三相载波模块hplc

HPLC运维手持终端推广应用【摘要] HPLC运维手持终端方案设计、模块检测、电能表整机检测、噪声检测、网络监听、网络测试、蓝牙连接、故障判断与处理。

[关键词] HPLC通信单元检测、单相、三相STA模块、CCO模块故障检测、电能表整机故障检测、HPLC网络运行监测、载波信号峰值监测、被测模块接受性能检测。

前言HPLC运维手持终端2023年新产品旨在结合国网营销对运维处理时限要求，实现HPLC通信单元检测（单相、三相STA模块、CCO模块故障检测、具备插入识别功能）、电能表整机故障检测、噪声监测、HPLC网络运行监测、载波信号峰值监测、被测模块接受性能检测、现场载波信号、环境分析、监控器模式。

能够使现场工作人员迅速判断是模块故障、整机故障、噪声故障还是网络通信故障等问题，突出提升现场问题处理效率，展示高效的应用效果。

一、HPLC运维手持终端方案设计1、开关机关机状态下，长按电源键，按下后液晶屏提示开机长按3秒字样，待出现开机画面后可松开电源键，开机成功后进入菜单页面。

开机状态下，当电源键按下0.5S后，，液晶屏提示“长按3S关机”。

自保持3S后，屏幕熄灭关机，若不足3秒不关机。

2、220V连接充电使用配套电源线，插入设备强点接口：开机状态下，插入220V后，设备液晶屏右上角图标显示220V.，开机后开始充电。

220V连接应用场景：充电、电能表整机检测、网络监听、HPLC网络检测。

3、HPLC运维手持终端硬件设计图二、HPLC运维手持终端模块故障检测1、插入模块在设备相应位置插入HPLC模块，选择“HPLC检测”点击“开始检测”确定。

1）CCO接入2）三相STA接口3）单相STA接口2、模块故障检测模块插入设备自动识别模块类型，开机状态下，选择HPLC模块测试，点击确认，如果显示成功，则说明模块完好、如果显示失败则说明模块故障。

三、HPLC运维手持终端电能表整机检测1、将运维手持终端电源线与被测电表整机相连；进入”2电能表整机测试”;利用红外接口读取被测整机的表地址;读取成功后，点击“开始测试”，即开始测试;检测时间约1~5分钟，按“确认”键返回。

现代电子技术Modern Electronics TechniqueNov. 2023Vol. 46 No. 222023年11月15日第46卷第22期0 引 言高速电力线载波（High Speed Power LineCommunication, HPLC ）是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。

电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。

与传统的低速窄带电力线载波技术相比，HPLC 技术具有带宽大、传输速率高的特点，可以满足低压电力线载波通信更高的需求[1]。

高速无线通信（High speed Radio Frequency, HRF ）采用无线信道作为通信介质，不受电力线的各种非理想因素的影响，不受电网的重负载和强噪声干扰等因素影响[2]。

DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.22.027引用格式：栾治伟，华隽，罗丹，等.面向HPLC 和HRF 双模通信的智能维测一体化平台设计[J].现代电子技术，2023，46（22）：159⁃164.面向HPLC 和HRF 双模通信的智能维测一体化平台设计栾治伟1， 华 隽2， 罗 丹1， 肖德勇1， 曹 波1， 李 铮1(1.北京智芯微电子科技有限公司， 北京 100192； 2.国网河南省电力公司， 河南 郑州 450018)摘 要： 随着电网智能化的发展，基于高速电力线载波（HPLC ）和高速无线通信（HRF ）双模的本地通信模块获得了规模化应用，但针对HPLC 和RF 双模模块运维测试的问题仍未得到有效解决。

为此，文中设计一种覆盖从升级到辅助解析的智能维测一体化平台，以单模和双模模块运维硬件平台为核心，在协议层支持多种常用协议，在功能层支持透传、并发等运维测试模式，在通信层支持载波、蓝牙、无线等传输方式。

