低压集抄系统中的电力载波技术应用研究

低压集抄系统中的电力载波技术应用研究

陈汝显

广东卓维网络有限公司广东佛山528200

摘要：本文结合作者多年工作经验，针对电力系统中低压电力载波通讯技术在集抄中的应用，进行了简要的分析，仅供参考。

关键词：低压电力载波通讯；集抄领域；动态组网算法

概述

低压电力载波通讯是以低压输电线为传输介质，实现数据传输的一种短距离通讯技术。低压电力载波通讯技术以它独特的先天魅力，轻易敲开了国内集抄领域的大门，并很快蔓延，大有占领整个领域之势。低压电力载波通讯技术使集抄成为可能，而集抄是中国电网朝着信息化方向迈出的坚实的一步，是中国智能电网建设的重要一环。

1低压电力载波通讯技术发展背景

低压电力载波通讯何以能在中国电网取得如此广泛应用昵?这跟中国现阶段发展背景密不可分，笔者认为主要有以下方面的因素：

2低压电力载波通讯技术

日臻成熟需要市场突破国内低压电力载波通讯技术经过20多年的发展，技术业已趋于成熟，主要表现在载波方案厂家众多、方案原理各异、试点运行良好、载波通讯后台主站建设完备、载波通讯标准得以普遍认可、载波通讯专用集成芯片研发成熟等。

低压电力载波通讯技术是一种短距离局域通讯技术，由于其通讯介质是低压输电线——世界上最大的网络，因此，低压载波通讯的构建局域网具有得天独厚的优势——无需架设通讯专网。成熟的技术积累大量的应用实践，培养了市场需求，因此市场的突破只是时间问题。

3中国智能电网建设催生巨大的集抄需求

随着时代的发展，人们物质生活的进步对电力提出了严苛的要求，既要满足电力高峰需求时的电网安全、又要避免电力低峰时的资源效能。例如，印度大面积停电事件再次印证了国家电网建设方向的必要性、正确性。

低压配电网以变压器为基本区域单位，拓扑结构简单，即变压器通过输电线连接多个受电群体，是一对多的发散拓扑结构。如何实现对众多受电用户的高效管控是低压配电网信息化的目的，是实现电网的智能化关键的一步。因此，一种高效、可靠、低成本通讯技术方案是低压配电网迫切需要的，即应运而生了集抄技术，集抄技术在经历了RS一485组网技术、小无线组网技术、GPRS终端等技术尝试失败后，最终还是选择了低压电力载波通讯技术。国外电网集抄技术的成功应用为中国电网提供案例佐证低压电力配电网信息化的改造带来的好处毋庸置疑。

4基于低压电力载波通讯技术的集抄技术发展现状

前面着重谈了低压电力载波通讯技术为什么能得以迅速推广运用，根本的原因是低压电力载波通讯技术的成熟，从而促使集抄技术发展成熟，那么基于低压载波通讯技术基础上的集抄技术的发展现状到底如何呢?笔者认为当前处于技术成熟阶段，现从以下三方面阐述：

4.1低压载波通讯专用芯片的系列化

集成电路是近代文明的重要发明，推动了社会信息化革命。集抄技术是实现低压配电网信息化的重要保障，专用低压电力载波通讯集成电路的系列化标志着这一领域的技术成熟。国内目前主流芯片主要是晓程的PL2000系列、瑞斯康的RISE3000系列、力合微的LME2000系列。其芯片各具特色，代表了国内集抄技术发展的方向。

4.2集抄技术的路由组网算法成熟

路由组网算法就是通讯路由的组建规则，目前的集抄技术是一种一对多的不对称主从网络，因此合理的路由寻址算法是实现高效、有序通讯的保证。如果说低压电力载波通讯专用芯片奠定了集抄技术硬件基础，则集抄组网算法则实现了低压电力载波通讯跟集抄技术的完美结合。集抄组网算法经历曲折的过程，归纳起来，前后经历三个阶段：静态路由算法、智能路由算法、洪泛动态路由算法。这里简要介绍各个阶段的特点：

