新型PLC技術(shù)在智能配電網(wǎng)的應(yīng)用ppt課件

1、PLC for SG Applications Slide 1新型新型PLC技術(shù)技術(shù) 在智能配用電的運(yùn)用在智能配用電的運(yùn)用PLC for SG Applications Slide 23. 新一代智能PLC接入網(wǎng)技術(shù)引見1. PLC 接入網(wǎng)技術(shù)開展2. PLC接入網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的運(yùn)用PLC for SG Applications Slide 3PLC接入網(wǎng)技術(shù)二次浪潮接入網(wǎng)技術(shù)二次浪潮第一次浪潮第一次浪潮電信市場開放電信市場開放 (互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) ) 寬帶寬帶PLC第二次浪潮第二次浪潮大規(guī)模智能電網(wǎng)大規(guī)模智能電網(wǎng)(AMI) 推行運(yùn)用推行運(yùn)用 窄帶窄帶 (高速高速) PLCPLC for S

2、G Applications Slide 4驅(qū)動力驅(qū)動力 歐洲歐洲2005 2005 年歐盟規(guī)劃年歐盟規(guī)劃: 2020: 2020年智能電表覆蓋率將在年智能電表覆蓋率將在80%80%以上。在此根底上經(jīng)過和用以上。在此根底上經(jīng)過和用電戶互動，啟動電能市場。另外隨著電動汽車，分散的新能源，配電網(wǎng)自動化電戶互動，啟動電能市場。另外隨著電動汽車，分散的新能源，配電網(wǎng)自動化等智能電網(wǎng)工程的推行，在歐洲中，低壓通訊接入網(wǎng)的建立越來越重要等智能電網(wǎng)工程的推行，在歐洲中，低壓通訊接入網(wǎng)的建立越來越重要用電信息采集用電信息采集70%70%將用將用PLC PLC 技術(shù)技術(shù) 2 2億個低壓億個低壓PLCPLC點(diǎn)點(diǎn)

3、歐洲歐洲90% 90% 以上中，低壓變電站沒有通訊安裝。需新建立大約以上中，低壓變電站沒有通訊安裝。需新建立大約500500萬個中壓通訊點(diǎn)萬個中壓通訊點(diǎn)。光纖鋪設(shè)本錢很高，各種限制多，無線受地理位置的限制。因此中壓。光纖鋪設(shè)本錢很高，各種限制多，無線受地理位置的限制。因此中壓PLCPLC估計估計有有20% - 30% 20% - 30% 市場市場 100-150 100-150 萬個中壓萬個中壓PLCPLC通訊點(diǎn)通訊點(diǎn) PLC for SG Applications Slide 5PLCPLC在智能電網(wǎng)的運(yùn)用在智能電網(wǎng)的運(yùn)用 作為通訊工具作為通訊工具PLC for SG Application

4、s Slide 6 配用電業(yè)務(wù)配用電業(yè)務(wù)速率速率 kbps最大傳輸時延最大傳輸時延 s數(shù)據(jù)特征數(shù)據(jù)特征遠(yuǎn)動/遙控9.60.5隨機(jī)遠(yuǎn)程控制（故障檢測）9.6NA隨機(jī)調(diào)度電話80.5隨機(jī)企業(yè)管理信息接入20001隨機(jī)視頻監(jiān)視 (surveillance)2561持續(xù)視頻監(jiān)控(supervision)64NA周期報警管理（溫度、濕度、氣體、浸水）9.630隨機(jī)遙測,產(chǎn)品和電能質(zhì)量9.6NA周期遙測保護(hù)（錄波、下載）641隨機(jī)調(diào)度/監(jiān)控電信網(wǎng)絡(luò) 1連續(xù)AMI NA周期負(fù)荷管理，需求側(cè)管理20001周期 摘自歐洲摘自歐洲 智能電網(wǎng)研討工程智能電網(wǎng)研討工程INTEGRIS, 到到2021 年電力線載波速率

