國(guó)網(wǎng)浙江：2024面向新型電力系統(tǒng)的配電通信網(wǎng)建設(shè)與思考研究報(bào)告

電網(wǎng)面向新型電力系統(tǒng)的配電通信網(wǎng)建設(shè)與思考電網(wǎng)國(guó)網(wǎng)浙江信通公司2024年6月一章節(jié)預(yù)覽—背景現(xiàn)狀技術(shù)思考新型能源體新型能源體系2024年是深入實(shí)施“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全戰(zhàn)略十周年四方面凸出特征2023年，全國(guó)風(fēng)電光伏裝機(jī)超過(guò)10.5億千瓦(總裝機(jī)29.5億千瓦)加快能源生產(chǎn)消費(fèi)加快能源生產(chǎn)消費(fèi)綠色低碳轉(zhuǎn)型提升供應(yīng)鏈彈性韌提升供應(yīng)鏈彈性韌性和安全水平現(xiàn)代化交易規(guī)模和比例展動(dòng)能和活力新的產(chǎn)業(yè)體系新的系統(tǒng)形態(tài)新的治理體系新的能源結(jié)構(gòu)彈性韌性的新的產(chǎn)業(yè)體系新的系統(tǒng)形態(tài)新的治理體系新的能源結(jié)構(gòu)彈性韌性的供應(yīng)鏈高水平科技新型電力系統(tǒng)“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。是以承載實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動(dòng)基本特征的電力系統(tǒng)。通過(guò)源源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)互動(dòng)和源荷互動(dòng)等多種交互形式，從而更經(jīng)濟(jì)、高效和安全地提高電力系統(tǒng)功率動(dòng)態(tài)平衡能力，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要發(fā)展路徑。新型電力系統(tǒng)的主戰(zhàn)場(chǎng)之一，就是配電網(wǎng)配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的重要組成部分，主要作用是為各個(gè)配電站和各類用戶提供電源，與廣大群眾的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。需求應(yīng)運(yùn)而生新型電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)深度融合傳統(tǒng)電力系統(tǒng)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)信息流儲(chǔ)能火電等電網(wǎng)源隨荷動(dòng)負(fù)荷常規(guī)負(fù)荷負(fù)荷常規(guī)負(fù)荷智能負(fù)荷用戶側(cè)儲(chǔ)能荷隨源動(dòng)電源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能源隨源動(dòng)荷隨荷隨源隨網(wǎng)動(dòng)交直流混合配電網(wǎng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能網(wǎng)隨網(wǎng)動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)架構(gòu)圖數(shù)字化信息流伴隨能源流，實(shí)現(xiàn)源源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)需要高可靠通信網(wǎng)支撐。云管邊端業(yè)務(wù)架構(gòu)，集約化管理是趨勢(shì)電力云輸變配監(jiān)控管理電力傳輸通信網(wǎng)電力接入通信網(wǎng)雙碳新能源調(diào)度多能互補(bǔ)、智慧調(diào)控…數(shù)字化集控站變電站智慧視頻、遠(yuǎn)智能配網(wǎng)配電深度感知、精準(zhǔn)地域分散分布，管理統(tǒng)一拉通，形成緊密連接大電網(wǎng)，充分?jǐn)U展資源池，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防御，需要確定性通信網(wǎng)支撐。5G推廣應(yīng)用組網(wǎng)絡(luò)安全組5G推廣應(yīng)用組網(wǎng)絡(luò)安全組序號(hào)1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)組2任務(wù)2:在具備頻率條件地區(qū)開展無(wú)線專網(wǎng)建設(shè)，同時(shí)繼續(xù)向工爭(zhēng)取在更多的地方開展無(wú)線專網(wǎng)試點(diǎn)建設(shè)。浙江參與3網(wǎng)絡(luò)安全組45G推廣應(yīng)用組任務(wù)1:利用5GRedcap(裁剪冗余功能)實(shí)現(xiàn)輕量化應(yīng)用，降低應(yīng)用成本和終端功耗，實(shí)現(xiàn)5G規(guī)?；瘧?yīng)用。在新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)等涉控系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)。浙江參與5任務(wù)2:采用自建電力核心網(wǎng)和傳輸通道，僅利用運(yùn)營(yíng)商的基站無(wú)線通道，實(shí)現(xiàn)6試點(diǎn)攻堅(jiān)組任務(wù)1:研究采用自建電力光纖和復(fù)用電信運(yùn)營(yíng)商入戶光纜的共享光纖方式，實(shí)7任務(wù)2:研究柔性調(diào)節(jié)用戶空調(diào)負(fù)荷方案和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷柔性控制，并開序號(hào)8HPLC優(yōu)化提升組任務(wù)1:研究HPLC優(yōu)化提升及多業(yè)務(wù)承載能力，同時(shí)引入5G編碼調(diào)制、MIMO9通信技術(shù)創(chuàng)新組任務(wù)1:全面開展OSU承載保護(hù)與安控業(yè)務(wù)測(cè)試驗(yàn)證，明確OSU在電力通信應(yīng)用任務(wù)2:開展SPN技術(shù)在電網(wǎng)的適應(yīng)性研究，進(jìn)一步開展安全性測(cè)試論證，編制任務(wù)3:論證性試點(diǎn)SPLC、EUHT、星閃、小型化SPN等新技術(shù)在配電通信網(wǎng)的任務(wù)4:開展量子加密通信技術(shù)承載涉控業(yè)務(wù)的應(yīng)用模式研究論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，依托新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)完成安全性與適用性測(cè)試驗(yàn)證。