通过维测数据采集及深度应用分析，实时反馈模块入网及运行状态；通过对通信报文实时解析，方便运维人员调试发现问题。

类型:用户手册密级：对外编号：2020022001JST-IOT-TPN三相宽带载波模块用户手册日期：2020.02.20版本信息版本修订日期修订人修改概要1.02020-02-20智能研发部创建文档，初版目录1概述 (4)2功能特点 (4)3规格参数 (5)4模块结构示意图 (5)4.1.外形结构和尺寸示意图 (6)4.2.通信模块状态指示 (6)5弱电接口定义 (6)6强电接口定义 (8)7附录 (9)1概述JST-IOT-TPN三相宽带载波模块，是一款高速率的电力线载波通信模块，其核心采用HPLC高速载波芯片，集成高性能ARM Cortex-M3处理器，提供SPI、UART、I2C、PWM、GPIO等丰富的外设接口，集成DC_DC；支持多路AD模拟输入，采用BPSK数字调制解调方式传输，具有灵敏度高、通信可靠、抗干扰能力强、通信距离远等特点。

该载波模块置于集中器（控制器）中，作为通信主节点，通过三相电力线进行耦合通信。

当集中器（控制器）下发命令时，通过该模块将集中器（控制器）下发的命令调制为载波信号，终端设备的单相载波模块或三相载波模块（以下简称“从模块”）接收到调制后的载波信号，数据解调后将数据传输到终端设备进行处理，当终端设备有数据回复时，从模块对数据进行调制成载波信号发送到电力线中，该模块对接收到的数据进行解调后，传输给集中器（控制器）中，完成集中器（控制器）与终端设备的数据交互。

该模块采用串口与用户的MCU通信，可广泛应用于集中抄表、智能家居、智能灯控、智能楼宇、能源监测、光伏等领域。

2功能特点该模组具备如下主要特点：·串口波特率可配置：1200bps、2400bps、9600bps和115200bps四种通信速率的匹配通信。

·稳定、可靠的通信能力针对电力线信道复杂环境设计的可靠通信算法，支持TDMA和CSMA/CA，提供冲突避免机制·灵活的组网能力集成快速组网算法，支持动态三相、多路径寻址，保证可靠实时通信。

浅析电力线HPLC载波通信的推行必要性和应用摘要：随着智能表非计量功能应用需求的日益增长，窄带载波技术已无法满足要求。

相比于窄带低速载波技术，宽带高速载波（以下简称HPLC）技术具备高采集率、高实时性、高速率和低功耗的特点，在数据的实时采集和高速传输上具有巨大的优势，因此HPLC 智能表计能够实现窄带载波智能表计无法实现的非计量数据传输、事件实时上报等功能，为电力企业提升用电信息采集系统建设运行应用关键指标，营销内部管理模式提供新的思路和方向。

基于此，本文从高速电力线载波通信的推行必要性和应用前景方面进行了阐述和分析，以供参考。

关键词：电力企业；宽带高速载波；智能表计；应用前景推行HPLC的必要性高速电力线载波通信（HPLC:HighspeedPowerLineCommuni-cation)是提升采集终端本地通信能力的一项重要技术，可提升采集系统低压用户数据采集的速度、频度和时效性。

目前大量低压智能表计采取的是窄带载波通讯方式。

低压电力线窄带载波通信方式的最高速率仅为 1kbps，无法支撑国网提出的全量数据采集要求，且存在（1）采集效率低：设备不能实现实时在线，多次采集成功率较低，一次抄表成功率较低，不支持并发抄读；（2）数据通信量低：通信速率低，只能抄收少量数据项，带宽资源有限，不能实现智能表事件主动上报；（3）抗干扰能力差：工作中心频点固定，工作频率带宽处于干扰源密集区，受外界干扰影响大；（4）无法互联互通：各个厂家的载波通信模块产品无法通用，模块无法远程升级，安装和维护等易混乱等问题；相比于窄带低速载波技术，高速电力线载波（以下简称HPLC）技术逐渐成熟，能提供 100kbps 级的数据传输速率，具备相对较宽的带宽，相比窄带，通信可靠性和稳定性显著提升。

