新型PLC技术在智能配电网的应用-PPT精品文档

PLCforSGApplicationsSlide1刘伟麟中国电力科学研究院新型PLC技术在智能配用电的应用PLCforSGApplicationsSlide23.新一代智能PLC接入网技术介绍1.PLC接入网技术发展2.PLC接入网技术在智能配电网中的应用PLCforSGApplicationsSlide3PLC接入网技术二次浪潮第一次浪潮电信市场开放(互联网)宽带PLC第二次浪潮大规模智能电网(AMI)推广应用窄带(高速)PLCPLCforSGApplicationsSlide4驱动力（欧洲）2019年欧盟规划:2020年智能电表覆盖率将在80%以上。在此基础上通过和用电户互动，启动电能市场。另外随着电动汽车，分散的新能源，配电网自动化等智能电网项目的推广，在欧洲中，低压通信接入网的建设越来越重要用电信息采集70%将用PLC技术2亿个低压PLC点欧洲90%以上中，低压变电站没有通信装置。需新建设大约500万个中压通信点。光纤铺设成本很高，各种限制多，无线受地理位置的限制。因此中压PLC估计有20%-30%市场100-150万个中压PLC通信点PLCforSGApplicationsSlide5PLC在智能电网的应用（作为通信工具）PLCforSGApplicationsSlide6配用电业务速率[kbps]最大传输时延[s]数据特征远动/遥控9.60.5随机远程控制（故障检测）9.6NA随机调度电话80.5随机企业管理信息接入20001随机视频监视(surveillance)2561持续视频监控(supervision)64NA周期报警管理（温度、湿度、气体、浸水）9.630随机遥测,产品和电能质量9.6NA周期遥测保护（录波、下载）641随机调度/监控电信网络1连续AMINA周期负荷管理，需求侧管理20001周期摘自欧洲智能电网研究项目INTEGRIS,到2019年电力线载波速率需求估算:低压:700kbps;中压:4Mbps国外中低压配网自动化业务对通信技术要求（CIGRE,2019）PLCforSGApplicationsSlide7PLC接入网架构PLCforSGApplicationsSlide823080MHz9150500kHz窄带PLC宽带PLC欧洲美国，亚洲OPERA,HomeplugIEEE1901,ITU-T窄带和宽带PLC技术的频率范围PLCforSGApplicationsSlide9速率ASK几个bpsPSK,FSK，S-FSK1950198020001990年20190.6-2.4kbps窄带高速PLC超低速PLCOFDM(33-128kbps）窄带PLC技术发展状况窄带低速PLCPLCforSGApplicationsSlide10主要宽带PLC技术发展状况数据速率•45Mbps•OFDM200020192019年2019•85-200Mbps•OFDM•1Gbps•2-80MHz•OFDM•认知无线电技术和MIMO(室内应用）20192019PLCforSGApplicationsSlide11100kHz10MHz低压1.5-3160-200中压地埋线1-250-80中压架空线0.5-130-50电力线衰减dB/kmPLCforSGApplicationsSlide12PLC在欧洲的应用（窄带PLC用于电信息采集）意大利FSK（2.4kbps）3千万智能电表2019年2019201920192019法国S-FSK,2.4kbps，OFDM，33kbps3.5千万智能电表2019瑞典,芬兰-S-FSK,2.4kbps-100万智能电表西班牙OFDM（128kbps)1千多万智能电表BPSK（9.6kbps）1千多万智能电表PLCforSGApplicationsSlide13宽带PLC在中压的应用（欧洲）•通过前期的试验和优化，宽带PLC在欧洲已被一些电网公司用于中压段（并具一定的规模）•低压PLC的骨干网（连接低压集中器）•远程检测控制（SCADA，连接RTU）•目前主要在城市地埋线•最大点与点距离:500-600米•通过中继覆盖大的网络•一旦安装好，性能很稳定PLCforSGApplicationsSlide14中压点与点距离统计（引自欧盟项目OPERA文件）PLCforSGApplicationsSlide15实验室宽带PLC时延测试结果0510152025303540451234567891011#hopsminRTTAve.RTTMax.RTT[ms]中继数PLCforSGApplicationsSlide16PLC在智能配电网的应用（新的研究热点）集电力线传感和电力线通信于一体,通过对电网信息的感知和基于电力线信道特性的电网状态的认知，并通过低延时的电力线通信技术，为电网运行和维护提供可靠的，及时的可操作的信息PLCforSGApplicationsSlide17电网拓扑结构检测10KV变压器•相位识别（A，B，C）•台区识别•馈线识别PLC头端I1I2I3ItPLCforSGApplicationsSlide18电网设备和状态检测和预警电缆断裂预警变压器状态检测PLCforSGApplicationsSlide19F1F1电网故障定位PLCforSGApplicationsSlide20二、国内外研究现状窄带接入网ＰＬＣ宽带接入网PLC频率9-500kHz(欧洲9-150kHz)2-30MHz可以得到的物理层速率2–100kbps1-10Mbps时延100ms-100s10ms–10s点与点距离低压/中压:400米/15公里低压/中压:200米/600米主要应用用电信息采集中压接入主要优点技术简单,可达到的距离较长速率高，实时性能好，性能稳定主要弱点信道环境恶劣，受电器干扰影响大，速率低，实时性能差信道（地埋线）衰减大，距离短窄带和宽带PLC技术比较PLCforSGApplicationsSlide21宽带耦和模拟前端技术无线电电台认知检测技术宽带高动态范围数字前端技术自组网技术新一代智能PLC关键技术支撑不同QoSPLCMAC协议电网状态感知和认知技术PLCforSGApplicationsSlide22小结智能配电网建设给PLC带来了巨大的机会窄带PLC大规模的被用于低压远程用电信息采集宽带PLC在欧洲已被有规模的用与中压通信（城市）为了满足今后智能配电网建设的需求，全面提高PLC通信接入网的性能（覆盖率、稳定性，实时性），需要研究新一代智能PLC频带自适应频率认知自助网集通信和电网状态感知