浙江牽頭任務(wù)5:開展授權(quán)頻段臺(tái)區(qū)無(wú)線通信技術(shù)測(cè)試驗(yàn)證，與HPLC互為補(bǔ)充，提升臺(tái)區(qū)通信能力。浙江參與。浙江參與任務(wù)6:推進(jìn)EPDT電力無(wú)線專網(wǎng)研究，試點(diǎn)為新型負(fù)荷管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化“三遙”、分布式電源調(diào)控等涉控業(yè)務(wù)提供安全的通信通道。浙江參與9業(yè)務(wù)需求分析業(yè)務(wù)維度業(yè)務(wù)維度配電通信網(wǎng)所承載的控制、采集兩大類業(yè)務(wù)通信需求?？刂祁悩I(yè)務(wù)帶寬要求較低，對(duì)時(shí)延、可靠性、安全性要求較高；采集類業(yè)務(wù)分布泛在，對(duì)通信信號(hào)覆蓋要求較高。遠(yuǎn)程通信維度遠(yuǎn)程通信維度營(yíng)銷專業(yè)目前均為四區(qū)業(yè)務(wù)，現(xiàn)有通信技術(shù)基本滿足業(yè)務(wù)要求；生產(chǎn)專業(yè)業(yè)務(wù)涵蓋一區(qū)/四區(qū)，需考慮通信技術(shù)選型。本地通信維度本地通信維度營(yíng)銷專業(yè)低壓側(cè)終端點(diǎn)多面廣，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間通信距離一般不超過(guò)500米，對(duì)本地通信的要求更側(cè)重其經(jīng)濟(jì)性與可用性的平衡；生產(chǎn)專業(yè)低壓側(cè)終端數(shù)量較少，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間距離較大，對(duì)本地通信的要求更傾向于在兼容營(yíng)銷現(xiàn)有本地通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，側(cè)重通信新代集控系統(tǒng)新代調(diào)度主站輸電全景監(jiān)控系統(tǒng)用電信息采集配電自動(dòng)化主站物聯(lián)管理平臺(tái)管管邊電力骨干通信網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商回傳網(wǎng)端充電柱網(wǎng)關(guān)FTU終端DTU充電柱網(wǎng)關(guān)脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)RS485測(cè)監(jiān)測(cè)裝置配電網(wǎng)物聯(lián)端側(cè)端端是指端側(cè)設(shè)備。部分為采集類傳感器，具備感知能力；另一部分為閘刀智能電表智能電表負(fù)荷投切智能電表電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置微功率無(wú)線智能析路器智能電表數(shù)據(jù)采集器電力二次線脈沖信號(hào)電力二次線脈沖信號(hào)微功率無(wú)線/HPLC電力調(diào)度開關(guān)動(dòng)環(huán)傳感器無(wú)人機(jī)解決通信覆蓋需求問(wèn)題端側(cè)設(shè)備作為邊側(cè)設(shè)備下行延伸的主要感知、控制載體，由于監(jiān)測(cè)主體分布極不規(guī)律，因此形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)通信環(huán)境和場(chǎng)景環(huán)境傳感器變電站內(nèi)監(jiān)測(cè)配電臺(tái)區(qū)向下延伸配電臺(tái)區(qū)向下延伸常見速率為最高10Gbps。幾米數(shù)百米(空曠區(qū)域)配電網(wǎng)物聯(lián)邊側(cè)—是指邊側(cè)設(shè)備。從架構(gòu)來(lái)看，泛指網(wǎng)關(guān)FTU終端DTU終端TTU終網(wǎng)關(guān)FTU終端DTU終端TTU終端RTU/AGC/AVC分布式光伏監(jiān)測(cè)五電站房視頻監(jiān)測(cè)融合終端集中器充電住共中器負(fù)控終端具備控制能力的邊側(cè)設(shè)備介紹□DTU一般安裝在常規(guī)的開閉所、配電站內(nèi)，除了常規(guī)的對(duì)開關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算外，對(duì)開關(guān)進(jìn)行分合閘操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線開關(guān)的故障識(shí)別、隔離和對(duì)非故障區(qū)間的恢復(fù)供電，部分DTU還具備保護(hù)和備用電源自動(dòng)投入的功能?！鮂TU是裝設(shè)在饋線開關(guān)旁的開關(guān)監(jiān)控裝置。這些饋線開關(guān)指的是戶外的柱上開關(guān)，例如10kV線路上的斷路器、負(fù)荷開關(guān)、分段開關(guān)等，可以配合配電子站、主站實(shí)現(xiàn)配電線路的正常監(jiān)控和故障識(shí)別、隔離和非故障區(qū)段恢復(fù)供電?？谀茉纯刂破魇菭I(yíng)銷專業(yè)的負(fù)荷控制終端，一般安裝在大型商場(chǎng)、寫字樓等地段，用來(lái)完成非生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)控。其具備空調(diào)溫度調(diào)節(jié)能力，可以幫助樓宇完成節(jié)能減排。配電網(wǎng)物聯(lián)邊側(cè)是指邊側(cè)設(shè)備。