1HPLC的应用和前景探讨1.1应用智能表非计量功能在采用窄带载波智能表计的情况下，低压用户目前每天仅将冻结日电量上传至用电信息采集系统，电流电压等数据只支持在线实时穿透，且成功率较低。

大学计量专业考试练习题及答案21.[单选题]HPLC相位拓扑识别中，集中器可以周期性查询CCO中的从节点信息，将相应报文中的从节点（ ）信息及零火线接线状态记录保存到本地数据库中。

A)电压B)电流C)相序D)相位答案:D解析:2.[单选题]携带式电气设备诶应用专用芯线接地，其横截面积不小于( )。

A)1.5平方毫米B)4平方毫米C)8平方毫米D)10平方毫米答案:A解析:3.[单选题]2020版三相直接接入式智能电能表转折电流有0.5A和（____）A两类。

A)0.75B)0.5C)2D)1答案:D解析:4.[单选题]采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息,并可与集中器（_）数据的设备。

A)下载B)上传C)传输D)交换答案:D解析:5.[单选题]金属计量箱外壳与（____）直接连接、箱门通过裸铜编织软线与外壳连接。

A)P端B)PE端C)L端6.[单选题]通过需求分析，按照电力用户性质和营销业务需要，将电力用户划分为六种类型，大型专变用户（A类）是指用电容量在（_）kVA及以上的专变用户。

A)200B)315C)160D)100答案:D解析:7.[单选题]某采集终端类型标示为：FKGA23，由此可知该终端（____）。

A)属Ⅰ型、有控制功能B)属Ⅱ型、无控制功能C)属Ⅲ型，有控制功能D)属Ⅲ型，无控制功能答案:C解析:8.[单选题]根据JJG 313-2010《测量用电流互感器检定规程》规定，低压电流互感器室内检定的误差测量点不包括（____）% 额定电流。

A)5B)20C)80D)100答案:C解析:9.[单选题]0.2S级的电流互感器，在1%额定电流时，其允许变差的比值差和相位差为（____）。

A)0.4%、15＇B)0.75%、30＇C)0.35%、15＇D)0.75%、45＇答案:B解析:10.[单选题]作标准用的电流互感器，如果在一个检定周期内误差变化不大于其误差限值的（____）时，检定周期延长为4年。

宽带载波智能表（HPLC）八大功能推广应用应用【摘要】用电信息采集系统可以实现用电信息的自动采集、计量、采集异常实时监测、分布式能源数据采集、远程控制、电价下发、远程充值等功能。

并把相应的数据进行存储、处理，同时为其他业务系统提供数据支撑，近年来公司用电信息采集系统发展速度不断加快，系统的功能定位也不断变化，全量采集项目改造过程执行整台区改造，建立集中器台账和拓扑图，对终端及时升级和终端任务配置，对失败用户及时消缺等提升全量采集成功率。

【关键词】停电主动分析、高频数据采集、时钟精准管理、相位拓扑识别、台区自动识别、统一标识管理、档案自动同步、通信性能监测和网络优化等功能前言：HPLC即高速宽带电力载波，采用OFDM的多载波调制技术，通信速率高，实时性好，较常规的窄带载波通信单元能够互联互通，抗时变噪声、脉冲干扰能力强，且频段可根据使用场景切换扩展，保证采集成功率高，满足96点负荷曲线采集，智能缴费，预购电费等实时性要求高的业务需求，具备超级电容的停电事件实时上报的功能、具备：停电主动分析、台区自动识别、原始停电上电记录、高频数据采集、ID统一标识、相位拓扑识别、本地通信网络检测、电表时钟超差事件。

