泛在电力物联网智联单元设计与实现
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泛在电力物联网建设大纲泛在电力物联网(Internet of Energy)是一种全新的电力生态系统,以数字化、智能化、互联互通的方式将能源供应、输配电、终端应用等各个环节连接在一起,实现全面信息化和智能化管理。
泛在电力物联网将是未来电力行业发展的方向,是实现能源转型和智慧能源的必要手段。
下文将介绍泛在电力物联网建设的大纲。
一、总体目标实现能源供应领域的数字化、智能化逐步推进,构建泛在电力物联网,提高电力行业生产效率和服务水平,促进能源消费的节约和优化,构建绿色、低碳、智能的能源供应体系。
二、规划框架1. 全面数字化:提高能源供应、输配电、终端应用等各个环节数字化水平,实现信息全流程覆盖,构建数字化电力生态系统。
2. 智能化升级:利用人工智能、大数据、云计算等先进技术对电力行业进行智能化升级,构建可持续发展的电力体系。
3. 终端互联:多方协同,实现电力运营全生命周期全过程的数字化互联,在数字化时代实现一二三产业协同发展,构建综合性服务平台。
三、关键技术1. 物联网技术:利用物联网技术,构建广域物联网网络和本地网络,实现数据的无缝传输和互相融合。
2. 云计算技术:利用云计算技术实现数据可视化、可处理、可推理与知识的智能化收集、存储、分析和共享。
3. 大数据技术:运用大数据技术,分析和挖掘能源系统中的大量数据,提高运行效率,为决策提供数据支持。
4. 人工智能技术:构建电力行业的智能化应用系统,实现智能化调度、自动诊断和智能化决策。
四、建设步骤1. 网络建设:构建面向电力系统的泛在电力物联网,包括广域物联网、本地物联网和终端物联网等。
运用成熟的综合布线技术和高速传输技术,实现物联网的全方位覆盖。
2. 数据采集:收集电力系统中各个环节的数据,包括装置状态、能源质量、电力需求、能源消耗和运行状况等,实现对网络中数据的采集和处理。
3. 数据处理与管理:通过数据收集和处理实现电力行业智能化升级,对数据进行分析、挖掘、存储和管理。
江苏电力考试真题2021(满分100分时间120分钟)一、单选题(每题只有一个正确答案,答错、不答或多答均不得分)1.国家电网有限公司“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标中,“能源互联网”是()。
A.基础B.方向C.根本D.追求【答案】:B2.中国共产党从成立之日起,既是中国先进文化的积极()和(),又是中华优秀传统文化的忠实传承者和弘扬者。
A.引领者;践行者B.引领者;实践者C.倡导者;实践者D.倡导者;践行者【答案】:A3.泛在电力物联网建设中,()的任务要求是建成“一站式服务”的智慧能源综合服务平台,形成“一体化联动”的能源互联网生态圈。
A.对内业务B.基础支撑业务C.新兴业务D.对外业务【答案】:D4.国家电网有限公司坚持()的体制架构,坚持电网统一规划、统一调度、统一管理的体制优势,推动构建全国统一电力市场体系,适应人民美好生活需要和电能占终端能源消费比重提高的趋势,着力解决电网发展不平衡不充分问题,提高安全供电和优质服务水平。
A.“管住中间、放开两头”1/12B.“管住发电、管住用电”C.“管住输电、放开配电”D.“管住两头、放开中间”【答案】:A5.下列用语中,符合接电话礼仪的是()。
A.XX不在,你等会再打过来吧B.对不起,XXX不在,你有什么事我告诉他吧C.您好!这里是XX部门。
请问您有什么事D.你大声点,我听不清【答案】:C6.各单位参股企业、集体企业()应用“国家电网”标识。
A.可以B.视实际情况C.不得D.原则上不得【答案】:C7.2026年至2035年,国家电网有限公司要()具有中国特色国际领先的能源互联网企业。
A.初步建成B.力争建成C.全面建成D.基本建成【答案】:C8.展形象,就是要推进国际传播能力建设,讲好()、传播好(),向世界展现真实、立体、全面的中国,提高国家文化软实力和中华文化影响力。
