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采用复合通信提高用电信息采集成功率

导读: 本文将介绍电力线载波及微功率无线通信各自存在的问题,对比采用复合通信技术的组网方案带来的信息采集成功率的变化,并以江西集抄现场一个台区进行双通道测试、载波通信测试和无线通信测试的结果为例进行了对比分析。

  用电信息采集系统建设是国家电网公司推进“两个转变”、实施“三集五大”的必然选择,是坚强智能电网建设的重要内容,是支撑阶梯电价政策执行的基础条件。依据国家电网公司“十二五”发展规划战略目标,2011年至2015年各网省公司全面开展用电信息采集系统建设工作,进一步加快系统主站、终端设备、智能电表及通信信道的建设进度和深化应用的进程,通过不断推进用电信息采集系统的建设,逐步实现“全采集、全覆盖、全费控”的建设目标,及时、完整、准确地为SG186营销系统及其相关系统提供基础数据,为企业经营管理各环节的决策、分析提供支撑,为实现智能用电双向互动服务提供信息基础。本文将介绍电力线载波及微功率无线通信各自存在的问题,对比采用复合通信技术的组网方案带来的信息采集成功率的变化,并以江西集抄现场一个台区进行双通道测试、载波通信测试和无线通信测试的结果为例进行了对比分析。

  1. 电力线载波及微功率无线通信存在的问题

  对现场应用通信方式进行分析的结果表明,在本地通信环节还存在着一定的局限性,即从集中器一载波表或集中器一采集器层,目前采用的通信方式为载波或无线通信,这2个方案都存在着明显的弊端:①低压电力线路的通信环境恶劣,载波通信容易受电网阻抗变化、噪声、谐波等影响,造成通信不可靠,一次实抄成功率仅为80%~90%;②微功率无线通信受传输距离、建筑物阻挡、无线干扰等原因影响,抄表成功率也在90%以下。

  为了解决通信成功率不高的问题,可采用复合通信,即载波与无线2种通信模式互相结合,实现资源与优势互补,以载波为主,无线为辅,两者互相协调,自动切换,构成复合通信技术解决方案,克服载波与无线各自的技术缺陷。

  2. 复合通信技术

  2.1 组网方案

  复合通信系统组网如图1所示,以台变为中心,在每个台变安装1台集中器,每个居民计量表箱内安装1台采集器。采集器通过RS-485总线采集电能表的电能量数据,通过本地通信信道将数据传送给集中器,然后集中器通过远程通信信道将居民表、台区考核表的电能量数据传送给主站。本地信道为PLC+无线的复合通信方式,通信成功率高;远程通信信道可采用光纤/GPRS/CDMA等通信方式,传输稳定可靠。

图1 复合通信自动抄表系统方案

  2.2 通信成功率

  P表示通信成功率;PC(表示载波的单次通信成功率;PW表示无线的单次通信成功率。)

图2 复合通信技术

  从概率论的角度来看,则通过复合通信的方式,单次通信成功率PF的计算式为

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