從架構(gòu)來(lái)看，泛指網(wǎng)關(guān)FTU終端DTU終端TTU終端RTU網(wǎng)關(guān)FTU終端DTU終端TTU終端RTU/AGC/AVC能源控制器測(cè)邊緣計(jì)算上述邊側(cè)設(shè)備除了完成云端主站與端側(cè)設(shè)備之間的匯聚上送、信令下發(fā)功能外，另一個(gè)重要能力就是邊緣計(jì)算能力。相對(duì)于云端計(jì)算、存儲(chǔ)資源的充足，配電網(wǎng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的硬件方案上一般采用各方面資源有限的嵌入式架構(gòu)。而為了滿足配電網(wǎng)在邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)部署的應(yīng)用靈活迭代和資源高效利用，在技術(shù)架構(gòu)方面采用與手機(jī)開發(fā)類似的設(shè)計(jì)理念，即“硬件平臺(tái)化，軟件APP化”,通過(guò)軟硬件解耦的思想，將硬件封裝為一個(gè)平臺(tái)，軟件上的多樣化配電網(wǎng)物聯(lián)管側(cè)側(cè)節(jié)點(diǎn)與云主站的通信，包括了骨干通信網(wǎng)和遠(yuǎn)程通信(光纖專網(wǎng)/無(wú)線專網(wǎng)/無(wú)線公網(wǎng))電力骨干通信網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商回傳網(wǎng)光纖專網(wǎng)(EPON/工業(yè)以太網(wǎng))無(wú)線專網(wǎng)(1.8GHz/230MHz)無(wú)線公網(wǎng)(2G/3G/4G/5G)調(diào)度中心調(diào)度中心變電站變電站直調(diào)電廠浙江已圍繞變電站、地市縣供電公司構(gòu)建一張由光纖為核心載體的傳輸網(wǎng)，即電力骨干通信網(wǎng)。浙江已圍繞變電站、地市縣供電公司構(gòu)建一張由光纖為核心載體的傳輸網(wǎng)，即電力骨干通信網(wǎng)。變電站省調(diào)省調(diào)地網(wǎng)地調(diào)直調(diào)電廠220V變電站變電站調(diào)度中心而隨著變電站電壓等級(jí)的下降，一直到配電網(wǎng)的負(fù)荷側(cè)，會(huì)隨著通信條件，使用調(diào)度中心而隨著變電站電壓等級(jí)的下降，一直到配電網(wǎng)的負(fù)荷側(cè)，會(huì)隨著通信條件，使用ONU-OLT的分光傳輸結(jié)構(gòu)，輻射到各個(gè)配電站房、環(huán)網(wǎng)柜等配電節(jié)點(diǎn)。四級(jí)骨干網(wǎng)變電站管是指通信管道。主要負(fù)責(zé)邊側(cè)節(jié)點(diǎn)與云主站的通信，包括了骨干通管是指通信管道。主要負(fù)責(zé)邊側(cè)節(jié)點(diǎn)與云主站的通信，包括了骨干通信網(wǎng)和遠(yuǎn)程通信(光纖專網(wǎng)/無(wú)線專網(wǎng)電力骨干通信網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商回傳網(wǎng)無(wú)線公網(wǎng)(2G/3G/4G/5G)/無(wú)線公網(wǎng))終端層終端層浙江移動(dòng)無(wú)線接入同傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)浙江電力定制網(wǎng)無(wú)線通信管道主要分為兩部分，第一是電力自建無(wú)線專第二是運(yùn)營(yíng)商提供的無(wú)線公網(wǎng)。浙江目前在用集中器超配電網(wǎng)物聯(lián)云主站新一代集控系統(tǒng)新一代調(diào)度主站新一代集控系統(tǒng)新一代調(diào)度主站輸電全景監(jiān)控系統(tǒng)用電信息采集配電自動(dòng)化主站物聯(lián)管理平臺(tái)物聯(lián)管理平臺(tái)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)用于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理、展示等；物聯(lián)平臺(tái)用于物聯(lián)終端狀態(tài)管理。解決部分智能終端管理需求問(wèn)題物聯(lián)管理平臺(tái)對(duì)總部來(lái)說(shuō)，總部、省側(cè)兩級(jí)物聯(lián)管理平臺(tái)之間通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)用、消息總線和文件復(fù)制等方式實(shí)現(xiàn)物聯(lián)管理數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)同計(jì)算；對(duì)省側(cè)來(lái)說(shuō)，物聯(lián)管理平臺(tái)納管全省智能物聯(lián)設(shè)備，具備終端性能遠(yuǎn)程監(jiān)控、終端固件升級(jí)、終端APP應(yīng)用下載、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步等功能。全網(wǎng)物聯(lián)調(diào)控全網(wǎng)物聯(lián)調(diào)控全網(wǎng)物聯(lián)模型管理全網(wǎng)物聯(lián)模型管理全網(wǎng)物聯(lián)應(yīng)用管理全網(wǎng)物聯(lián)應(yīng)用管理運(yùn)行監(jiān)視管理運(yùn)行監(jiān)視管理設(shè)備運(yùn)維管理設(shè)備運(yùn)維管理連接管理連接管理主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)管理平臺(tái)與邊側(cè)設(shè)備的連接通道適配與建立、安全認(rèn)證及端口容量擴(kuò)展等主要功能。目前，物聯(lián)管理平臺(tái)支持IPv4、IPv6通信連接，實(shí)現(xiàn)邊側(cè)設(shè)備、端設(shè)備間拓?fù)涞淖詣?dòng)發(fā)現(xiàn)與管理，并支持通過(guò)備到物聯(lián)管理平臺(tái)的連接管理。對(duì)于存量非智能終端，也可以通過(guò)定制化接口方式接入物聯(lián)管理平臺(tái)。