HPLC通信技術(shù)初識(shí)

近年來，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)的高速發(fā)展，電網(wǎng)形態(tài)隨之發(fā)生變化，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)成為順應(yīng)能源革命和數(shù)字革命融合發(fā)展趨勢(shì)的根本途徑。電力線載波（PLC）通信技術(shù)因覆蓋面廣和無需要額外布線的優(yōu)勢(shì)，是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中最理想的信息傳輸載體。

用電信息采集系統(tǒng)利用電力線載波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)采集，伴隨著能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程，由僅為營(yíng)銷系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向?yàn)槎嘞到y(tǒng)、多專業(yè)提供應(yīng)用支撐，采集的數(shù)據(jù)類型不斷增多，數(shù)據(jù)采集頻次和速率要求也越來越高，僅能完成用戶日凍結(jié)電量采集的窄帶電力線載波已無法支撐能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求。

因此，國(guó)家電網(wǎng)有限公司2017年推出了實(shí)時(shí)性更好、通訊速率更高及抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、安全性好的高速電力線載波（HPLC）通信技術(shù)。

由此，用電信息采集踏入了一個(gè)新的時(shí)代

看到這里

大家可能想問了

這個(gè)“HPLC”到底是個(gè)什么東西？

對(duì)于用戶而言又有哪些實(shí)際作用呢？

別急

且由小編細(xì)細(xì)道來

HPLC技術(shù)的由來

從19世紀(jì)20年代起，國(guó)外就已經(jīng)開始對(duì)電力線載波通信技術(shù)進(jìn)行研究。隨后，西門子在德國(guó)波茲坦建成低壓配電網(wǎng)絡(luò)載波系統(tǒng)，這就是載波抄表的雛形，隨著集成電路的發(fā)展和載波技術(shù)的探索研究，國(guó)內(nèi)外載波通信技術(shù)不斷進(jìn)步。

我國(guó)從20世紀(jì)末開展低壓配電網(wǎng)絡(luò)傳輸特性和參數(shù)研究，并于2000年頒布了關(guān)于電力線載波集中抄表技術(shù)的若干技術(shù)條件，2003年，載波技術(shù)市場(chǎng)開始高速發(fā)展。

（用電信息采集通信架構(gòu)）

經(jīng)過15年的高速發(fā)展，到2017年，國(guó)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)低壓抄表全覆蓋并穩(wěn)定運(yùn)行，其中窄帶低壓載波通訊技術(shù)占比達(dá)到99%，為低壓采集的實(shí)現(xiàn)提供了巨大的助力。但是，傳統(tǒng)窄帶載波通信方式抄讀傳輸效率慢、信息量小，覆蓋距離短，極易受到外部因素干擾,窄帶技術(shù)儼然已經(jīng)無法滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。

在這個(gè)時(shí)候，HPLC技術(shù)就閃亮登場(chǎng)了

什么是HPLC技術(shù)

HPLC是「高速電力線載波」的簡(jiǎn)稱，是一種利用電力線作為數(shù)據(jù)傳輸媒介的通信方式，由于電力線是最普及、覆蓋范圍最為廣闊的一種物理媒體，利用電力線傳輸數(shù)據(jù)信息，具有極大的便捷性！

無需重新布線，即可將所有與電力線相連接的電器組成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息交互和通信，既省去了繁復(fù)的工程，還節(jié)約了資源成本，同時(shí)還能保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。因此，這種方式不僅實(shí)施簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，還可以有效降低運(yùn)營(yíng)成本、減少構(gòu)建新的通信網(wǎng)絡(luò)的支出。

因而HPLC已成為智能電網(wǎng)、能源管理、智慧家庭、光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車充電等應(yīng)用的主要通信手段

另外，相比于窄帶載波技術(shù)，HPLC的通訊速率從窄帶的數(shù)Kbps，提升到了數(shù)百Kbps甚至數(shù)Mbps，通信可靠性和穩(wěn)定性也有顯著的提升，極大地滿足了用電信息采集的需求，為電業(yè)部門及其他公共事業(yè)部門提供了完整可靠的載波通訊解決方案。

然而，已有的研究表明，電力線是一種復(fù)雜的通信媒介，無處不在的噪聲，負(fù)荷變化，以及一些不可預(yù)測(cè)的干擾，都會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，要保證通信質(zhì)量、提高通信速率，選擇合適的調(diào)制方式是一個(gè)關(guān)鍵問題。

HPLC主要采用了正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，頻段在2MHz-12MHz范圍內(nèi)。因此，相比于傳統(tǒng)的低速窄帶電力線載波技術(shù)而言，HPLC技術(shù)具有帶寬大、傳輸速率高的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足低壓電力線載波通信更高的需求。

說了這么多HPLC的由來、發(fā)展和技術(shù)原理

那么你是否知道

HPLC在實(shí)際應(yīng)用中

究竟有哪些作用呢？

HPLC通信技術(shù)應(yīng)用的八項(xiàng)主要功能

以及HPLC是如何應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)的

聚焦八大功能

01高頻數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)抄表“快準(zhǔn)狠”

HPLC通信模塊具有高速率的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以有效提升電能表自動(dòng)抄表成功率，還能實(shí)現(xiàn)電能表電壓、電流數(shù)據(jù)的分鐘級(jí)高頻采集，可以開展供電線路老化趨勢(shì)分析，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓質(zhì)量、負(fù)荷波動(dòng)和低電壓情況。得益于大數(shù)據(jù)采集頻度提升，可以實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)準(zhǔn)實(shí)時(shí)線損分析。