A.中国特色;中国主张B.中国故事;中国声音C.中国经验;中国故事D.中国故事;中国主张【答案】:B9.国家电网有限公司建设运营好坚强智能电网的任务要求有()、建设现代化配电网、建设先进的生产调度控制系统、提高电网智能化水平。
基于物联网的智能电网系统设计与实现摘要:随着电力需求的不断增长和能源问题的日益突出,智能电网系统的研发与应用已成为当前能源领域的热点之一。
本文将以物联网技术为基础,从系统设计与实现的角度出发,探讨智能电网系统的设计原理、关键技术以及实际应用。
1. 引言智能电网系统是基于物联网技术的一种先进的供电系统,通过集成感知、通信、控制和优化等技术手段,实现对电力生产、传输和分配过程的全面监测和智能化控制,提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。
2. 智能电网系统设计原理2.1 感知与监测智能电网系统基于物联网技术,通过传感器网络对电力系统中的各种参数进行感知与监测,如电示值、电能质量、设备状态等,通过数据采集与处理实现对电力系统的全面监测。
2.2 通信与数据传输智能电网系统采用先进的通信技术,如无线通信、光纤通信等,实现对电力系统各个节点之间的实时数据传输,包括电能计量数据、设备状态数据等,为系统的智能化控制提供实时的数据支持。
2.3 智能化控制与优化智能电网系统采用先进的控制算法,通过对电力系统中的各个节点进行实时的控制与调度,实现对供电系统的智能化控制,包括电能负载的均衡、电能供需的优化等,最大程度地提高供电系统的效率和稳定性。
3. 智能电网系统关键技术3.1 物联网技术物联网技术是智能电网系统的核心技术,通过将电力设备与传感器、通信设备等相连接,实现设备之间的信息交互与共享,为电力系统的智能化控制提供可靠的数据支持。
3.2 云计算技术云计算技术可以为智能电网系统提供强大的计算和存储能力,在处理大量电力系统数据时起到至关重要的作用,同时还可以实现对数据的实时监测和分析,为供电系统的优化提供决策支持。
3.3 大数据技术智能电网系统需要处理海量的电力系统数据,大数据技术可以对这些数据进行高效的存储、管理和分析,从而为系统的智能化控制和优化提供实时、准确的数据支持。
3.4 人工智能技术人工智能技术是智能电网系统的另一个重要支撑,通过机器学习、神经网络等技术手段,可以实现对电力系统运行状态的预测和优化,提高系统的可靠性和效率。
泛在电力物联网中的物联网网关节点设计与实现随着物联网技术的不断发展,泛在电力物联网已经成为电力行业的重要发展方向。
在泛在电力物联网中,物联网网关节点的设计与实现至关重要。
本文将详细介绍泛在电力物联网中物联网网关节点的设计原则和实现步骤。
一、物联网网关节点的设计原则1. 网关节点的可靠性与稳定性:物联网网关节点在泛在电力物联网中扮演着连接终端设备和云平台的重要角色,因此其可靠性和稳定性至关重要。
网关节点应具备高可用性、抗干扰能力强、数据传输稳定等特点,以确保泛在电力物联网的正常运行。
2. 网关节点的灵活性:泛在电力物联网中的终端设备种类繁多,网关节点需要具备良好的兼容性和灵活性,能够与各类终端设备进行通信。
同时,网关节点还应支持多种通信协议,并能够根据不同的场景和需求进行灵活配置。
3. 网关节点的安全性:在泛在电力物联网中,数据的安全性至关重要。
网关节点应该具备强大的数据加密和安全认证机制,能够对数据进行安全传输和存储,以保护用户的隐私和敏感信息。
二、物联网网关节点的实现步骤1. 硬件设计:物联网网关节点的硬件设计是实现网关功能的基础。
硬件设计需要根据具体的场景和需求选择合适的组件,包括处理器、存储器、通信模块等。
同时,硬件设计还需要考虑功耗、散热和可靠性等方面的因素。
2. 软件开发:物联网网关节点的软件开发包括嵌入式系统软件和云平台接口的开发。
嵌入式系统软件负责终端设备的通信和数据处理,云平台接口负责与云平台进行数据交互。
软件开发需要根据泛在电力物联网的需求进行功能拓展和优化。