5、需年電力線載波速率需求估算求估算:低壓低壓: 700 kbps; 中壓中壓: 4 Mbps國外中低壓配網(wǎng)自動化業(yè)務(wù)對通訊技術(shù)要求國外中低壓配網(wǎng)自動化業(yè)務(wù)對通訊技術(shù)要求 CIGRE, 2021 PLC for SG Applications Slide 7PLC 接入網(wǎng)接入網(wǎng) 架構(gòu)架構(gòu)PLC for SG Applications Slide 82 2 30 30 80 MHz80 MHz9 9 150 150 500 kHz500 kHz窄帶窄帶PLCPLC寬帶寬帶PLCPLC歐洲歐洲美國，亞洲美國，亞洲OPERA, HomeplugOPERA, HomeplugIEEE1901, ITU-T

6、IEEE1901, ITU-T窄帶和寬帶窄帶和寬帶PLC技術(shù)的頻率范圍技術(shù)的頻率范圍PLC for SG Applications Slide 9 速率速率ASKASK幾個幾個bps bps PSK, FSK PSK, FSK，S-FSKS-FSK19501950198019802000200019901990 年年202120210.6 - 2.4 kbps0.6 - 2.4 kbps 窄帶高速窄帶高速PLC PLC 超低速超低速PLC PLC OFDM OFDM(33-128 kbps(33-128 kbps窄帶窄帶PLCPLC技術(shù)開展情況技術(shù)開展情況窄帶低速窄帶低速PLCPLCPLC f

7、or SG Applications Slide 10主要寬帶主要寬帶PLCPLC技術(shù)開展情況技術(shù)開展情況 數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率45 Mbps45 MbpsOFDMOFDM200020002004200420022002 年年2006200685 - 200 Mbps85 - 200 MbpsOFDM OFDM 1Gbps1Gbps2-80 MHz2-80 MHzOFDMOFDM認(rèn)知無線電技術(shù)和認(rèn)知無線電技術(shù)和MIMO (MIMO (室內(nèi)運(yùn)用室內(nèi)運(yùn)用2021202120212021PLC for SG Applications Slide 11 100 kHz 10 MHz低壓1.5-3160-2

8、00中壓地埋線1-250-80中壓架空線0.5-130-50電力線衰減電力線衰減 dB/kmPLC for SG Applications Slide 12PLC在歐洲的運(yùn)用窄帶在歐洲的運(yùn)用窄帶PLC 用于電信息采集用于電信息采集意大利意大利 FSK 2.4 kbps3千萬智能電表千萬智能電表2001 年年2006202120212021法國法國 S-FSK, 2.4 kbps，OFDM，33kbps3.5 千萬智能電表千萬智能電表 2021瑞典瑞典,芬蘭芬蘭 - S-FSK, 2.4 kbps- 100萬智能電表萬智能電表西班牙西班牙OFDM 128 kbps)1千多萬智能電表千多萬智能電表

9、BPSK 9.6 kbps1千多萬智能電表千多萬智能電表PLC for SG Applications Slide 13寬帶寬帶PLC在中壓的運(yùn)用在中壓的運(yùn)用 歐洲歐洲 經(jīng)過前期的實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化，寬帶經(jīng)過前期的實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化，寬帶PLCPLC在歐洲已被一些電網(wǎng)公司用于中壓段并具一在歐洲已被一些電網(wǎng)公司用于中壓段并具一定的規(guī)模定的規(guī)模低壓低壓PLCPLC的骨干網(wǎng)銜接低壓集中器的骨干網(wǎng)銜接低壓集中器遠(yuǎn)程檢測控制遠(yuǎn)程檢測控制SCADASCADA，銜接，銜接 RTU RTU目前主要在城市地埋線目前主要在城市地埋線最大點(diǎn)與點(diǎn)間隔最大點(diǎn)與點(diǎn)間隔: 500-600 : 500-600 米米經(jīng)過中繼覆蓋大的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過中