38674.6公里，豐無(wú)線虛擬專網(wǎng)終端承載數(shù)量配電通信光纖專網(wǎng)光纜建設(shè)里程無(wú)線虛擬專網(wǎng)終端承載數(shù)量臺(tái)臺(tái)1368萬(wàn)無(wú)線虛擬專網(wǎng)終端承載數(shù)量遠(yuǎn)程有線通信技術(shù)簡(jiǎn)介xPON(PassiveOpticalNetwork,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)包括EPON、GPON等，是由光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)(ODN)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)組成的面向工業(yè)控制應(yīng)用的光纖寬帶傳輸系統(tǒng)。xPON系統(tǒng)光信號(hào)在封閉介質(zhì)內(nèi)傳輸，安全性較高。各個(gè)ONU與OLT設(shè)備之間通過(guò)無(wú)源分光器采用并聯(lián)方式組網(wǎng)，一個(gè)或多個(gè)ONU故障或掉電不會(huì)影響xPON系統(tǒng)最大傳輸距離可達(dá)20千米。內(nèi)容內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率固定上下行Gbps可選擇技術(shù)特點(diǎn)成本較低變電站交換機(jī)分支箱分光器機(jī)配電室開關(guān)站 分光變電站機(jī)變電站交換機(jī)分光器分光器環(huán)網(wǎng)柜分光器分支箱交換遠(yuǎn)程有線通信技術(shù)簡(jiǎn)介xPONxPON的技術(shù)特點(diǎn)遠(yuǎn)程無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介4/5G電力虛擬專網(wǎng)4/5G電力虛擬專網(wǎng)目前浙江主要在用的遠(yuǎn)程無(wú)線通信技術(shù)為運(yùn)營(yíng)商提供的4/5G電力虛擬專網(wǎng)。相較于光纖通信，無(wú)線通信具有安裝方便、成本低、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)光纖通信的很好補(bǔ)充。尤其對(duì)于城市郊區(qū)、農(nóng)網(wǎng)中一些偏遠(yuǎn)的站點(diǎn)來(lái)說(shuō)，敷設(shè)光纖成本比較高，無(wú)線通信是一種很好的替代解決方案。在原有4G電力虛擬專網(wǎng)基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)商5G硬切片技術(shù)也為部分涉控業(yè)務(wù)終端接入主站提供了新思路。5G網(wǎng)絡(luò)硬切片技術(shù)是將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切割成多個(gè)虛擬的具有近似物理隔離強(qiáng)度的端到端網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。目前5G硬切片網(wǎng)絡(luò)通過(guò)電力終端到運(yùn)營(yíng)商基站空口的RB資源靜態(tài)預(yù)留技術(shù)、運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)的FlexE技術(shù)、電力側(cè)的UPF下沉技術(shù)，來(lái)保證數(shù)據(jù)間的隔離。無(wú)線安全接入?yún)^(qū)無(wú)線安全接入?yún)^(qū)地級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)地級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)三負(fù)控終端基站三負(fù)控終端基站運(yùn)營(yíng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)絡(luò)無(wú)線安全接入?yún)^(qū)N0地級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)生產(chǎn)控制大區(qū)s生產(chǎn)控制大區(qū)無(wú)線安全接入?yún)^(qū)基站用采終端無(wú)線安全接入?yún)^(qū)基站省緩業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理信息大區(qū)A基站合終端運(yùn)營(yíng)商4G核心網(wǎng)基站合終端遠(yuǎn)程無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介無(wú)線專網(wǎng)無(wú)線專網(wǎng)電力無(wú)線專網(wǎng)電力公司主導(dǎo)建設(shè)、專用于電力業(yè)務(wù)，采用廣域無(wú)線接入技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)主要的電力無(wú)線專網(wǎng)分為230MHz離散多無(wú)線通信系統(tǒng)和LTE-G1800MHz電力無(wú)線通信系統(tǒng)，前者是基于223.025MHz~235.00MHz頻段電力授權(quán)的離散25kHz頻點(diǎn)，采用離散載波聚合及動(dòng)態(tài)頻譜專網(wǎng)。后者是基于1785MHz~1805MHz頻段，采用LTE技術(shù)，為電力業(yè)務(wù)終端和業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供寬帶通信傳輸服務(wù)的通信系統(tǒng)，例如江蘇的1.8GHz無(wú)線專網(wǎng)，實(shí)生產(chǎn)控制大區(qū)管理信息大區(qū)生產(chǎn)控制大區(qū)管理信息大區(qū)AM系統(tǒng)防火墻*2網(wǎng)管設(shè)備接口服務(wù)器交換機(jī)*2體化設(shè)首*2傳輸網(wǎng)第型光電業(yè)務(wù)終端業(yè)務(wù)終端優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)物理隔離性強(qiáng)建設(shè)及后期運(yùn)維成本高抗干擾能力強(qiáng)政策不支持繼續(xù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：50～100msLTE技術(shù)無(wú