新疆电力公司HPLC八大功能已开通，目前八大功能应用查询办法，已编写操作手册，发给大家,请各单位开展应用，后期八大功能运维工单推送到运维闭环管理-推送到三代掌机客户经理掌机现场处理。

现将其功能查询办法分述如下：一 HPLC八大功能1停上电分析具有实时停电检测、实时停电明细、有效停电电电能表数通过模块内超级电容，当电能表有停电发生时，模块能坚持工作3分钟，把停电事件上报主站。

通过低时延，保障停电/复电事件的上报和远程遥控指令下发的及时性，在HPLC子节点通信模块中配置超级电容，可实现停/复电后的事件主动上报，由被动抢修变为主动抢修，提升客户服务保障能力，主站接受终端主动上送的表计停电告警事件。

判断表计是否属于当日频繁上报，多次上报不予处理，执行下一步，判断告警时间是否有效，若告警时间为空或告警时间无效（告警时间非当天），则取系统当前时间作为停电时间。

SPL1020使用手册ZW20系列高速载波通信模块使用指南深圳智微电子科技有限公司（以下简称“深圳智微”）为客户提供全方位的技术支持和服务。

直接向深圳智微购买产品的用户，如果在使用过程中有任何问题，可与深圳智微各地办事处或用户服务中心联系，也可直接与公司总部联系。

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i深圳智微电子科技有限公司前言概述本文档主要介绍了集中器、单相表/I 型采集器、三相表载波通信模块的使用和调试方法，以及如何使用载波模块进行上层应用开发。

产品版本与本文档相关的产品版本如下所示。

约定符号约定在本文中可能出现下列标志，它们所代表的含义如下。

通用格式约定格式仿宋黑体楷体Times Newii深圳智微电子科技有限公司修订记录文档版本-1-深圳智微电子科技有限公司目录1概述 (1)1.1引言..................................................................................................................................................11.2规范性文件......................................................................................................................................11.3术语..................................................................................................................................................21.4性能特点..........................................................................................................................................22ZW20系列模块产品说明 (4)2.1集中器本地载波通信模块CCO (4)2.1.1外观与结构...........................................................................................................................42.1.2接口.......................................................................................................................................42.1.3指示灯...................................................................................................................................62.1.4使用与调试...........................................................................................................................72.2单相表/I 型采集器载波通信模块STA. (8)2.2.1外观及结果...........................................................................................................................82.2.2接口.......................................................................................................................................92.2.3指示灯.................................................................................................................................102.2.4使用与调试.........................................................................................................................102.3三相表载波通信模块STA (12)2.3.1外观及结果.........................................................................................................................122.3.2接口.....................................................................................................................................122.3.3指示灯.................................................................................................................................142.3.4使用与调试. (14)3集中器本地载波通信模块应用功能说明 (16)3.1功能码支持....................................................................................................................................163.2通信参数配置................................................................................................................................173.3应用功能的流程和使用. (17)3.3.1上电识别流程.....................................................................................................................173.3.2电表档案管理.....................................................................................................................183.3.3定时抄表.............................................................................................................................183.3.4点抄功能.............................................................................................................................193.3.5高频数据采集.....................................................................................................................193.3.6停电主动上报.....................................................................................................................203.3.7时钟精准管理......................................................................................................................213.3.8相位拓扑识别.....................................................................................................................213.3.9台区自动识别.....................................................................................................................213.3.10ID 标识管理.......................................................................................................................223.3.11档案自动同步. (23)4电能表载波通信模块应用功能说明 (23)4.1基本说明 (23)4.1.1通信参数配置.....................................................................................................................234.1.2帧格式支持.........................................................................................................................234.2应用功能的流程和使用. (24)4.2.1模块上电通信流程 (24)-2-Q/GDW137X.X-20134.2.2模块正常工作通信流程.....................................................................................................254.2.3时钟精准管理.....................................................................................................................254.2.4事件上报.............................................................................................................................254.2.5停电主动上报.....................................................................................................................264.2.6台区自动识别 (26)1深圳智微电子科技有限公司1概述1.1引言随着电力载波通信技术的使用范围日益广泛，其具有了极大的经济效益和推广价值。