10、繼覆蓋大的網(wǎng)絡(luò)一旦安裝好，性能很穩(wěn)定一旦安裝好，性能很穩(wěn)定PLC for SG Applications Slide 14中壓點(diǎn)與點(diǎn)間隔中壓點(diǎn)與點(diǎn)間隔 統(tǒng)計引自歐盟工程統(tǒng)計引自歐盟工程OPERA文件文件 PLC for SG Applications Slide 15實(shí)驗(yàn)室寬帶實(shí)驗(yàn)室寬帶PLC 時延測試結(jié)果時延測試結(jié)果 ms中繼數(shù)中繼數(shù)PLC for SG Applications Slide 16PLCPLC在智能配電網(wǎng)的運(yùn)用在智能配電網(wǎng)的運(yùn)用 新的研討熱點(diǎn)新的研討熱點(diǎn) 集電力線傳感和電力線通訊于一體集電力線傳感和電力線通訊于一體, , 經(jīng)過對電網(wǎng)信息的感知和基經(jīng)過對電網(wǎng)信息的感知和基于電力

11、線信道特性的電網(wǎng)形狀的認(rèn)知，并經(jīng)過低延時的電力線通訊技于電力線信道特性的電網(wǎng)形狀的認(rèn)知，并經(jīng)過低延時的電力線通訊技術(shù)，為電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)提供可靠的，及時的可操作的信息術(shù)，為電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)提供可靠的，及時的可操作的信息PLC for SG Applications Slide 17電網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)造檢測電網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)造檢測10KV 變壓器變壓器相位識別相位識別 A，B，C臺區(qū)識別臺區(qū)識別饋線識別饋線識別PLC頭端頭端I1I2I3ItPLC for SG Applications Slide 18電網(wǎng)設(shè)備和形狀檢測和預(yù)警電網(wǎng)設(shè)備和形狀檢測和預(yù)警電纜斷裂預(yù)警電纜斷裂預(yù)警變壓器形狀檢測變壓器形狀檢測PLC for

12、 SG Applications Slide 19F1F1電網(wǎng)缺點(diǎn)定位電網(wǎng)缺點(diǎn)定位PLC for SG Applications Slide 20二、國內(nèi)外研討現(xiàn)狀二、國內(nèi)外研討現(xiàn)狀 窄帶窄帶接入網(wǎng)接入網(wǎng) 寬帶寬帶接入網(wǎng)接入網(wǎng)PLC頻率頻率9 - 500 kHz (歐洲 9-150 kHz)2 - 30 MHz 可以得到的物理可以得到的物理層速層速率率2 100 kbps1 - 10 Mbps時延時延100 ms - 100 s10 ms 10 s點(diǎn)與點(diǎn)距離點(diǎn)與點(diǎn)距離低壓 / 中壓: 400 米 / 15 公里低壓 / 中壓: 200 米 / 600 米主要應(yīng)用主要應(yīng)用用電信息采集中壓接入主要

13、優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)技術(shù)簡單, 可達(dá)到的距離較長速率高， 實(shí)時性能好，性能穩(wěn)定主要弱點(diǎn)主要弱點(diǎn) 信道環(huán)境惡劣，受電器干擾影響大， 速率低，實(shí)時性能差 信道（地埋線）衰減大，距離短窄帶和寬帶窄帶和寬帶PLCPLC技術(shù)比較技術(shù)比較 PLC for SG Applications Slide 21寬帶耦和寬帶耦和模擬前端技術(shù)模擬前端技術(shù) 無線電電臺無線電電臺認(rèn)知認(rèn)知 檢測技術(shù)檢測技術(shù) 寬帶高動態(tài)范圍寬帶高動態(tài)范圍數(shù)字前端技術(shù)數(shù)字前端技術(shù)自組網(wǎng)技術(shù)自組網(wǎng)技術(shù)新一代智能新一代智能PLCPLC關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 支撐不同支撐不同QoS PLCMAC 協(xié)議協(xié)議 電網(wǎng)形狀感知和認(rèn)電網(wǎng)形狀感知和認(rèn)知技術(shù)知技術(shù)PLC for SG Applications Slide 22小結(jié)小結(jié) 智能配電網(wǎng)建立給智能配電網(wǎng)建立給PLCPLC帶來了宏大的時機(jī)帶來了宏大的時機(jī) 窄帶窄帶PLC PLC 大規(guī)模的被用于低壓遠(yuǎn)程用電信息采集大規(guī)模的被用于低壓遠(yuǎn)程用電信