)法持續(xù)演進(jìn)單基站城區(qū)可覆蓋3～5km,產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展處于停滯狀態(tài)電力自主可控能力強(qiáng)使用離散頻點(diǎn)，通信質(zhì)量不高本地有線通信技術(shù)簡(jiǎn)介RS485是用于串口通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，屬于物理層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)RS485采用兩條差分電壓信號(hào)線進(jìn)行信號(hào)傳輸，由主機(jī)、從機(jī)和連接電纜組成，發(fā)送端將串行口的TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)兩路輸出，經(jīng)傳輸后在接收端將差分信號(hào)還原為TTL電平信號(hào)。RS485可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)RS485使用場(chǎng)景最多的是電力二型集中器與電表的連接。目前據(jù)統(tǒng)計(jì)，浙江有273萬(wàn)二型集中器通過(guò)RS485的方式掛接了1996萬(wàn)塊智能電表，平均每臺(tái)集中器對(duì)應(yīng)7塊電表。其次，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，RS485也作為光伏逆變器、充電樁等設(shè)備就近有線接入采集器的方式之一。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)成本低抗干擾能力強(qiáng)僅支持半雙工通信模式抗噪聲干擾性長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)1.2km僅支持串行布線最高傳輸速率10Mbps主機(jī)輪詢，實(shí)時(shí)性一般主機(jī)主機(jī)從機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)示意圖線型組網(wǎng)示意圖線型組網(wǎng)示意圖AAB總線式組網(wǎng)示意圖本地有線通信技術(shù)簡(jiǎn)介輸速率高等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)鏈路層可提供10kbps至1Mops的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。同時(shí)可配置4個(gè)通信頻段，以適應(yīng)多種低壓電網(wǎng)通信環(huán)境。HPLC通信網(wǎng)絡(luò)中，中央?yún)f(xié)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)成本低抗噪聲干擾性不佳物理隔離性強(qiáng)傳輸速率有限端對(duì)端時(shí)延<500ms最大組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)1000個(gè)HPLC組網(wǎng)示意圖配代n候用戶電配代n候用戶電優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)非授權(quán)頻段，安全性低微功率無(wú)線功耗低復(fù)雜環(huán)境下無(wú)線傳輸距離有限自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)基于IEEE802.15.4需要外部供電通信速率最高可達(dá)1.2Mbps實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)取電困難最大支持24跳的中繼單跳最大為200米支持FSK和OFDM穿墻能力有限具備MESH能力Wi-SUNmesh網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)示意圖本地有線通信技術(shù)簡(jiǎn)介技術(shù)分析：LoRa是由美國(guó)Semtech公司推出，是一種基于網(wǎng)絡(luò)帶寬峰值速率為37.5kbps,體驗(yàn)速率10kbps。終端到網(wǎng)關(guān)時(shí)延小于300ms,端到端時(shí)延為秒級(jí)。城區(qū)最大覆蓋范圍可達(dá)3千米-5千米，郊區(qū)可達(dá)10千米-15千米。其關(guān)鍵技術(shù)匯總?cè)缦拢?、擴(kuò)頻技術(shù)：這是LoRa通信的核心技術(shù)之一。它使用一個(gè)寬帶信號(hào)來(lái)傳輸窄帶信號(hào)，這個(gè)寬帶信號(hào)被3、LoRa調(diào)制技術(shù)：LoRa采用特有的調(diào)制技術(shù)(CSS技術(shù)),與傳統(tǒng)的ASK、FSK、PSK調(diào)制方式不同，優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)成本較低存在技術(shù)自主性風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)成熟非授權(quán)頻段，安全性低優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)成本較低存在技術(shù)自主性風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)成熟非授權(quán)頻段，安全性低功耗低通信速率低傳輸距離傳輸遠(yuǎn)5、前向糾錯(cuò)技術(shù)(FEC):為了提高傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_性，LoRa還采用了前向糾錯(cuò)技術(shù)。