电力载波的应用领域

远程抄表系统、路灯远程监控系统等。)和工业智能(比如各种设备的数据采集)。从技术上讲,电力载波通信不再是点对点通信的范畴,而是突出了开放式网络结构的概念,使得各个控制节点(被控设备)形成一个网络进行集中控制。电力载波应用中具备网络协议和网络概念的企业并不多,国外有Echelon公司的Lonworks网络,国内有KaiStar(邢凯电子)电力载波远程智能控制系统和rise com(ruis com)智能控制网络。它们的网络协议都是按照国际标准协议EIA 709.1和EIA 709.2编写的。

举三个应用领域的例子:

应用案例1:智能家居

智能家居控制网络可以通过电力线载波技术来实现,其原理是将电力线载波技术集成并嵌入到各种电器中,利用家中已有的电力线作为载波通信媒介,实现智能设备之间的通信和控制。智能家居控制网络中智能家电的互联互动,带给您高品质的生活体验和享受;

随时检查所有电器的状态。

任何开关都可以集中控制家中所有的智能电器设备。

打开和关闭指定的电器,如场景灯。

及时了解家庭安全,如防盗、火灾报警、燃气泄漏检测等。

通过互联网或电话远程控制家用电器。

应用案例2:远程抄表系统(AMR)

远程自动抄表系统是智能控制网络的重要应用之一。它可以使电力供应商在提高服务质量的同时降低管理成本;并让用户有机会充分利用各种用电方案(如分时电价)节省开支,享受各种便利。

系统功能特征

远程自动抄表

电表开关的远程控制

用户用电量实时查询

仪表消费集团读数或个人选择读数

可以与充电系统集成。

根据电网负荷峰谷时段的分段电价

分时抄表和计费

控制非法窃电

降低人工成本和管理成本

自动保存读取的历史数据。

电表数据统计,用电规律分析

估算电表计量误差引起的线损和自身损耗。

配电系统评估、供电服务质量检查和负荷管理

应用案例3:远程路灯监控系统

远程路灯监控系统采用电力载波技术,通过现有电力线将路灯照明系统接入智能照明系统。该系统可以在保证道路安全的同时节约用电,延长灯具寿命,降低运行维护成本。

系统功能特征

24小时自动监控

监控范围可以达到几公里。

加入自动路由功能后,监控范围扩大了一倍。

单灯状态检测:电压、电流、开关、温度等。

单灯故障状态自动报告

照明系统的节能控制

各种故障或异常报警。

多种报警模式供用户选择。

远程报警信息发送到控制中心或值班人员的手机上。

可与110等紧急呼叫系统联网。

应用案例四:电梯实现远程电梯呼叫。

电力载波系统:可实现室内智能电梯呼叫和访客智能电梯调度功能。

室内智能电梯呼梯:业主外出时,在家中按下智能电梯呼梯按钮,电梯自动停靠在业主居住的楼层,方便业主外出乘坐电梯,有效减少业主等待时间。

访客智能电梯调度:访客来访,业主接听并为访客打开单元门后,按下智能电梯调度按钮,电梯自动停在一层。同时,主人所住楼层的按钮也会解锁。访客进入电梯后,可以直接按下按钮前往主人居住的楼层(其他楼层没有权限)。

电力载波系统特点:该系统采用电力载波通信方式,利用楼内原有电源线,无需重新布线,安装使用简单。只需将智能模块插入电源插座,业主可根据自身需求方便选择,无需整体投资,降低建筑整体投资成本。

中国电力载波发展现状

今天,以数字微波通信和卫星通信为主线,全国电力通信网已初步形成,各种通信方式竞相发展。电力线载波通信仍然是地区网、省网乃至地方网的主要通信方式之一,是电力系统中应用最广泛的通信方式,也是电力通信网中重要的基础通信方式。从理论研究到操作实践,都取得了可喜的成果。

(1)电力线载波规模空前,装机量空前,从业人数空前。应用上至500千伏线路,下至35千伏线路,甚至10千伏线路;已经打开了电力线载波。到“八五”初,110KV及以上电力线载波公里数达到26万公里,1989达到65万公里。电力线载波已经真正成为电力系统中应用最广泛的通信手段。

(2)电力线载波通信的综合服务能力有了很大发展,从过去单一的调度电话业务发展到开通电话、远动、传真、保护、计算机信息等综合服务。例如,在葛沪500KV DC输电系统中,两个换流站运行数据的控制信息通过长度为1053Km的载波电路传输,实现了两个换流站之间的相互自动控制。

(3)载波机技术装备水平有了很大提高,从五六十年代双面电子管的ZDD-I/2、ZS-3,到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成单边带载波机,数字载波机已经问世。在一些重大项目中,陆续引进了一些具有国际先进水平的舰载设备,解决了一些国产机在实际应用中暂时无法解决的问题,也为国产机的改进和完善提供了有价值的参考。

