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智能电网的电力线通信系统

导读: 世界各国政府和供电公司都意识到,近百年都没有发生太大变化的传统电网将会被能效、灵活性和智能更高的智能电网所取代,作为具有自我修复能力的数控输配电网,智能电网能够把电力从发电厂输送到使用地点,其中包括并入电网的再生能源发电。

  世界各国政府和供电公司都意识到,近百年都没有发生太大变化的传统电网将会被能效、灵活性和智能更高的智能电网所取代,作为具有自我修复能力的数控输配电网,智能电网能够把电力从发电厂输送到使用地点,其中包括并入电网的再生能源发电。智能电网可以优化电力传输效率,让供电企业能够为用户提供双向通信和用户端能源管理服务,最大限度降低停电事故率,按需传输电力。供电企业和最终用户成本降低,电力供应更加可靠,二氧化碳排放量减少,是智能电网带给供电企业和用户的最终的好处。

图1:智能电网:INNOVATION概念的核心内容。

  凡是电动产品设备都须通过电源插座连接到电力线,因此,我们可以认为,电力线是一种永远存在的廉价的通信媒介,设备联网无需再铺设昂贵的电缆或安装无线射频系统。

  电力线窄带通信足以维持简单的信息交换,例如,用电量计量、向执行器发送命令、检验系统等。在室内外环境,电力线窄带通信可实现很多应用。例如,供电公司可通过户外电网远程监控路灯或实现集中抄表(AMR)和电表自动管理(AMM)解决方案,同时提供多项客户服务,包括用电控制和电价选择。室内电网可用于家电联网,实现家庭或楼宇自动化,创建安全防盗系统,控制温度和照明亮度。所有这些功能都离不开电力线调制解调器(PLM),像普通的调制解调器一样,电力线调制解调器把二进制数据流转换成一序列预设特性(频率、信号电平)的信号,然后在接收端再把这些信号恢复到二进制数据,完成信号的调制解调过程。电力线调制解调器须能够在电力线上传送调制信号,并检测从发送端传至接收端的输入信号,完成信号的收发过程。

  如前文所述,集中秒表又称AMR是电力线调制解调器的主要目标应用之一,传统的机电式电表所采用的技术不再适合更深入长远的发展,而电子电表却可以给供电企业和消费者带来更多的价值,其中包括降低制造成本、维护费用、二氧化碳排放量,提高电量计量精度,最重要的是,能够为消费者提供实际用电的详细信息,为供电企业提供实时服务质量数据。

  智能电表是集中抄表AMR技术的演进结果,是智能电网的重组成部分。智能电表给供电企业和消费者带来切实的好处:消费者能够更精确地监控用电情况,例如,在电价最低时段使用洗衣机、洗碗机或电热水器,而电力企业能够提高发电和输电的效率。

  新出现的智能电网实际上是一个智能数字电网,被用来定义下一代输配电网的技术标准。智能电表可以让消费者的家庭网络与智能电网互通,为供电企业和消费者提供更智能的电能管理服务。

  智能电网市场可再细分为三大市场板块:基础设备(例如,数据集中器)、电能表和家庭/楼宇管理,每个市场都有不同的应用要求。

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