本地?zé)o線通信技術(shù)簡(jiǎn)介綠洲物聯(lián)平臺(tái)*無(wú)線業(yè)務(wù)中心(含AC)'AS服務(wù)器綜合網(wǎng)管系統(tǒng)WAPI(WLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure)是由中國(guó)自主創(chuàng)新的一種無(wú)線局域網(wǎng)安全協(xié)議，基于IEEE802.11綠洲物聯(lián)平臺(tái)*無(wú)線業(yè)務(wù)中心(含AC)'AS服務(wù)器綜合網(wǎng)管系統(tǒng)WAPI基于三元對(duì)等網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)的實(shí)體鑒別技術(shù)(TePA-EA),在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上引入在線可信第三方(AS鑒權(quán)服務(wù)器),可有效彌補(bǔ)Wi-Fi在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議設(shè)計(jì)方面的缺陷和漏洞安全性較高。匯聚交換機(jī)工業(yè)交換機(jī)/匯聚交換機(jī)工業(yè)交換機(jī)/POE)室外oT網(wǎng)關(guān)室外普通AP室外高密AP室內(nèi)高密AP室內(nèi)普通AP室內(nèi)IoT網(wǎng)關(guān)(支持級(jí)聯(lián)組網(wǎng))運(yùn)輸機(jī)器人高清攝像機(jī)槍機(jī)溫濕度傳感器人員定位標(biāo)簽移動(dòng)辦公WAPI和WIFI的區(qū)別巡檢機(jī)器人安全加密鑒權(quán)服務(wù)器AS維護(hù)證書單向認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證中國(guó)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)缺點(diǎn)部署有一定的難度，需要架設(shè)AS服務(wù)器，成本高于WIFI適用場(chǎng)景有安全要求的封閉固定場(chǎng)所家庭思考2.0SU主配融合創(chuàng)新應(yīng)用1.硬隔離2.0SU主配融合創(chuàng)新應(yīng)用建設(shè)實(shí)踐一體化的臺(tái)區(qū)停電告警與定位研究一體化的臺(tái)區(qū)停電告警與定位研究設(shè)思路7.高可信自主可控?zé)o線局域網(wǎng)研究實(shí)踐配網(wǎng)主站傳輸網(wǎng)奧體變視頻/物聯(lián)蓮花開關(guān)站傳送接入一體化全光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)業(yè)務(wù)匹配性驗(yàn)證電力云電力云配網(wǎng)主站配網(wǎng)主站授時(shí)中心云端、終端建立總線式管道云端、終端建立總線式管道業(yè)務(wù)帶寬升級(jí)無(wú)損；原…數(shù)字光網(wǎng)原變電站/配網(wǎng)/巡線辦公園區(qū)試點(diǎn)設(shè)備類型覆蓋電力通信網(wǎng)的所有層級(jí)，端到端硬管道匹配業(yè)務(wù)云邊協(xié)同思路，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站內(nèi)業(yè)務(wù)綜合承載減少設(shè)備部署A平面 升級(jí)E系列設(shè)備平臺(tái)，現(xiàn)網(wǎng)部署設(shè)備已經(jīng)具備OSU能力平臺(tái)已支持B平面M/E系列設(shè)備平臺(tái)，現(xiàn)網(wǎng)部署設(shè)備已經(jīng)具備OSU能力E交叉板EE儀表標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)建議標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)建議多混平臺(tái)點(diǎn)應(yīng)用范圍2.OSU主配融合創(chuàng)新應(yīng)用省域全光通信網(wǎng)規(guī)劃方向展望核心層帶寬100G或N*100G,匯聚層省級(jí)OTN網(wǎng)絡(luò)向地市、縣域通信站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)變電站、配網(wǎng)內(nèi)接入網(wǎng)和傳輸推進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)到OSU全光網(wǎng)，帶寬100G,接入層帶寬10G。延伸，覆蓋至終端變電站。網(wǎng)握手，打造確定性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。實(shí)現(xiàn)全光直達(dá)，降低功耗。500kV及以上地/縣調(diào)接入·覆蓋地市公司(核心層)、縣/區(qū)公司及第二匯聚點(diǎn)(匯聚場(chǎng)站接入硬隔離PON網(wǎng)絡(luò)·覆蓋配網(wǎng)及變電站(III/IV區(qū)),終端變電站站和配網(wǎng)可共享OLT光隨電走，電到光到(有電就有光)實(shí)現(xiàn)光到電到(控制指令光速下達(dá)),為新型電力系統(tǒng)打造超前性能全光網(wǎng)絡(luò)OSU演進(jìn)策略：A平面保穩(wěn)先切多混平臺(tái)，B平面創(chuàng)新承接新增業(yè)務(wù)A平面AOSU切換混平臺(tái)十四五B平面設(shè)備平臺(tái)OTN/SDH+OSU多混平臺(tái)十五五板卡四大功能集成四大功能集成建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)、演進(jìn)持續(xù)性強(qiáng)的平臺(tái)整合多品牌設(shè)備統(tǒng)一接入，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控一監(jiān)控全網(wǎng)ONU狀態(tài)，通過(guò)ONU運(yùn)行狀態(tài)，在拓?fù)鋵?duì)配網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，展示所有的資產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)對(duì)配網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，展示所有的資產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)并監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，輪播顯示每個(gè)區(qū)域的告警設(shè)備聚焦關