(4)理论研究成绩突出。比如在频谱管理上,采用图论、地图色彩理论、计算机技术,分段设计、频谱分组、电网分段或分区、频率复用等。开发了一个软件包,可以实现设备管理、频率管理、新信道设计和旧信道改造以及设备插入和排列的计算机化。为了适应现代通信技术的发展,数字电力线载波的发展也取得了长足的进步。此外,传输理论和组网技术的研究也取得了新的进展。

电力线载波通信中的主要问题

20世纪八九十年代以来,我国电力工业和电力系统发展迅速。大型电站、大型机组和超高压输电线路的数量越来越多,电网规模越来越大。电网的发展必然对电网管理和技术提出更高的要求,这就要求电力系统通信更加完善和先进。电力线载波由于其固有的缺点:信道干扰大、信息量小、稳定性差以及我们的设备水平、管理和维护造成的故障率高,已经无法满足现代电网对通信多方面、多功能的要求;与此同时,信息时代的到来推动了全球范围内电信技术的全方位、多维度发展,各种新兴通信技术不断涌现;通信设备的性能越来越先进,价格越来越低。因此,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、超高频通信、扩频通信、数字程控交换和数据网络等新兴通信技术在电力系统逐步推广应用。

我们看到电力线载波已经成为电力系统中应用最广泛的通信手段,当然它的缺点和不足也从中充分体现出来;此外,与其他新兴通信手段的共存也显示了其局限性。电力线载波评价不高似乎是一个普遍现象。但仔细分析可以发现,原因是多方面的:既有技术方面的,也有管理方面的;既有设备制造,也有工程设计施工,还有运维;既有客观的,也有认知的。

1,载频分配使用中的问题

我国电力线载波频率范围是40 ~ 500 kHz,载波频段带宽是4KHZ,所以我们只能在整个载波频率范围内重复布置57套载波机,而我们要用的载波机数量比这个多得多。事实上,即使在这个频段,也很难充分利用频率。在低频段,制作阻波器有困难;在高频段,容易受到广播信号的干扰,要考虑线路对信号衰减的不均匀性。而且很多地方对这个有限的频率没有做好安排和使用,一方面造成频谱紧张,另一方面造成频率资源的浪费。

(1)在频率安排上,部分地区频率安排非常随意,没有长远规划,导致干扰严重,频率不断变化;还有的只关注当地的频率规划,结果影响了别人,也影响了自己。甚至一些主管频率的上级部门对频率的管理重视不够,在频率分配上也没有认真科学的态度和方法。

(2)没有大局意识和统筹规划,人们倾向于就事论事,考虑频率。常见的情况是高频保护占用单相(A相);如果改为与载波复用,则可以节省较低保护占用的频带。而且通信网络结构一般是点对点结构,占用信道多,利用率低。如果改造成调度程控交换网,可以节省通道,达到灵活可靠的效果。

2、电力线载波的问题

不可否认,国产舰载机在技术性能、工艺结构、电路等方面与一些国际先进设备还有较大差距。在频谱利用率、自动增益控制(AGC)、范围和灵敏度、载波供电系统精度、滤波器性能、载波机全通道频率特性、工作环境温度范围等方面都很难达到进口机的水平。

事实上,就设备的可靠性和稳定性而言,这比先进的技术更重要。国外舰载机的平均无故障时间(MTBF)可以达到几十年,而国产飞机根本无法与之相比——即使是引进技术的国产飞机,比如ESB500,也无法保证达到甚至接近进口飞机的水平。

3.支持项目中存在的问题

配套工程存在的问题主要是供电可靠性低、容量小,防雷技术措施不完善,仪器仪表配置不齐全、落后。无疑,这些问题的存在也在相当程度上影响了通信的可靠性。比如有些地区,供电导致的故障高达三分之二!在雷雨季节,雷击造成的通信中断也时有发生。至于仪器配置的不全和落后,直接影响到设备正常维护和检测的质量和速度。

4.管理和运营中的问题

管理和运营上的问题比其他问题更突出。多年来,我们的工作中出现了一些现象,如重主机轻辅机,轻匹配,重设备轻人员,轻管理,轻完善等。,而且很多必要的工作没有有效开展甚至根本没有开展,导致新设备刚运行一段时间甚至刚开始运行就出现问题。尤其是旧的通信系统、旧的渠道存在的问题,涉及的很多专业问题长期得不到解决。原因总结如下:

(1)领导对沟通的重要性重视不够;

(2)基础工作不扎实不健全;

(3)管理体制存在问题;

(4)通信人员待遇低,通信队伍稳定性差。