3. 网络连接与配置:物联网网关节点需要与终端设备进行连接,并进行网络配置。
网关节点可以通过有线或无线方式与终端设备进行通信,并使用网络配置工具对网关进行设置和管理,以实现设备的自动发现和接入。
4. 数据处理与传输:物联网网关节点需要对终端设备的数据进行处理和传输。
数据处理包括数据的采集、预处理、存储和分析等过程,数据传输则需要选择合适的通信协议和传输方式,将数据传输到云平台或其他终端设备。
泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望花潇发表时间:2019-09-05T09:42:07.770Z 来源:《中国电业》2019年第08期作者:花潇[导读] 配电网作为连接输电与用户的关键环节,其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。
国网太原供电公司 030012 摘要:配电网作为连接输电与用户的关键环节,其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。
随着“坚强智能电网”、“能源互联网”等战略部署和建设的稳步推进,配电网需要承载的功能正在发生改变。
尤其是高比例分布式可再生能源集群效应凸显、电动汽车普及、异质能源系统融合、用户侧多样性用能需求增长,配电网的角色已由传统单向电能提供商向双向能量流动与高级服务转变。
关键词: 泛在电力物联网; 配电网; 智能电网1 泛在电力物联网概念国家电网有限公司对“泛在电力物联网”的定义: 将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备,以及人和物连接起来,产生共享数据,为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。
以电网为枢纽,发挥平台和共享作用,为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇,提供价值服务。
泛在电力物联网将通过泛在感知、可靠通信和高性能信息处理与高级电力应用实现电网各环节、全电压等级的“能量流、信息流、业务流”一体化融合,提升系统安全性和运行效率。
2 泛在电力物联网体系架构与功能作为物联网技术、大数据技术、优化运行调控技术深度融合的复杂大系统,泛在电力物联网呈现出能量流、信息流与业务流交互耦合的特征,将深刻影响未来电网的运营模式,其总体体系架构分为感知层、网络层、平台层和应用层。
2. 1 感知层感知层是泛在电力物联网的“神经末梢”。
其重要功能在于,采用多种类型的传感器深入设备,实现全面感知。
感知层设备包括电网一次系统的电压电流互感器和二次系统的电能表、集中器等各类终端,以及用户侧多种多样的智能电器。
通过泛在感知所获取的海量数据使控制决策单元能够以前所未有的广度和深度获知电网各个环节运行状态,使电网在面对诸如间歇性新能源并网、随机负荷投切、电动汽车时空集群效应时,能够实时掌握系统状态,及时发现故障隐患,评估安全运行风险; 同时,通过灵活调整电网拓扑,实时控制电源出力,优化用户用能模式,从而提高电网对高比例分布式新能源与新型负荷的接纳能力,强化电网应对突发故障的容灾性。
泛在电力物联网环境下微网的发展方向程紫玉摘要:目前,我国的电力发展十分迅速,国家电网有限公司2019年1号文件提出推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网,并于2019年3月8日做出全面建设泛在电力物联网的战略部署。
微网作为能源互联网的“有机细胞”,是能源互联网中能源流的主要载体;泛在电力物联网属于能源互联网的重要组成部分,是能源互联网中数据流的主要载体。
在新形势下,如何借助泛在电力物联网的建设,实现微网的新发展,实现能源流和数据流的双向流通,对于支撑“公司、区域、园区”三级智慧能源服务体系建设具有重要的战略意义。