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)故障快速定位廠家網(wǎng)管中的ONU以接入順序進(jìn)行排列，無(wú)法顯示具做法與成效聚焦關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)故障快速定位原網(wǎng)管根據(jù)ONU名稱定位到相應(yīng)OLT,再進(jìn)入兩臺(tái)截止目前監(jiān)測(cè)型5386戶，空調(diào)額定功率312.8萬(wàn)干瓦，可調(diào)能力78.2萬(wàn)干瓦(電話通知或現(xiàn)場(chǎng)督導(dǎo));調(diào)控型用戶7248戶，空調(diào)額定功率互聯(lián)網(wǎng)新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)(空調(diào)負(fù)荷管理模塊)聚合商無(wú)線虛擬專網(wǎng)/無(wú)線專網(wǎng)/光纖遠(yuǎn)程通信空調(diào)控制網(wǎng)關(guān)量測(cè)控制單元業(yè)務(wù)終端空調(diào)設(shè)備/系統(tǒng)聚合平臺(tái)型環(huán)境溫濕協(xié)議轉(zhuǎn)宗分體式空調(diào)智能插座量測(cè)控制單元專變采集終端用戶BAS或者空調(diào)群控系統(tǒng)空調(diào)設(shè)備/系統(tǒng)本地通信邊緣匯聚4.空調(diào)負(fù)荷柔性控制監(jiān)測(cè)型1)業(yè)務(wù)需求：監(jiān)測(cè)空調(diào)負(fù)荷數(shù)據(jù)、空調(diào)設(shè)定溫度或室內(nèi)環(huán)境溫度。為系統(tǒng)或智慧能源單元評(píng)估空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)算空調(diào)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力提供更充分的數(shù)據(jù)支撐。2)主要業(yè)務(wù)模式：a)負(fù)荷監(jiān)測(cè)儀、溫濕度傳感器經(jīng)由I/Ⅱ型集中器匯聚后上傳新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)；b)專變采集器采集數(shù)據(jù)后直接上傳新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)。3)通信需求：采集頻率為15分鐘/次，采集時(shí)延不超過(guò)3分鐘。新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)平臺(tái)Ⅱ型集中器安全接入?yún)^(qū)專變采集終端4G電力虛擬專網(wǎng)RS485總線通信負(fù)荷監(jiān)測(cè)儀I型集中器負(fù)荷監(jiān)測(cè)儀安全運(yùn)營(yíng)商關(guān)無(wú)線遇無(wú)線遇智能插座溫度傳感器協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)空調(diào)通信網(wǎng)關(guān)4.空調(diào)負(fù)荷柔性控制聚合商云平臺(tái)聚合商云平臺(tái)新型負(fù)控新型負(fù)控商業(yè)用戶④①用戶簽約---→①用戶簽約---→③③通信技術(shù)選型(1)遠(yuǎn)程通信Lora、WiFi等通信技術(shù)與智能插座互聯(lián)，智能插座通過(guò)內(nèi)嵌38kHz紅外光電收發(fā)器實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的柔性控制。通道及終端安全防護(hù)方案-監(jiān)測(cè)型&調(diào)控型線虛擬專網(wǎng)承載電力監(jiān)控類業(yè)務(wù)安全防護(hù)規(guī)范》進(jìn)行防護(hù)加>5G采用軟切片：無(wú)線接入網(wǎng)采用機(jī)密性和完整性保護(hù)；承載網(wǎng)采用三層網(wǎng)絡(luò)VPN邏輯隔離；核心網(wǎng)宜采用專用>4G采用APN+VPN,與安全接入?yún)^(qū)之間采用有線專線承載網(wǎng)：三層網(wǎng)絡(luò)VPN邏輯隔無(wú)線接入網(wǎng)：機(jī)密性和完整性;禁用藍(lán)牙、WiFi等功能；宜部署電力專用鑒權(quán)服務(wù)器對(duì)通信終業(yè)務(wù)終端側(cè)通信側(cè)安全防護(hù)加固平臺(tái)安全防護(hù)方案-監(jiān)測(cè)型&調(diào)控型監(jiān)測(cè)型終端的安全防護(hù)參照用電信息采集業(yè)務(wù)執(zhí)行，調(diào)控型按照以下方案開展安全防護(hù)。設(shè)置管理信息大區(qū)涉控調(diào)節(jié)域：為避免將大量外部資產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)直接引入生產(chǎn)控制大區(qū)，將低壓涉控業(yè)務(wù)部署在管理信息大區(qū)，并參照工控系統(tǒng)安全防護(hù)架構(gòu)，在管理信息大區(qū)增設(shè)涉控調(diào)節(jié)域。在涉控調(diào)節(jié)域部署物聯(lián)涉控服務(wù)：所有對(duì)非工空調(diào)的控制調(diào)節(jié)指令均通過(guò)物聯(lián)涉控服務(wù)加密簽名后下發(fā)至邊緣設(shè)備(智慧能源互動(dòng)模塊)執(zhí)行，滿足非工空調(diào)安全防護(hù)需求。安全保障措施云端：安全保障措施云端：①新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)對(duì)控制指令報(bào)文簽名，調(diào)用物管平臺(tái)北向接口基于https進(jìn)行通道層加密下發(fā)；②物管平臺(tái)調(diào)用反向隔離裝置接口，以E文件形式加密傳送至涉控調(diào)節(jié)域的物聯(lián)涉控服務(wù)；③物聯(lián)涉控服務(wù)對(duì)控制指令驗(yàn)簽；④驗(yàn)簽通過(guò)后再次對(duì)控制指令加密、簽名；⑤物聯(lián)涉控服務(wù)將控制指令傳至物管連接單元，經(jīng)安全接入網(wǎng)關(guān)通道層加密后，下發(fā)至融合終端執(zhí)行；邊緣側(cè)：①終端收到報(bào)文，經(jīng)安全代理將指令發(fā)送至邊緣框架；②邊緣框架對(duì)控制指令驗(yàn)簽、解密，推送給空調(diào)APP;③空調(diào)APP將解密后的指令下發(fā)至終端執(zhí)行；涉控調(diào)節(jié)域物聯(lián)涉控微服務(wù)安全接入網(wǎng)關(guān)化主站荷市場(chǎng)正反向隔離裝置正反向隔離裝置正反向隔離裝置非工空調(diào)安全接大區(qū)所火墻4.