静态路由算法原理是由通讯系统的主控设备根据一定规则设计出通讯的路由信息并固化为静态路由，然后主控设备依照该路由实现集抄功能。该算法是基于理想电力线通讯模型，其特点是抄收效率高，但难以适应电网的瞬时性特点。

智能路由算法原理是静态路由算法的改进，静态路由缺点是路由固化，而智能路由算法则是学习型的静态路由算法，及一旦固有路由受阻，该算法会自动计算出另一条路由代替，从而实现集抄功能，但仍无法适应国内电网强干扰、强衰减、瞬时性的特点。

洪泛动态路由算法的原理是通讯系统的主控设备不记忆路由，即不固化抄收路径，采取同时多条路径寻址，筛选通讯传输信息的算法，从而实现动态路由，其特点是很好的适应了国内电网的特点，保证了通讯的可靠性。

可见比较理想的集抄组网算法当属洪泛动态路由算法。目前该算法处于成熟阶段，并且国内得到很好的应用推广，是集抄技术成熟标志。

5低压电力载波通讯技术的前景

前面整体上阐述了低压电力载波通讯技术的发展背景和现状，是当前集抄领域的主流技术。世界上任何一种技术总是遵循产生、发展成熟、被更先进技术替代而淘汰的规律，低压电力载波通讯技术同样满足这个规律。那么空泛的讨论这种技术会被什么新技术淘汰掉现在显得不合时宜，因为，这种技术在集抄领域刚刚淘汰掉RS一485集抄方案，若按照人的年龄来比喻的话，它是刚刚20多岁的小伙子。当然，这两年国家电网公司大力推进电力载波抄表技术，无不说明低压电力载波通讯在集抄领域获了极大成功。技术的成功应当归于技术的合理性，先进的技术必然深刻影响人们的生活，这是技术的真谛。低压电力载波通讯技术在集抄领域的成功预示着必将能在其他领域的成功开启。限于本文的主题，这里笔者只限于集抄领域的前景展望。

5.1低压电力载波通讯技术使交互式智能网络呈现曙光

目前网络功能只是不对称的主从式通讯网络，因此不适于交互式通讯，只适合控制命令、数据的通讯，未来智能电网需要交互式的通讯，比如低压配电网的用户可以查询、注册甚至缴费等功能。相信将来低压电力载波通讯技术必能承载这一重任。

5.2低压电力载波通讯技术使输配电网效能释放

低压电力载波通讯技术实现了低压配电网的信息化，同时可能把这一世界上最大的局域网的潜能释放出来，可以畅想一下，若能把电网当成互联网是什么景象!若能在配电网上承载商业开发会带动多少产业!若能把低压配电网当成信息控制网该产生多大的社会效能!诸如此类还能列出很多，这里想说的是，配电网信息化后不再是简单的电能输送，他是个有待开发的产业带，而这一切都归功于低压电力载波通讯技术跟集抄技术的结合。

5.3低压电力载波通讯技术改变人们生活

如果将来低压电力载波通讯技术的极大成熟，相信不仅是给国家电力产业增加难以想像的收益，更主要的是会影响人们的生活习惯。什么是极大技术成熟呢?技术稳定性、可靠性、实时性满足时代要求，标准详尽清晰、相关产品、人员极大丰富，那时可以说是极大成熟。可以想象，在社会资本的持续追逐下，基于低压配电网的新的应用层出不穷，新的产品应接不暇，新的创意堆积层叠；人们上网不再为连接是否可靠犯愁、家庭能源需求电视上会时刻提醒你，银联系统跟你的电表连接，无需排队缴费，家里电器设备的任何异常均能通过输配电网组成的局域网告警。那时人们将生活在一个只有输电线构建的信息化环境中，可能人们需要一段不长的时间等待这一天的到来。

6结束语

综上概述只是对当前低压电力载波通讯技术浅显认识，其中牵涉诸多技术细节这里不再过多叙述，仅希望能引起更多人的关注、坚定该项技术的信心、开启美好的技术应用憧憬。

参考文献

[1]刘凯.浅析电力调控运行系统的安全运行[J].通讯世界，2014（19）.