关键词:泛在电力物联网;环境;微网;发展方向引言一个多世纪之前的那一场交之战(Warofcurrents1),以特斯拉为代表的西屋(Westinghouse)公司完胜爱迪生及其供电系统。
特斯拉发明的交流系统通过变压器升压,实现了远距离输电,奠定了今天交流电力系统的主导地位。
爱迪生当初的系统,其实就是今天不含可再生能源的微网,其供电半径只是一公里左右,受制于当时无法升压的现实。
随着电子技术的日益成熟和广泛应用,我们的日常生活已离不开电子设备。
电视、电话、计算机等电子设备成为今天不可或缺的生活必需品。
然而,电子设备的工作离不开电源。
晶体管、集成电路正常工作都需经交流(220V/110V)转换成电源供电。
电能的多程交转换所产生的损耗,是目前构成配网网损的最大占比。
我国能源正向清洁可再生能源转型。
电动汽车的优先发展政策,充电基础设施的建设与规划,分布式光伏发电的推出,是清洁替代、电能替代、社会可持续发展的需要。
国家能源局十三五规划强调配网改造建设,投资超2万亿以全面加快配网现代化建设。
南方电网将在2020年实现非化石能源占一次能源比重的27%,装机占比达50%。
直面可再生能源特有的间歇性,分散性和不稳定性,提升电网对可再生能源的就地消纳能力,确保电网的安全稳定可靠运行,是目前两个转型、节能环保所面临的严重挑战。
泛在电力物联网建设大纲(一)引言概述:泛在电力物联网是以物联网技术为基础,应用于电力领域的一种新型网络。
它通过传感器、智能设备和通信技术的无缝连接,实现电力设备的互联互通、数据共享与智能控制,为电力行业的高效运行和管理提供了重要支撑。
本文将从五个方面详细阐述泛在电力物联网建设大纲。
一、基础设施建设:1. 部署高效的物联网通信网络,实现设备之间的连接与通信。
2. 建设数据中心和云平台,实现数据的采集、存储和分析处理。
3. 构建安全可靠的网络基础设施,确保电力设备和数据的安全性。
二、设备接入与管理:1. 将各种电力设备接入到物联网平台,实现设备之间的互联互通。
2. 对接入设备进行统一管理和监控,提升设备的运行效率和维护管理能力。
3. 定期进行设备的巡检和维护,确保设备的正常运行和寿命。
三、数据采集与分析:1. 利用各种传感器技术对电力设备进行数据采集,获取设备的工作状态数据。
2. 对采集到的数据进行实时分析与处理,及时发现设备故障和异常。
3. 运用大数据和人工智能技术,对电力设备的运行状况和用电趋势进行预测和优化。
四、智能控制与运维:1. 建立智能控制系统,实现电力设备的智能控制和自动化运行。
2. 运用远程监控技术,实现对电力设备的实时监控和远程操作。
3. 进行设备故障预警和维修计划的制定,提高电力设备的可靠性和稳定性。
五、安全保障与隐私保护:1. 建立完善的安全管理体系,确保泛在电力物联网的安全运行。
2. 加强对数据的加密和权限控制,保护用户和电力数据的隐私安全。
3. 定期开展安全演练和技术培训,提高安全防护意识和应急处理能力。
总结:泛在电力物联网建设大纲涵盖了基础设施建设、设备接入与管理、数据采集与分析、智能控制与运维以及安全保障与隐私保护等五个重要方面。
通过推动泛在电力物联网的发展,电力行业将实现更高效的运行和管理,为实现智慧能源的目标做出重要贡献。
基于 HPLC的智能抄表技术在客户侧泛在电力物联网中的研究及应用摘要:泛在电力物联网的构建作为对能源互联网及强智能电网支撑建设的重要内容,可保证安全运行电网弹性,实现友好接入异质能源,从而获取精细化服务用户的重要意义。
在电力系统对产销两端进行连接的关键中间环节中,配电网依靠泛在电力物联网技术,促使其精细控制能力及深度感知能力得到全面提升,从单项功能模式的配电网转变为双向能量流动模式,并为电网能源赋予新角色,从而为电力系统提供良好服务,实现数据共享。
关键词:智能电力系统;泛在电力物联网;技术应用1 HPLC 技术概述HPLC是一种高速电力线载波通信技术,具有实施简单、维护方便的特点,且相较于窄带载波具有高速、互联的技术优势,因而已成为智能电网、能源管理、智慧家庭、光伏发电、电动汽车充电等应用的主要通信手段10I。