空調(diào)負(fù)荷柔性控制平臺(tái)安全防護(hù)方案—聚合平臺(tái)型在互聯(lián)網(wǎng)大區(qū)增設(shè)公眾服務(wù)子域。部署WAF、綜合防護(hù)網(wǎng)關(guān)等防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)全流量解密、監(jiān)測(cè)和分析，數(shù)據(jù)外發(fā)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)脫敏水印，承載外部負(fù)荷聚合商的安全接入，對(duì)外交互邊界通過(guò)防火墻與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯隔離。接入防護(hù)：邊界部署防火墻、流量監(jiān)測(cè)接入防護(hù)：邊界部署防火墻、流量監(jiān)測(cè);內(nèi)部部署綜合防護(hù)網(wǎng)關(guān)，中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)連接，實(shí)現(xiàn)全流量解密、網(wǎng)絡(luò)行為監(jiān)測(cè)、CPS業(yè)務(wù)安全監(jiān)測(cè)與分析，阻斷外部威外發(fā)防護(hù)：在綜合防護(hù)網(wǎng)關(guān)上部署數(shù)據(jù)防泄漏組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)外發(fā)布數(shù)據(jù)的敏感接入時(shí)的流量監(jiān)測(cè)及外發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)防泄漏等能力可通過(guò)軟件定義的方式靈活編管理信息大區(qū)管理信息大區(qū)負(fù)荷調(diào)控Ⅲ區(qū)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)滅墻中轉(zhuǎn)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)網(wǎng)大區(qū)脫敏數(shù)據(jù)綜合防護(hù)網(wǎng)關(guān)F解密流量中轉(zhuǎn)服務(wù)器負(fù)荷管理蜜罐動(dòng)態(tài)授權(quán)主機(jī)防護(hù)流量監(jiān)測(cè)正反隔離調(diào)度自動(dòng)可調(diào)負(fù)荷防生產(chǎn)控制大區(qū)聚合商火墻防火5.低壓分布式電源調(diào)控剛性調(diào)控技術(shù)路線集中器配置分鐘級(jí)輪詢策略，按照DL/T698規(guī)約，對(duì)下利用HPLC通信采集電表分鐘級(jí)測(cè)量數(shù)據(jù)(并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流、功率),對(duì)上集中器將采集數(shù)據(jù)通過(guò)4G虛擬專網(wǎng)上傳至營(yíng)銷系統(tǒng)，營(yíng)銷系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過(guò)接口轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)數(shù)據(jù)采集。營(yíng)銷采集系統(tǒng)接收調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的控制指令，按照DL/T698規(guī)約，經(jīng)4G虛擬專網(wǎng)下發(fā)至集中器，集中器利用HPLC通道轉(zhuǎn)發(fā)至光伏智能表，通過(guò)光伏智能表的跳閘端子配合遠(yuǎn)程重合閘開關(guān)實(shí)現(xiàn)剛性控制。營(yíng)銷側(cè)臺(tái)區(qū)側(cè)用戶側(cè)調(diào)度側(cè)營(yíng)銷側(cè)臺(tái)區(qū)側(cè)用戶側(cè)技術(shù)路線示意圖技術(shù)路線示意圖光伏智能開關(guān)智能電表光伏板光伏智能開關(guān)智能電表下行指下行指調(diào)控云營(yíng)銷系統(tǒng)臺(tái)區(qū)集中器調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)控云營(yíng)銷系統(tǒng)臺(tái)區(qū)集中器5.低壓分布式電源調(diào)控營(yíng)銷側(cè)臺(tái)區(qū)側(cè)調(diào)度側(cè)用戶側(cè)營(yíng)銷側(cè)臺(tái)區(qū)側(cè)調(diào)度側(cè)技術(shù)路線示意圖技術(shù)路線示意圖光伏智能開關(guān)智能電表光伏板光伏智能開關(guān)智能電表下行指策略下行指無(wú)線營(yíng)銷系統(tǒng)臺(tái)區(qū)集中器調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)營(yíng)銷系統(tǒng)臺(tái)區(qū)集中器調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換器低壓分布式電源調(diào)控——提升方案6.基于電力線感傳算一體化的臺(tái)區(qū)停電告警與定位研究監(jiān)測(cè)主站監(jiān)測(cè)主站遠(yuǎn)程無(wú)線遠(yuǎn)程無(wú)線配變臺(tái)區(qū)智能終端臺(tái)區(qū)智能終端總開關(guān)監(jiān)測(cè)單元雙模)發(fā)出的停電信息，通過(guò)LTU窄帶總開關(guān)監(jiān)測(cè)單元出線N出線1智能斷路器線路側(cè)分支箱監(jiān)測(cè)支箱斷路器開關(guān)狀態(tài)，識(shí)別用戶智能電表(HPLC/