自2021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(lái)，以分布式光伏、現(xiàn)貨市場(chǎng)交易、有序用電為代表業(yè)務(wù)需求迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，對(duì)電網(wǎng)供需互動(dòng)效率和互動(dòng)水平也提出了更高的要求。應(yīng)用以HPLC（高速電力線波載）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(duì)用戶(hù)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的八大深化應(yīng)用是基于HPLC技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高頻數(shù)據(jù)采集、停電主動(dòng)上報(bào)、時(shí)鐘精準(zhǔn)管理、相位拓?fù)渥R(shí)別、臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別、ID統(tǒng)一標(biāo)識(shí)管理、檔案自動(dòng)同步、通信性能監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等功能。

加強(qiáng)HPLC，走向“新型電力系統(tǒng)”

隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷深入， “新型電力系統(tǒng)” 將是未來(lái)能源體系中最重要的變革。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不再只是傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)，而是發(fā)電、電網(wǎng)和用戶(hù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)（即電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能）深度互動(dòng)。

在“新型電力系統(tǒng)”的發(fā)展中，以分布式光伏、現(xiàn)貨市場(chǎng)交易、有序用電為代表的業(yè)務(wù)需求，對(duì)電網(wǎng)供需互動(dòng)效率和互動(dòng)水平也提出了更高的要求。為適應(yīng)業(yè)務(wù)的變化，低壓用采系統(tǒng)也將向業(yè)務(wù)“源網(wǎng)荷”演進(jìn)，滿(mǎn)足功率雙向流動(dòng)和多元負(fù)荷用電需求，達(dá)到營(yíng)配融合、分布式新能源就地消納、源荷實(shí)時(shí)柔性調(diào)節(jié)的目標(biāo)。

為支撐電網(wǎng)業(yè)務(wù)的深刻變革，聯(lián)接技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)帶寬、通信實(shí)時(shí)性能力也需要做顯著提升，構(gòu)成未來(lái)低壓配用電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接技術(shù)的主要發(fā)展方向。加強(qiáng)以HPLC為代表的物聯(lián)通信技術(shù)在低壓配用電領(lǐng)域的深化應(yīng)用，是支持走向新型電力系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)一步。

HPLC在“新型電力系統(tǒng)”的價(jià)值點(diǎn)

電網(wǎng)HPLC八大深化應(yīng)用解讀

高頻采集實(shí)現(xiàn)電能表計(jì)量與瞬時(shí)類(lèi)數(shù)據(jù)的高頻采集，開(kāi)展供電線路老化趨勢(shì)分析，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓質(zhì)量和負(fù)荷波動(dòng)情況。電網(wǎng)末端感知信息全量采集，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性“分鐘級(jí)”，可支撐電網(wǎng)多種高價(jià)值業(yè)務(wù)開(kāi)展。

分鐘采集業(yè)務(wù)六大優(yōu)勢(shì)如下：

分布式光伏接入：采集有功/無(wú)功、電壓分布、并網(wǎng)電流、電能質(zhì)量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等實(shí)時(shí)信息，從光伏表計(jì)采集發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)臺(tái)區(qū)分布式光伏的就地統(tǒng)一管控。

電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易：精準(zhǔn)負(fù)荷預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)保證電網(wǎng)供需平衡；售電現(xiàn)貨交易分鐘級(jí)，經(jīng)濟(jì)利益最大化

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)：就地計(jì)算與分析，統(tǒng)計(jì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如表計(jì)失準(zhǔn)、模塊在位檢測(cè)；支持采集器接入傳感器，實(shí)時(shí)了解工況信息

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)電壓、電流、三相不平衡越限統(tǒng)計(jì)；支持負(fù)載不平衡，及時(shí)換相負(fù)荷均衡調(diào)節(jié)；統(tǒng)計(jì)電壓合格率信息，及低電壓告警上報(bào)

實(shí)時(shí)線損：精細(xì)化臺(tái)區(qū)線損，用電信息全時(shí)段覆蓋計(jì)算與統(tǒng)計(jì)；用電異常及時(shí)感知報(bào)警

接線異常、疑似停電感知：通過(guò)臺(tái)區(qū)總表和各用戶(hù)表電壓電流信息，監(jiān)測(cè)分析異常臺(tái)區(qū)及精確故障點(diǎn)；通過(guò)采集器485狀態(tài)輔助停電信息判斷

臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別規(guī)模化商用，戶(hù)變關(guān)系平均識(shí)別準(zhǔn)確率99%，提升臺(tái)區(qū)線損管理效率，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

海思以無(wú)擾戶(hù)變關(guān)系識(shí)別方案引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，無(wú)需更換設(shè)備或者加裝額外設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)戶(hù)變關(guān)系匹配，治理高損臺(tái)區(qū)，精細(xì)線損管理。

識(shí)別流程

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，以PLC自動(dòng)感知并收集電力線電壓過(guò)零信號(hào)、信號(hào)強(qiáng)度、噪聲等信道特征及變化情況，采用NTB + SNR綜合評(píng)估臺(tái)區(qū)特征參量，選擇特征參量最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)加入：

精準(zhǔn)過(guò)零電路，精度在20us以?xún)?nèi)，有效識(shí)別電力線220V特征

網(wǎng)絡(luò)間NTB統(tǒng)計(jì)算法采用“黑科技”，性能優(yōu)于業(yè)界方案

結(jié)合SNR特征，在協(xié)議基礎(chǔ)上，提供有效補(bǔ)充，提高識(shí)別成功率

停電上報(bào)就是指實(shí)現(xiàn)停/復(fù)電后的事件主動(dòng)上報(bào)，被動(dòng)搶修變?yōu)橹鲃?dòng)搶修，提高供電可靠性，提升客戶(hù)服務(wù)保障能力。

海思采用電氣拓?fù)?a href="http://m.1cnz.cn/tags/ai/" target="_blank">AI融合方案，計(jì)算實(shí)際物理線損和線路阻抗，可支持故障前告警，并精確故障停電點(diǎn)，支持快速搶修。無(wú)需更換存量設(shè)備，也無(wú)需向電網(wǎng)發(fā)射特征電流信號(hào)，不對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，不對(duì)電網(wǎng)安全性帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，通過(guò)SNR信息，進(jìn)行設(shè)備分組；并通過(guò)精準(zhǔn)時(shí)間戳差值計(jì)算，區(qū)分層級(jí)；同時(shí)結(jié)合電量信息，識(shí)別出線入線對(duì)應(yīng)關(guān)系。

通信性能監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)判網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度、相鄰節(jié)點(diǎn)信息、網(wǎng)絡(luò)路徑信息，提前介入對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)持續(xù)優(yōu)化。可以評(píng)價(jià)芯片廠商、模塊廠商設(shè)備運(yùn)行，分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行水平，調(diào)整HPLC性能參數(shù)，優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)可視化，采集系統(tǒng)提前預(yù)警潛在通信風(fēng)險(xiǎn)臺(tái)區(qū)或表計(jì)：

100%臺(tái)區(qū)可獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

100%臺(tái)區(qū)鄰網(wǎng)絡(luò)信息可準(zhǔn)確獲取

90%以上載波模塊上下行通信成功率上報(bào)

90%以上載波模塊在線狀態(tài)及離線次數(shù)上報(bào)

總之，主站綜合獲取的信息進(jìn)行臺(tái)區(qū)或者表計(jì)通信風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估，對(duì)問(wèn)題潛在風(fēng)險(xiǎn)臺(tái)區(qū)或表計(jì)進(jìn)行預(yù)警，結(jié)合地理信息、用電戶(hù)信息分析出問(wèn)題原因，為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維提前介入提供指導(dǎo)。

ID管理依托全球統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)ID標(biāo)識(shí)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(biāo)簽。對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)載波資產(chǎn)全生命周期管理，并通過(guò)身份鑒權(quán)機(jī)制，避免非法設(shè)備的接入，保障了網(wǎng)絡(luò)的安全：一是，芯片ID上報(bào)率及ID合法率100%（除早期發(fā)貨未攜帶ID外），現(xiàn)場(chǎng)臺(tái)區(qū)芯片方案管理，識(shí)別單方案還是混裝方案，服務(wù)管理\質(zhì)量評(píng)估的芯片源頭。二是，模塊ID上報(bào)率及上報(bào)準(zhǔn)確率100%（除早期發(fā)貨未攜帶ID外），現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題匹配對(duì)于模塊標(biāo)識(shí)信息來(lái)區(qū)分，目的是質(zhì)量評(píng)估和快速定位運(yùn)維模塊廠家。

