新型PLC技术在智能配电网的应用.pptVIP

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 I1 I2 I3 It 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 电网故障定位 二、国内外研究现状 ? 窄带接入网ＰＬＣ 宽带接入网PLC 频率 9 - 500 kHz (欧洲 9-150 kHz) 2 - 30 MHz 可以得到的物理层速率 2 – 100 kbps 1 - 10 Mbps 时延 100 ms - 100 s 10 ms – 10 s 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 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QoS PLCMAC 协议 电网状态感知和认知技术 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 * * * * * * * * PLC for SG Applications Slide * PLC for SG Applications Slide * PLC for SG Applications Slide * 刘伟麟 中国电力科学研究院　 　 3. 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 PLC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) PLC 驱动力 （欧洲） 2005 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 PLC在智能电网的应用 （作为通信工具） ?配用电业务 速率 [kbps] 最大传输时延 [s] 数据特征 远动/遥控 9.6 0.5 随机 远程控制（故障检测） 9.6 NA 随机 调度电话 8 0.5 随机 企业管理信息接入 2000 1 随机 视频监视 (surveillance) 256 1 持续 视频监控(supervision) 64 NA 周期 报警管理（温度、湿度、气体、浸水） 9.6 30 随机 遥测,产品和电能质量 9.6 NA 周期 遥测保护（录波、下载） 64 1 随机 调度/监控电信网络 ? 1 连续 AMI ? NA 周期 负荷管理，需求侧管理 2000 1 周期 摘自欧洲 智能电网研究项目INTEGRIS, 到2016 年电力线载波速率需求估算:　低压: 700 kbps; 中压: 4 Mbps 国外中低压配网自动化业务对通信技术要求 （CIGRE, 2008） PLC 接入网 架构 2 30 80 MHz 9 150 500 kHz 窄带PLC 宽带PLC 欧洲 美国，亚洲 OPERA, Homeplug IEEE1901, ITU-T 窄带和宽带PLC技术的频率范围 速率 ASK 几个bps PSK, FSK，S-FSK 1950 1980 2000 1990 年 2010 0.6 - 2.4 kbps 窄带高速PLC 超低速PLC OFDM (33-128 kbps） 窄带PLC技术发展状况 窄带低速PLC 主要宽带PLC技术发展状况 数据速率 45 Mbps OFDM 2000 2004 2002 年 2006 85 - 200 Mbps OFDM 1Gbps 2-80 MHz OFDM 认知无线电技术和MIMO (室内应用） 2008 2010 ? 100 kH