三相智能电表载波模块技术规格书目录前言 (3)概述 (3)1产品简介 (4)2机械尺寸及引脚定义 (4)2.1PCB尺寸 (4)2.2引脚定义 (4)3参数与特性 (4)3.1载波通信模块基本参数 (4)3.2电气性能 (5)4模块参考电路与器件清单 (5)4.1模块参考设计电路 (5)4.2器件清单 (5)5模块安装及测试 (5)5.1三相载波模块安装 (5)5.2三相载波模块调试方法 (6)5.3三相载波模块测试方法 (6)6其他注意事项 (6)附录1 三相载波模块弱电接口、强电接口的引脚定义 (7)附录2 三相载波模块参考电路 (9)附录3 三相载波模块器件清单 (10)附录4 三相载波模块测试接线示意图 (13)前言概述弥亚微电子三相载波模块是基于弥亚微电子的Mi200E载波芯片设计的，符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范要求的高性能电力载波模块，适用于低压集抄系统和其他电力自动化系统。

本文主要介绍三相载波模块的外观、硬件结构、功能、技术规格和模块相关的测试标准。

1 产品简介弥亚微电子设计的国网标准三相载波模块符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范要求，基于弥亚微电子自主知识产权的高性能电力线窄带通信芯片MI200E研发的电力线载波通信模块，具有高集成度、高可靠性。

内嵌弥亚微电子为国内电力线环境特定设计的电力线通讯协议（简称MPP），具有很强的环境适应性，同时协议本身的智能化可使得通讯网络不需要人工维护。

模块外围电路简单，整体BOM成本较低。

2 机械尺寸及引脚定义2.1 PCB尺寸由于不同客户选用的模块壳体在内部结构与定位孔上存在差异，为了能更好地配合相应的模块壳体，不产生类似晃动以及定位不准等问题，弥亚微电子针对不同的壳体采用了相应的PCB设计，请客户在订货时先与我们确认需要采用的模块壳体。

2.2 引脚定义载波模块的接口分为2个，一为弱电接口，由电表提供电源，与电表进行通讯。

浅谈智能电表HPLC技术实践应用探索发布时间：2021-07-09T11:27:02.303Z 来源：《中国电业》2021年3月8期作者：茹予波[导读] 为解决传统窄带方案模块传输效率低下，带宽窄，易受干扰，抗冲击性弱等问题，茹予波国网河南省电力公司偃师市供电公司，河南省洛阳市偃师区， 471900摘要：为解决传统窄带方案模块传输效率低下，带宽窄，易受干扰，抗冲击性弱等问题，提出基于HPLC模块的智能电表深化应用，通过现场试点引用，开展实践活动，探索高频采集、停上电事件上报、台区相位识别、远程升级、通信模块ID管理方面挖掘智能电表的潜力，提高计量和采集业务的精益化管理水平，为各种系统应用提供高效准备的数据支撑，深化大数据应用，提升供电服务水平，改善营商环境，提升用户获得感和美誉度，践行企业服务宗旨。

关键词：HPLC；载波通信；停上电上报；高频采集引言为贯彻落实河南省电力公司王金行董事长“一切为了客户、一切为了市场、一切为了一线”的服务理念，践行“主动上报、主动告知、主动服务”指示要求，深化高速载波技术对台区线损管理、预付费管理、防窃电管理、台区运维精益管理（三相不平衡、低电压、重过载）等支撑作用，以技术、服务、抢修水平来抢占用户资产市场，优化营商环境，提升优质服务水平。

