方案背景以及建設(shè)目標
國網(wǎng)2020年計量工作要點中就提升采集系統(tǒng)支撐能力中，首先要求提升設(shè)備智能感知水平，要充分挖掘臺區(qū)集中器以及智能電能表價值，拓展臺區(qū)設(shè)備感知接入能力，每個省公司打造5-10個低壓物聯(lián)感知精品示范臺區(qū)。開展智能模組化終端小規(guī)模應(yīng)用，支撐各版本智能電能表、各級開關(guān)、智能物聯(lián)鎖具、隨器計量、分布式電源、有序充電樁、水氣熱表等臺區(qū)及客戶側(cè)設(shè)備泛在接入和邊緣管理。
推動公司建設(shè)中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略實施。提升主動配電網(wǎng)的運行安全性，具有廣闊的經(jīng)濟和市場應(yīng)用前景。
方案概況
本項目擬在中心城區(qū)馨逸公寓，涉及兩個臺區(qū)527戶居民用戶。通過安裝非侵入式邊緣感知器、LTU、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、水侵傳感器等多種智能量測裝置及傳感器。通過物聯(lián)設(shè)備采集電流、電壓、漏電電流、異常溫度、狀態(tài)行為信息等為上層應(yīng)用提供支持。
圖1 智能感知臺區(qū)總體架構(gòu)
項目研究內(nèi)容的原理簡述
1、據(jù)深化基礎(chǔ)數(shù)應(yīng)用
HPLC技術(shù)是一種高速電力線通信技術(shù)，電力線通信技術(shù)是指利用電力線作為通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信技術(shù)。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通信網(wǎng)絡(luò)，進行信息交互和通信。
基于HPLC技術(shù)，可實現(xiàn)高頻數(shù)據(jù)采集、停電主動上報、時鐘精準管理、相位拓撲識別、臺區(qū)自動識別、ID統(tǒng)一標識管理、檔案自動同步、通信性能監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等功能。
截至目前，HPLC深化應(yīng)用項目試點已經(jīng)實現(xiàn)高頻數(shù)據(jù)、ID統(tǒng)一標識管理、采集相位拓撲識別、臺區(qū)檔案自動同步等功能應(yīng)用。
●高頻采集
利用HPLC高速率特點，可以有效提升電能表自動抄表成功率；并可實現(xiàn)電能表電壓、電流數(shù)據(jù)的高頻采集，可以開展供電線路老化趨勢分析，監(jiān)測電網(wǎng)電壓質(zhì)量和負荷波動情況。
其具體目前可以針對項目臺區(qū)527塊采集96點實時用電數(shù)據(jù)，包括電壓、電流等信息；根據(jù)用電特點及通信性能，采集的點數(shù)也可以進行調(diào)整，建議采集間隔為15分鐘到1小時，1小時間可以分割為整數(shù)個采集間隔，采集間隔起始從0分開始。
●ID統(tǒng)一標識管理
依托全球統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)ID標識管理系統(tǒng)，為HPLC芯片建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份標簽，在芯片出廠、檢驗、運行等環(huán)節(jié)實現(xiàn)全壽命周期管理，并通過身份鑒權(quán)機制，可以避免非法設(shè)備的接入，保障了電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全。
●檔案自動同步
利用HPLC高速率的特點，以及臺區(qū)自動識別的功能，通過基于面向?qū)ο笸ㄐ艆f(xié)議，可以實現(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)備檔案信息的準確。其主要原理在于能源控制器每天定時啟動從節(jié)點主動注冊，能源控制器載波模塊主動注冊新增電能表信息并上報給能源控制器，能源控制器根據(jù)路由上報的內(nèi)容跟能源控制器自身檔案比對，將檔案外的新增電表信息進行存儲，并產(chǎn)生新增電表事件通知主站，主站拓展對比分析基于采集系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)的臺區(qū)檔案、已同步檔案、黑名單檔案等分析功能，生成待核查臺區(qū)檔案信息。目前利用該項技術(shù)，同步核對項目臺區(qū)檔案無誤。
●相位拓撲識別
若供電線路三相負荷不平衡，輕則降低線路和配電變壓器的供電效率，重則會因重負荷相超載過多，會造成某相導(dǎo)線燒斷、開關(guān)燒壞甚至配電變壓器單相燒毀等嚴重后果。通過HPLC技術(shù)結(jié)合LTU設(shè)備，可以判斷出A、B、C三相相位及線路拓撲關(guān)系，有助于提升配網(wǎng)三相不平衡及線損分相治理水平，對提高供電可靠性具有重要意義。
圖2 臺區(qū)拓撲圖
2、居民非入侵式監(jiān)測
