(fā)展熱點問題（重慶華立）討論會"提出的當(dāng)前行業(yè)熱點問題（三）:?低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)何時能進入規(guī)?；瘧?yīng)用？?的討論概要。

國際上，寬帶載波通信技術(shù)先期在智能家居領(lǐng)域有了批量應(yīng)用。國內(nèi)，應(yīng)用于用電信息采集起步較晚。

國網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，從2010年開始，到2017年（國網(wǎng)，總用戶4.3億戶）計劃全面完成，用于智能電表配套采集建設(shè)投資約510億元。其中，70%的本地通信方式采用窄帶載波通信技術(shù)。經(jīng)過多年運行，窄帶載波通信方式評議為本地通信技術(shù)瓶頸，一時難以很快解決 。由此，寬帶載波通信技術(shù)實用化應(yīng)用的探索，成為解決本地通信技術(shù)瓶頸新的熱點課題。

從2011年開始，國網(wǎng)將寬帶載波通信模塊列為集中招標(biāo)試點應(yīng)用，可一直處于不溫不火。到2015年市場需求有了轉(zhuǎn)機，寬帶載波模塊需求總量不算大。由此，寬帶載波通信技術(shù)何時能進入規(guī)?；瘧?yīng)用？成為電表行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的期望。

本文部分內(nèi)容錄用于:

?重慶市電科院:?重慶公司寬帶載波通信系統(tǒng)建設(shè)推廣情況?，?中電普華公司寬帶互聯(lián)互通測試報告?，?青島東軟公司寬帶互聯(lián)互通（改進后）測試報告?。

?濟南積成公司:?用電采集2.0主站概要與采集終端性能提升建議?

?青島東軟公司:?（東軟）寬帶載波通信方案?。

1，寬帶載波通信方式進入市場前期工作

1）先期推出的寬帶載波通信芯片性能及試點應(yīng)用情況

?2014年3月，威勝集團公司在"低壓窄帶載波通信技術(shù)測試與改進（重慶江津）現(xiàn)場會議上，介紹引進美國高通公司qca7000型寬帶載波（2--30mhz）通信芯片試點應(yīng)用情況。

?2014年7月，華為海思公司在?進口高端電表全性能研究?課題（長沙）技術(shù)交流會議上，就自主設(shè)計的hi3911型寬帶載波（2---12mhz）通信芯片技術(shù)性能及寬帶系統(tǒng)解決方案作了發(fā)言。

?2014年11月，青島東軟公司在電力線載波通信新標(biāo)準(zhǔn)，新產(chǎn)品（青島）技術(shù)交流會議上，介紹了自主開發(fā)的ssc1660/1661寬帶載波（25/50/100mhz）通信芯片，ssc1663/1664寬帶載波（1.95----11.96mhz）通信芯片技術(shù)特征與應(yīng)用方案。

?據(jù)了解，同期，深圳國電通公司也在國內(nèi)專業(yè)會議上介紹了寬帶載波芯片新品及試點應(yīng)用情況。

2）國網(wǎng)，寬帶載波通信模塊需求出現(xiàn)轉(zhuǎn)機

2015年，重慶，江蘇電網(wǎng)率先進行寬帶載波通信模塊上量的集中招標(biāo)。到2016年國網(wǎng)第三批集中招標(biāo)，重慶電網(wǎng)合計招標(biāo)163.7萬模塊，江蘇電網(wǎng)合計招標(biāo)374.1萬模塊。目前，共有18個省級電網(wǎng)試用寬帶載波通信方式，其覆蓋面加速趨向。
據(jù)了解，到2016年底，重慶電網(wǎng)的川南，江津，酉陽，開縣，云陽5個供電公司，將完成160萬寬帶載波通信模塊的應(yīng)用。

2,國網(wǎng)，寬帶載波通信方式規(guī)?；瘧?yīng)用前的技術(shù)準(zhǔn)備

1）國網(wǎng)寬帶載波通信系列標(biāo)準(zhǔn)編制，包括:

?低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)規(guī)范，第1部分:技術(shù)要求（征求意見稿）

?低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)規(guī)范，第2部分:檢驗方法（征求意見稿）

?低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)規(guī)范，第3---1部分:物理層通信協(xié)議（征求意見稿）

?低壓電力線寬帶載波通信技術(shù)規(guī)范 ，第3---2部分:數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng)用層通信協(xié)議

2）重慶市電科院:在國內(nèi)先期開展寬帶載波通信性能測試技術(shù)研究

?在實驗室，研制國內(nèi)首套屏蔽式寬帶載波通信多級測試系統(tǒng)。

?在現(xiàn)場，建立了大型公變臺區(qū)寬帶載波通信典型測試環(huán)境。

?在實驗室/現(xiàn)場，能進行低壓電力線寬帶載波通信互聯(lián)互通測試。包括終端交叉采集，模塊交叉中繼 ，混合組網(wǎng)采集等測試。
目前已完成寬帶載波模塊測試的有青島東軟，深國電，中電華瑞及其模塊擴展供應(yīng)企業(yè)，共計8家。

3）寬帶載波通信互聯(lián)互通研究進程

?國網(wǎng)（計量中心）:經(jīng)過2015年的討論，華為海思公司將（芯片）物理層及通信協(xié)議在國網(wǎng)寬帶載波通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中進行共享。各寬帶芯片廠家在物理層統(tǒng)一的前提下，自主研發(fā)出寬帶載波產(chǎn)品。

?重慶市電科院:在大型公變臺區(qū)（約700戶）進行現(xiàn)場寬帶載波通信互聯(lián)互通測試:其中有兩個廠家的寬帶互聯(lián)互通測試情況不理想:經(jīng)改進后，在模塊混裝時，組網(wǎng)還有差異，抄表速度穩(wěn)定情況不同，抄表效率還是出現(xiàn)大幅下降。
估計，寬帶載波芯片只在物理層統(tǒng)一，核心的鏈路層各不相同，在現(xiàn)場實際互聯(lián)互通的組網(wǎng)和抄表時，應(yīng)用效果并不理想。

4）重慶市電科院:開展寬帶載波通信高級功能深化應(yīng)用。主要從電能表網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，電能表分相識別，電能質(zhì)量監(jiān)測，本地信道品質(zhì)分析，線損分析等功能的應(yīng)用研究。

3,寬帶載波通信芯片陸續(xù)推出新品

青島東軟公司:?（東軟）寬帶載波通信方案?

繼2014年開發(fā)出ssc1661型寬帶載波（高速）通信芯片之后:

1）2015年,自主研發(fā)出（東軟）第6代ssc1663型寬帶（低速）通信芯片

?符合國網(wǎng)寬帶載波通信協(xié)議（草案）

?高集成度soc芯片

?ofdm技術(shù)

?通信帶寬:1.95---11.96mhz

?通信速率:100k---25mbps

?用途:國網(wǎng)用電信息采集，智能家居，信息家電。

2）2016年又推出ssc166X型寬帶載波（高速）通信芯片。

3）寬帶芯片優(yōu)勢

?高頻點，遠(yuǎn)離電力線干擾

?多載波，自動規(guī)避干擾

?mesh網(wǎng)絡(luò)，多路徑尋址，優(yōu)于現(xiàn)有寬帶方案集中式源路由系統(tǒng)

?并發(fā)抄讀機制，提升抄表效率。國內(nèi)其它寬帶方案暫不支持采集器并發(fā)抄讀

?優(yōu)先級通信，滿足應(yīng)急通信需求

?集中式/分布式路由抄讀機制靈活切換，提高系統(tǒng)通信效率

?具備相位識別功能，用于線損分析與三相負(fù)荷平衡分析

4）強大的現(xiàn)場維護調(diào)試能力:（略）

5）現(xiàn)場運行測試分析

?試點省市:山東青島，煙臺，冀北唐山，山西太原，重慶等30個城市。

?臺區(qū)環(huán)境:典型臺區(qū)200戶（青島643戶）,全載/半載，農(nóng)村/ 城市。

?目前已安裝443個臺區(qū)，智能電表41903只，主站總體抄收率98%以上。

4,張春暉:國網(wǎng)寬帶載波通信技術(shù)何時能進入規(guī)?；瘧?yīng)用？一時還難以定論

近兩年，國網(wǎng)計量工作推進會都將寬帶載波通信技術(shù)應(yīng)用研究列入重點工作推進，寬帶載波產(chǎn)品應(yīng)用量逐年增長。但是，目前寬帶載波通信方式還有一些尚待深化論證的問題:

1）從技術(shù)上，寬帶載波通信的技術(shù)指標(biāo)，主要應(yīng)用于中高速通信速率，用于解決低速率的窄帶載波通信抄表質(zhì)量，不是很合理的技術(shù)方案。
同時，寬帶載波通信應(yīng)用于低壓電網(wǎng)用電信息采集，尚需深一步研究本文下面提出的通信技術(shù)難點。

2）從知識產(chǎn)權(quán)保護角度:

?各寬帶載波芯片廠家開發(fā)的寬帶芯片物理層，通過國網(wǎng)寬帶載波通信標(biāo)準(zhǔn)（草案）可以做到統(tǒng)一，但是鏈路層還是各不相同，影響寬帶互聯(lián)互通的全面實現(xiàn)。

?國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團下屬芯片企業(yè)，已經(jīng)開發(fā)出寬帶載波芯片，正在進行測試試用，今后如何進入國網(wǎng)市場，引人關(guān)注。

3）從應(yīng)用層面上

?寬帶載波通信可用于用戶的用電計量及相關(guān)測試，適用于配電工程多方位的視頻通信需求，但還不滿足用戶的上網(wǎng)通信帶寬的要求。

?國網(wǎng)，2016年度國家重點研發(fā)計劃項目:"電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)研究與示范"已經(jīng)啟動，將在沈陽電網(wǎng)創(chuàng)建國內(nèi)首套t級電力光纖到戶系統(tǒng)（2500戶），最終形成可復(fù)制，可推廣的電力光纖到戶整體解決方案，包括用戶上網(wǎng)通信帶寬的要求。估計，這或?qū)⑹菄W(wǎng)管理高層從國網(wǎng)長遠(yuǎn)發(fā)展考慮的重要
決策。

4）從投資方面，寬帶載波通信技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用，總投資較大。目前，"十三五"國網(wǎng)用于電網(wǎng)建設(shè)的總投資及分配到用電采集通信技術(shù)更新的投資尚不明朗。

5）綜合來看，采用寬帶載波通信解決窄帶通信技術(shù)瓶頸，在下列情況下建議作為實用方案，有計劃的推進:

?如智能配電網(wǎng)建設(shè)需用中低壓寬帶載波通信方式，投資有保障。

?或?qū)拵лd波通信應(yīng)用，既能實現(xiàn)短周期內(nèi)自動抄表成功率100%目標(biāo)，又能從主站軟件升級做起，改進寬帶集中器設(shè)計方案，大輻度提升自動抄表數(shù)量。

5,為推進寬帶載波通信進入規(guī)?；瘧?yīng)用，本文建議:有關(guān)省級電力計量中心開展下列寬帶載波通信應(yīng)用技術(shù)難點研究。

?配電視頻通信/用電信息采集用寬帶載波通信芯片性能及技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)一約定。

?從用電采集主站軟件設(shè)計做起，改進寬帶集中器設(shè)計方案。

?引入通信網(wǎng)關(guān)技術(shù)，對寬帶芯片物理層/鏈路層各不相同的情況，開展寬帶載波通信互聯(lián)互通技術(shù)研究。

?低壓電力線寬帶載波通信信道監(jiān)測，抗干擾措施研究及相應(yīng)信道技術(shù)規(guī)范制定。

?低壓，長距離電力電纜/公變臺區(qū)大容量無功補償設(shè)備對寬帶載波通信影響的定量測試與補償技術(shù)研究。

聲明

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