停電主動(dòng)上報(bào)，故障搶修更及時(shí)02

HPLC通信模塊中增加了超級(jí)電容，當(dāng)?shù)蛪簯舯硗?、?fù)電時(shí)，事件主動(dòng)上報(bào)采集系統(tǒng)，由采集系統(tǒng)推送到供電服務(wù)指揮系統(tǒng)，再由綜合分析判斷故障地點(diǎn)、性質(zhì)、范圍等，從而實(shí)現(xiàn)低壓故障的主動(dòng)快速搶修，提高停電故障搶修的準(zhǔn)確性、及時(shí)性。

（臺(tái)區(qū)異?？焖贀屝蓿?/p>

03時(shí)鐘精準(zhǔn)管理，線損分析更準(zhǔn)確

HPLC通信模塊可以自動(dòng)采集電能表時(shí)鐘，并與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘對(duì)比，若超差超過一定范圍，可自動(dòng)上報(bào)電能表時(shí)鐘超差事件。HPLC預(yù)制精準(zhǔn)對(duì)時(shí)可消除線路環(huán)境對(duì)對(duì)時(shí)工作的影響，為精益化的線損分析打下基礎(chǔ)。

相位拓?fù)渥R(shí)別，分相治理更均衡04

HPLC通信模塊配備過零檢測(cè)電路，通過節(jié)點(diǎn)的過零時(shí)刻對(duì)比技術(shù)實(shí)現(xiàn)相位識(shí)別功能，可以判斷出三相相位及線路拓?fù)潢P(guān)系，有助于提升配網(wǎng)三相不平衡及線損分相治理水平，對(duì)提高供電可靠性具有重要意義。

05臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別，相鄰臺(tái)區(qū)不串?dāng)_

HPLC通信模塊通過同步獲取交流電過零相位偏移量、電壓波動(dòng)量等海量數(shù)據(jù)并加以分析，可準(zhǔn)確判斷集中器的供電臺(tái)區(qū)，給出準(zhǔn)確可靠的臺(tái)區(qū)歸屬，為臺(tái)區(qū)線損治理、一終端多臺(tái)區(qū)治理提供支撐。

ID標(biāo)識(shí)管理，芯片也有“身份證”06

HPLC通信芯片建有統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份標(biāo)簽，芯片ID均由中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司統(tǒng)一發(fā)布，等同于入網(wǎng)許可證，模塊ID均由各省營(yíng)銷服務(wù)中心發(fā)布，模塊ID采集可識(shí)別各ID合法性，防止非法設(shè)備接入，保證了網(wǎng)絡(luò)的安全。

07檔案自動(dòng)同步，動(dòng)態(tài)維護(hù)更全面

利用 HPLC通信模塊高速率的特點(diǎn)和臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別的功能，可以實(shí)現(xiàn)電能表檔案信息、設(shè)備參數(shù)自上而下、自下而上的雙向同步，確保了設(shè)備檔案信息的準(zhǔn)確，并解決了臺(tái)區(qū)基礎(chǔ)檔案不完全的問題，減少現(xiàn)場(chǎng)檔案排查的工作量，提高自動(dòng)抄表成功率，為臺(tái)區(qū)線損的治理提供幫助。

性能監(jiān)測(cè)優(yōu)化，通信質(zhì)量有保障08

根據(jù)HPLC分布式組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)評(píng)估各節(jié)點(diǎn)之間的通信質(zhì)量，不斷的優(yōu)化路徑拓?fù)?，打通主從?jié)點(diǎn)之間的通信障礙，為電費(fèi)回收、電價(jià)下發(fā)、實(shí)時(shí)費(fèi)控等功能提供通信通道支撐。

說完HPLC的八項(xiàng)功能

接下來讓我們來看一看

HPLC從應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)的成長(zhǎng)之路吧

首先，HPLC芯片供應(yīng)商選擇會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格的招標(biāo)程序才能進(jìn)入國(guó)網(wǎng)公司應(yīng)用，目前芯片已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。HPLC通信模塊必須取得國(guó)網(wǎng)公司芯片級(jí)檢測(cè)報(bào)告、模塊全性能試驗(yàn)報(bào)告，確保技術(shù)過關(guān)。

然后，HPLC供貨前后需要通過各省營(yíng)銷服務(wù)中心全方位的檢驗(yàn)包括模塊互聯(lián)互通測(cè)試，如通信協(xié)議一致性和通信頻段、抗噪聲、抗頻偏、抗衰減、功耗等基礎(chǔ)性能測(cè)試。

模塊電磁兼容、環(huán)境影響（高低溫、濕熱）、絕緣性能等測(cè)試。

模塊功能聯(lián)調(diào)測(cè)試，檢測(cè)模塊與電能表和采集終端之間的匹配性。

以及模塊流水線全檢測(cè)試。

經(jīng)過高效智能的全省配送系統(tǒng)調(diào)配之后，HPLC通信模塊被送抵供電所進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用，完成低壓配電網(wǎng)絡(luò)通訊通道的升級(jí)。

HPLC的深化應(yīng)用，不僅給我們帶來了更高效、更穩(wěn)定的通信通道，同時(shí)也為低壓臺(tái)區(qū)線損治理等各方面的工作，打下了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？梢愿玫貫閺V大用電用戶提供細(xì)致周到的服務(wù)，從此復(fù)電搶修更加及時(shí)到位，居民用電信息也更加有保障~

審核編輯 黃宇