HPLC的总体特点与窄带载波类似,但其通信频率范围为0.5~12 MHz,通信速率可达1Mbit/s以上IM,特点是速率高、实时性强、抗干扰能力强、传输可靠率高、可实现芯片级互联互通。
1.1信道访问和带宽管理技术低压台区的规模在典型环境下一般为 300 个节点左右,但用户规模较大的小区也不在少数,最大甚至达1000个节点以上。
HPLC 通信信道为共享信道I4J,其信道访问和带宽管理技术解决了大规模节点共享信道的宽带管理问题15-17),有效提高了通信带宽利用率。
1.2 自动快速组网技术针对各种台区典型环境特点和规模差异,自动快速组网技术解决了自动组网、网络实时维护以及组网效率问题,提升了载波通信的效率及可靠性。
1.3 白名单技术通过用户表档案定义白名单,可支持台区稳定运行,不跨台区交叉入网,能够很好地解决多台区串扰严重影响集中器载波模块的通信质量,导致抄表成功率低的问题。
2 基于HPLC的智能电能表非计量功能典型应用2.1基于HPLC的低压用电设备电压监测方法低压用户电压质量是供电服务“最后一公里”问题的矛盾核心,配变台区直接与用户相连,是电力传输的关键节点。
输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势摘要:充分了解配电设备的运行情况,是保证电网安全运行、优化电网管理能力、促进电网智能发展的前提。
目前,泛在物联网发展的基础技术和外部环境已广泛应用于电力供应领域。
文章分析了泛在电力配电物联网建设的总体框架,回顾了输配电与的发展趋势,希望为相关人员提供有效的参考信息。
关键词:输配电设备;泛在电力;物联网世界已经完全进入数据和信息互联时代,人们可以快速有效地访问各种信息数据,更快地学习行为模式和数据可视化,制定相应的运营策略,更好地了解市场,提高企业的竞争力。
随着大量新能源的出现,电网的形式正在从传统的交流电网向混合直流电网转变。
大量电力和电子设备的集成增加了电网的复杂性以及光伏、风电等新能源的波动性。
随着电网不确定性和不可控性的增加,以及对电力设备状态感知的要求越来越高,近年来中国极端天气事件越来越频繁,电力设备对环境的影响越来越明显。
随着设备传感器、通信和数据分析技术的进步,输配网设备向数字化转型是电网企业转型和发展的重要机遇。
一、输配电设备泛在电力物联网的建设思路1.输电线路创建物联网。
其长度可以变化,并且在非常恶劣的操作条件下会受到多个气候区的影响。
此外,观察到的物体可能包含大量的物理空间,并且存在通信和电源问题。
监控和分析测量数据,以及监控通道、故障定位和飞机巡检数据集,包括大数据功能,如微气象监控和导线温度,其特点是实时和低强度数据传输。
避雷器和雷击闪络,如监测,是需要相对较少的实时监测事件。
这种方法可以监控分段触点、长距离和小区块,以创建智能的全球物联网传输线路。
带有合成孔径雷达的遥感卫星可以对偏远地区进行全面监测,包括塔楼倾斜,异物入侵,输电线路山火等存在明显问题的广域部分,实施全面监测。
它主要用作嵌入式计算机设备,用于安装各种监控设备,如用于电力线路的分布式故障分类设备和用于飞机巡检和通道监控的温度监测设备。
公共无线网络将可用于数据传输,在对图像进行现场处理后,可以对宽带卫星通信的数据传输进行优化,以完全覆盖线路的所有运行条件。
电力工程物联网平台建设方案一、概述电力工程物联网平台是指通过互联网技术,实现电力设备和电力系统的信息化、智能化管理与运营的平台。
其目标是通过对电力设备进行信息采集、传输、处理和分析,提高电网设备运行效率,降低维护成本,保障电网安全。
本文旨在提出电力工程物联网平台的建设方案,具体包括平台架构、关键技术、系统设计等内容。
二、平台架构电力工程物联网平台的架构包括感知层、传输层、应用层和管理层四个部分。
1. 感知层:感知层是物联网平台的基础,通过各种传感器和采集设备对电力设备的状态参数进行实时监测和数据采集。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器等。