ID管理流程

檔案同步依托臺(tái)區(qū)識(shí)別，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。保持戶(hù)變關(guān)系一致性，營(yíng)銷(xiāo)和配網(wǎng)系統(tǒng)一致。檔案同步具備兩種模式：模式1：采集系統(tǒng)收到集中器上報(bào)的新增電表事件后跟營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)檔案進(jìn)行比對(duì)；將比對(duì)后正確的檔案下發(fā)給集中器；不正確的檔案需技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)核查電表信息。模式2：采集系統(tǒng)收到集中器上報(bào)的新增電表事件后，同步營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)檔案；采集系統(tǒng)組織新電表參數(shù)下發(fā)給集中器。

時(shí)鐘管理是指保證電表與集中器之間的時(shí)鐘同步及精準(zhǔn)管理，為分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)政策的實(shí)施提供技術(shù)保障。時(shí)鐘精準(zhǔn)管理流程中，執(zhí)行如下：

集中器對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)表計(jì)時(shí)鐘超差的監(jiān)測(cè)：集中器可以周期性采集下游電表的時(shí)鐘信息，和其自身時(shí)鐘信息進(jìn)行比對(duì)，發(fā)生超差向主站上報(bào)事件

主站實(shí)時(shí)評(píng)估集中器時(shí)鐘偏差并進(jìn)行時(shí)鐘同步

主站針對(duì)時(shí)鐘問(wèn)題嚴(yán)重的具體臺(tái)區(qū)，可以發(fā)起表計(jì)誤差的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)透?jìng)鼽c(diǎn)抄的方式獲取表計(jì)的時(shí)鐘信息，和主站的時(shí)鐘進(jìn)行比對(duì)，篩選出時(shí)鐘超差的表計(jì)

主站發(fā)起對(duì)時(shí)鐘超出廣播校時(shí)范圍表計(jì)的點(diǎn)抄校時(shí)操作

相位識(shí)別是指準(zhǔn)確識(shí)別各電表A、B、C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，提高供電可靠性。

相位識(shí)別上報(bào)率及上報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到99%（除采集器下掛電表）

異常接線（零火反接、線序錯(cuò)、缺相等）上報(bào)率及上報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到99%（除采集器下掛電表）

HPLC在新型電力系統(tǒng)應(yīng)用展望

HPLC已經(jīng)在電網(wǎng)的營(yíng)銷(xiāo)集抄業(yè)務(wù)中發(fā)揮重要作用，新型電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)變革對(duì)HPLC的深化應(yīng)用提出更高的要求。如光伏并網(wǎng)、電力現(xiàn)貨交易等業(yè)務(wù)要求高頻采集實(shí)時(shí)性能力；以交流過(guò)零NTB過(guò)零相關(guān)的檢測(cè)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)產(chǎn)品解決方案，保障臺(tái)區(qū)識(shí)別準(zhǔn)確性；雙模標(biāo)準(zhǔn)新增HPLC白噪聲、脈沖噪聲、單頻噪聲等維度測(cè)試指標(biāo)，HRF新增靈敏度、抗鄰道干擾測(cè)試指標(biāo)，以提升通信可靠性；依靠電氣拓?fù)渥R(shí)別、分鐘采集等，提升臺(tái)區(qū)線損管理效率，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

HPLC作為低壓臺(tái)區(qū)的最佳通信解決方案，會(huì)持續(xù)完善深化應(yīng)用能力，不斷挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，支撐線損精益化管理，提升供電可靠性，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)自治。同時(shí)，在配電領(lǐng)域，HPLC也將助力配電實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)智能傳感、邊緣計(jì)算融合網(wǎng)關(guān)、臺(tái)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(cè)可采可傳，各類(lèi)終端與設(shè)備即插即用、互聯(lián)互通。

PLC除廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)集抄市場(chǎng)外，也在不斷拓展至泛能源領(lǐng)域，在新能源領(lǐng)域如分布式光伏、電動(dòng)汽車(chē)有序充電、儲(chǔ)能，以及在全屋智能、戶(hù)外照明等領(lǐng)域都在發(fā)揮關(guān)鍵作用。