高速電力線載波深化應(yīng)用支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)

11月8日上午，中國電科院計量所采集室的科研團(tuán)隊(duì)早早到崗，有條不紊地開始了新一輪的HPLC（高速電力線載波）產(chǎn)品測試工作。

過去電力用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹袄洗箅y”問題主要集中在信道環(huán)境差、傳輸速率低、臺區(qū)檔案不清晰以及不同廠商的通信單元無法互聯(lián)互通。為了解決以上問題， 中國電科院計量所科研團(tuán)隊(duì)自2017年起，便開始了HPLC技術(shù)攻關(guān)，突破了電力線載波的時頻分集拷貝、多網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)，牽頭編制了國際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，中電聯(lián)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，國網(wǎng)企標(biāo)6項(xiàng)，申報國內(nèi)專利21項(xiàng)，海外專利兩項(xiàng)。HPLC通信單元已在國家電網(wǎng)公司服務(wù)范圍內(nèi)全面推廣。

計量所科研人員開展實(shí)驗(yàn)室測試

深化應(yīng)用功能提質(zhì)增效

自今年中央提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)以來，以分布式光伏、現(xiàn)貨市場交易、有序用電為代表業(yè)務(wù)需求迎來新的發(fā)展機(jī)遇，對電網(wǎng)供需互動效率和互動水平也提出了更高的要求。應(yīng)用以HPLC為代表的物聯(lián)通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)對用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)的高頻采集，這是新型電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的客觀要求和必要的通信基礎(chǔ)。

HPLC利用無處不在的電線傳輸信息，無需布線，即可與各種以電線接入的智能設(shè)備進(jìn)行連接，連接對象可以是智能表計、智能家電、智慧路燈、電動汽車等，達(dá)到了有電就有通信的效果，電線鋪到哪里，通信就覆蓋到哪里。采集室主任祝恩國解讀了HPLC中“H”的兩層含義，“一方面代表高速，另一方面代表互聯(lián)互通，互聯(lián)互通是在本地通信領(lǐng)域世界上首次實(shí)現(xiàn)芯片級的混裝，顯著降低采購成本。”截至2021年10月，各省公司已招標(biāo)HPLC通信單元3.21億只，安裝運(yùn)行2.07億只。

自2018年起，計量所科研團(tuán)隊(duì)將HPLC的研究重點(diǎn)從基礎(chǔ)的抄表業(yè)務(wù)擴(kuò)展到更為全面的深化應(yīng)用功能研究，編制了《HPLC技術(shù)應(yīng)用手冊》。采集室副主任張海龍介紹到：“《HPLC技術(shù)應(yīng)用手冊》已經(jīng)具備了高頻數(shù)據(jù)采集、停電主動上報、時鐘精準(zhǔn)管理、相位拓?fù)渥R別、臺區(qū)自動識別、ID統(tǒng)一標(biāo)識管理、檔案自動同步、通信性能監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化八大深化功能，為電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高經(jīng)營績效、改善服務(wù)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。”

依托HPLC停電事件上報、通信性能監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化深化應(yīng)用功能，可及時監(jiān)測用戶供電故障，用戶停電信息可以在90秒內(nèi)自動上傳到主站，用戶無需再打電話報修停電，搶修隊(duì)伍也會及時到位，提高供電可靠率。計量所采集室也在2018年建立了相應(yīng)的停電上報測試能力，保障HPLC產(chǎn)品的停電上報功能應(yīng)用。

依托HPLC高頻采集深化應(yīng)用功能，將電表的采集通信頻度由每日一次提升至15分鐘一次，像是綠皮火車換成了高鐵，滿足用戶手機(jī)實(shí)時電費(fèi)查繳需求的同時，全面提升雙向互動用電服務(wù)能力，利用HPLC傳輸?shù)碾娏Υ髷?shù)據(jù)，指導(dǎo)用戶科學(xué)用電、節(jié)約用電，優(yōu)化國網(wǎng)公司階梯電價策略，實(shí)現(xiàn)用電營銷優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

依托HPLC相位拓?fù)渥R別和臺區(qū)自動識別深化應(yīng)用功能，集中器的HPLC通信單元利用同臺區(qū)特征可以識別出哪些用戶是“自己人”，哪些用戶“上錯戶口”，自動更新臺區(qū)檔案關(guān)系，協(xié)助省公司開展分相線損管理并消除異損臺區(qū)，有效提升公司低壓臺區(qū)同期線損精益化管理水平，降低人力和設(shè)備成本投入，支撐電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

計量所科研團(tuán)隊(duì)開展外場測試

拓展應(yīng)用領(lǐng)域 發(fā)展前景廣闊

作為一項(xiàng)本地物聯(lián)通信技術(shù)，HPLC具備無需額外布線的天然優(yōu)勢，以及高帶寬、高速率的信道特征。計量所工程師李然認(rèn)為，“HPLC除廣泛應(yīng)用于智能抄表市場外，未來也可拓展至智能物聯(lián)感知領(lǐng)域，在分布式光伏推廣、電動汽車有序充電、智能家居隨器計量、智能箱鎖都有HPLC的用武之地?！?/p>

如何把HPLC用廣、用好，計量所工程師任毅也有自己的解讀?！盎贖PLC可實(shí)現(xiàn)本地數(shù)據(jù)匯集和數(shù)據(jù)快速上傳，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)智能傳感、邊緣計算融合網(wǎng)關(guān)、臺區(qū)型融合終端等感知設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)可測可采可傳，且各類終端與設(shè)備即插即用、互聯(lián)互通，通過結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等智能算法，形成電動汽車有序充電、智能家居隨器計量、智慧樓宇、智能箱鎖控制等系統(tǒng)解決方案?！?/p>

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷深入，單一電力系統(tǒng)正在向綜合能源系統(tǒng)演變，對于電力系統(tǒng)的通信需求逐漸向?qū)崟r化、精細(xì)化發(fā)展。中國電科院計量所將組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)聚焦通信領(lǐng)域的技術(shù)革新，在致力于HPLC深化應(yīng)用研究的同時，研發(fā)下一代雙模通信技術(shù)，打造“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活”的通信基石，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。