传感器通过有线或无线方式将数据传输到传输层。
2. 传输层:传输层是数据的中转和传输通道,主要包括数据传输设备、通信网络和数据传输协议。
传输设备可以是网关、路由器、交换机等设备,用于对接传感器和应用层设备。
通信网络可以采用有线网络、无线网络或移动网络等,保障数据的快速、稳定传输。
数据传输协议主要有MQTT、CoAP、HTTP等,用于规范数据的格式和传输方式。
3. 应用层:应用层是物联网平台的核心部分,主要包括数据处理和应用服务两个方面。
数据处理包括数据存储、数据分析、数据挖掘等功能,用于对传感器采集的数据进行处理和分析。
应用服务包括能耗管理、设备运维、故障预警等功能,能够为用户提供智能化的服务和决策支持。
4. 管理层:管理层包括平台管理和安全管理两个方面。
平台管理主要包括设备管理、用户管理、权限管理等功能,用于管理平台的设备和用户。
安全管理主要包括数据加密、访问控制、风险评估等功能,保障平台数据的安全和隐私。
三、关键技术电力工程物联网平台的建设涉及多种关键技术,主要包括传感技术、通信技术、数据处理技术和安全技术等。
1. 传感技术:传感技术是实现电力设备信息采集的基础,主要包括传感器选型、传感器安装、传感器布局等方面。
传感器选型应根据不同的监测对象和环境条件,选择合适的传感器类型和规格。
泛在电力物联网智联单元设计与实现
作者:杜芳燕蔡晓玉张萌钦郭鹏
来源:《科学导报·学术》2020年第13期
摘 ;要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。
目前,低压配电台区设备种类繁多、通信接口各异,不能有效地接入电力物联网中,进而形成各个孤立单元,使电网企业无法感知低压配电台区的工作状态及运行情况。
智联单元作为独立的单元应用在低压配电设备中,为低压配电台区设备接入泛在电力物联网提供统一接口。
本文就泛在电力物联网智联单元设计与实现展开探讨。
关键词:区域能源互联网;泛在电力物联网;双模智联单元
引言
低压配电台区的设备较多,同时通信接口的形态各不相同,这些阻碍的存在,让电力物联网的接入难度更大,因此直接导致了每个单元都非常孤立,无法让电网企业对各个低压配电台的工作状态与运作基本情况被及时与动态的掌握。
1泛在電力物联网的提出背景
从国家的角度来看,建设泛在电力物联网是国家电网公司对网络强国战略的具体实践,是其落实中央部署、发挥央企带头作用的重要举措,是其适应内外部形势和挑战的必然要求。
从国家电网公司的角度来看,面对市场化的挑战正在诉求战略转型,做出全面推进“三型两网”建设,加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署,正是其具体措施之一。
从服务对象的角度来看,近十几年我国经济发展迅速,相应地,企业、居民等电网服务对象对电能的需求量剧增,需求模式也趋向多样化,当前电网的技术水平、管理模式等已经非最优化,难以完美满足各方的要求,电网企业需要从工程驱动转向客户价值驱动,实现满足客户需求的“定制化”解决方案,即建设泛在电力物联网势在必行。
2泛在电力物联网的关键技术
泛在电力物联网的技术包括新型物联网设备的设计与开发、数据处理技术和计算技术、人工智能技术。
由于传感器直接放入电力设备的内部,因此需要对传感器进行微型化,这样就需要技术来考虑电磁兼容技术。
新型的传感器可以为电力物联网提供有效的参考,例如:纳米材料传感器、生物芯片等。
因为传感器需要的数量多、应用的环境也各不相同。
所以传感器的电池也需要不断的更新,所以必须采用新型的技术来管理电池。
通过电力能源系统结合物联网后,必定会产生大量的数据,所以需要对数据进行处理。
由于不同的数据具有不同的类型、存储方式、准确性等。
所以需要一项技术来处理大量的数据,采用大数据技术对数据进行挖掘和分析,从而得到有用的数据,避免大量的数据造成不必要的干扰。
神经网络、专家系统等人工系统技术已经得到了充分的使用。
3泛在电力物联网智联单元设计与实现