2019年10月-2020年7月河南省电力公司计量中心选取洛阳偃师岳滩供电所进行全省唯一整所HPLC现场试点应用，为HPLC通信模块大规模推广提供技术支撑。

一、HPLC通讯技术概述1.电力载波技术电力线是最普及、覆盖范围最为广阔的一种物理媒体，利用电力线传输数据信息，具有极大的便捷性，无需重新布线，即可将所有与电力线相连接的电器组成一个通信网络，进行信息交互和通信。

这种方式实施简单，维护方便，可以有效降低运营成本、减少构建新的通信网络的支出，因而己成为智能电网、能源管理、智慧家庭、光伏发电、电动汽车充电等应用的重要通信手段。

2.ＨＰＬＣ基本原理HPLC（High-Speed Power Line Communication ）高速载波通信技术采用OFDM技术，能有效的抵抗多径干扰，使受干扰的信号仍能可靠接收，即使是在配电网受到严重干扰的情况下，也可提供高带宽并且保证带宽传输效率，从而实现数据的高速可靠通信。

hplc 电力载波模块应用以HPLC（高速电力线波载）为代表的物联通信技术能够实现用电信息采集系统对用户负荷数据的高频采集，这是新型电力系统高效运转的客观要求和必要的通信基础。

HPLC的八大深化应用是基于HPLC技术，可实现高频数据采集、停电主动上报、时钟精准管理、相位拓扑识别、台区自动识别、ID统一标识管理、档案自动同步、通信性能监测和网络优化等功能。

加强HPLC，走向“新型电力系统”随着能源转型的不断深入，“新型电力系统”将是未来能源体系中最重要的变革。

构建新型电力系统不再只是传统意义上的电网规划和建设，而是发电、电网和用户的有机结合，实现源网荷储（即电源、电网、负荷、储能）深度互动。

在“新型电力系统”的发展中，以分布式光伏、现货市场交易、有序用电为代表的业务需求，对电网供需互动效率和互动水平也提出了更高的要求。

为适应业务的变化，低压用采系统也将向业务“源网荷”演进，满足功率双向流动和多元负荷用电需求，达到营配融合、分布式新能源就地消纳、源荷实时柔性调节的目标。

为支撑电网业务的深刻变革，联接技术在网络规模、业务带宽、通信实时性能力也需要做显著提升，构成未来低压配用电网络联接技术的主要发展方向。

加强以HPLC为代表的物联通信技术在低压配用电领域的深化应用，是支持走向新型电力系统的坚实一步。

HPLC在“新型电力系统”的价值点电网HPLC八大深化应用解读高频采集实现电能表计量与瞬时类数据的高频采集，开展供电线路老化趋势分析，监测电网电压质量和负荷波动情况。

电网末端感知信息全量采集，数据实时性“分钟级”，可支撑电网多种高价值业务开展。

分钟采集业务六大优势如下：分布式光伏接入：采集有功/无功、电压分布、并网电流、电能质量、开关状态等实时信息，从光伏表计采集发电量，实现对整个台区分布式光伏的就地统一管控。

电力现货市场交易：精准负荷预测，实时保证电网供需平衡；售电现货交易分钟级，经济利益最大化设备状态监测：就地计算与分析，统计设备运行状态，如表计失准、模块在位检测；支持采集器接入传感器，实时了解工况信息电能质量监测：实时电压、电流、三相不平衡越限统计；支持负载不平衡，及时换相负荷均衡调节；统计电压合格率信息，及低电压告警上报实时线损：精细化台区线损，用电信息全时段覆盖计算与统计；用电异常及时感知报警接线异常、疑似停电感知：通过台区总表和各用户表电压电流信息，监测分析异常台区及精确故障点；通过采集器485状态辅助停电信息判断台区自动识别规模化商用，户变关系平均识别准确率99%，提升台区线损管理效率，提高电网经济运行水平。