3.1基于高速载波、微功率无线的双模组网方案
首先高速载波与微功率无线分别独立组成通信网络,各自独立管理。
每个节点都有载波和微功率无线通信能力。
由主控CPU制定策略仲裁采用何种通信方式传输数据。
宽带电力线载波与微功率无线异构融合网络是一种全新的异构网络,实现了宽带电力线载波和微功率无线的深度融合。
双模组网方案具备双模通信能力的网关向下兼容原HPLC或RF技术,既可以采用单一技术组网,也可以双模混合组网,根据实际场景选择,进而统一低压配电台区设备通信接口。
3.2载波/无限双模技术的电力设备地址IP化模型解析
3.2.1基于载波与微功率互联网通信模型
互联网OSI模型的各层作用不同,每层的位置与名称都有差异,其中包括应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层等,而智能单元时将其中的一些架构层进行优化,并对其中一些网络模型进行深刻分析,本文主要将高速载波模型中的数据链路层或微功率无线的网络层和MAC层抽象成虚拟数据链路层。
3.2.2P化网络系统架构
整个IP化组网系统的数据流流向见图1。
整个网络系统由TTU、CCO智联单元、智联单元、低压设备组成。
TTU与CCO智联单元之间采用UART连接,接口层包括数据链路层和物理层,适配层支持6LoWPAN,网络层采用IPv6标准协议,传输层采用标准UDP协议,应用层用CoAP的应用数据段承载数据实现数据的统一。
CCO与智联单元分别采用电力线和微功率无线连接。
首先通过载波技术和微功率无线技术,实现CCO与智联单元组成互联网络,然后TTU采用TCP/IP协议发起网络通信。
在网络通信的过程中,传到CCO智联单元的数据为IP包,经过智联单元虚拟数据链路层的处理后,转化为实际的载波/微功率数据链路层帧,并采用载波/微功率通信网络传输到目的地。
同理,反向数据传输过程相反。
3.3低压台区设备协议的统一方案
3.3.1双模模块设计
此种模块设计主要建立在双模通讯芯片设计上,包括很多个组成部分,如载波信号调至模块、载波信号收发耦合模块、存储模块等,通常状况下,载波信号调制主要以双模通信芯片为指挥中心,让信号得到更为全面的调制解调。
首先,载波信号可以直接对收发区进行耦合分析。
同时,双模信号只要通过收发滤波与耦合电路的方式对信息进行处理即可。
其次,传输模块可以直接让程序得到储存。
与此同时,还可以借助相关软件对这些程序进行使用。
再次,是电源电路载波芯片存储芯片的都直接由外围电路进行供电。
最后是接口电路,电路主要由载波模块、电能表通信接口以及JTAG调试接口等构成。
3.3.2电源模块电路设计
由于宽带载波是利用电力线进行数据通信的,所以电力线上噪声直接影响宽带载波的通信质量,高频开关电源在工作过程中会产生不同频段的噪声,它会对宽带载波通信产生干扰,如果在互联单元终端中使用开关电源为终端供电,那么会在宽带载波模组的出入口直接对载波通信造成影响。
而使用工频变压器可以大幅度减少噪声,对宽带载波通信的影响降到最低,大量实验数据证明,使用工频变压器可以提高宽带载波通信增益5~10dB。
电路中使用直流电压供电,220V交流经工频变压器降到13.5V交流,然后经过全波整流和三端稳压器得到12V直流电压,12V直流电压除给宽带载波通信外,再经过LDO降压到3.3V、1.8V、1.1V。
结语
建设泛在电力物联网是国家电网公司在发展过程中迈出的重要一步,实现有效聚合分布式新能源和配电系统升级改变。
作为一个全新的异构网络双模通信组网,其中的智联单元主要以双模通信组网为基础,可以让网络的协议层得到统一,数据的应用层数据模型也可以因此获得统一的管理。
同时这些电压设备可以直接接入到电力物联网中,进而扩大物联网的功能,实现互联,让感知效应更强。
参考文献
[1] ;胡江溢.用电信息采集系统应用现状及发展趋势[J].电力系统自动化,2019,38(2):131-135.
[2] ;黄孝彬.物联网关键技术及其发展[J].电子科技,2018,24(12):129-132.。