小區(qū)智能用電系統(tǒng)中通信技術(shù)運用
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摘要：小區(qū)智能用電系統(tǒng)建設是智能電網(wǎng)建設的延伸，是實現(xiàn)家居智能化服務的重要途經(jīng)，作為智能用電系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡，通信網(wǎng)絡技術(shù)是整個系統(tǒng)建設的關(guān)鍵點，文章分析光纖通信、電力線通信、無線電通信的技術(shù)特點，介紹試點小區(qū)通信網(wǎng)絡建設模型，以及運用計算機、通信網(wǎng)絡、電力自動化技術(shù)實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”、智能用電交互、家居智能化服務的應用情況。
關(guān)鍵詞：智能用電；通信技術(shù)；智能化服務
0引言
根據(jù)地方政府“四化融合，智慧佛山”發(fā)展規(guī)劃綱要以及智慧城市建設工作要求，供電企業(yè)作為電力建設主體，積極響應國家建設智能電網(wǎng)號召，配合地方建設規(guī)劃，主動承擔“依云水岸”小區(qū)智能用電系統(tǒng)研究及其示范工程，充分發(fā)揮供電網(wǎng)絡和技術(shù)管理方面的優(yōu)勢，按照地方政府和上級公司智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略要求和統(tǒng)一部署，積極開展智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究。
1智能用電系統(tǒng)
1.1系統(tǒng)功能需求
隨著人們生活水平以及供電企業(yè)管理和服務水平的提高，對小區(qū)智能用電提出新的需求，如供電系統(tǒng)運行狀況、電能質(zhì)量采集與監(jiān)測，實時計量數(shù)據(jù)采集、高級電能應用分析、故障自動檢測和迅速響應；雙向互動業(yè)務，實現(xiàn)電話、電視、寬帶網(wǎng)絡和用電方面足不出戶可進行相關(guān)業(yè)務的報障、報裝、繳納、信息查詢功能；家居智能化服務，實現(xiàn)家庭電器智能控制、視頻監(jiān)控和安防、水、電、燃氣異常報警，體驗“三網(wǎng)融合”業(yè)務等。
1.2系統(tǒng)對通信需求
高級智能用電系統(tǒng)作為小區(qū)住戶溝通聯(lián)絡供電、電信、網(wǎng)絡、廣播等單位業(yè)務信息的載體，對小區(qū)的通信網(wǎng)絡提出了很高的要求，如小區(qū)用電及三網(wǎng)信息傳遞到相關(guān)企業(yè)，小區(qū)通信網(wǎng)絡延伸到樓層住戶，家居電器及相關(guān)設備連接組成家庭局域網(wǎng)以及“三網(wǎng)融合”通信安全等。
2通信技術(shù)
為保證小區(qū)智能用電系統(tǒng)通信網(wǎng)絡滿足系統(tǒng)信息交互的應用要求，確保通信網(wǎng)絡為系統(tǒng)提供安全可靠的通信通道，從數(shù)據(jù)傳輸速率、穩(wěn)定性、抗干擾性能等方面對幾種通信技術(shù)進行分析、比較。
2.1光纖通信
光纖通信技術(shù)具有傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸衰耗小、抗干擾能力強、可靠性好的優(yōu)點，作為小區(qū)通信網(wǎng)絡的接入手段，能夠滿足“三網(wǎng)融合”、智能用電交互服務、家居智能化服務的需求。
2.2電力線通信技術(shù)
電力線通信技術(shù)是利用電力線作為傳輸介質(zhì)進行通信，技術(shù)成熟，連接方便，抗干擾能力強、傳輸安全性好。其中電力線通信技術(shù)包括電力線寬帶技術(shù)和電力線窄帶技術(shù)。電力線寬帶技術(shù)采用正交頻分復用技術(shù)OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing），實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，保證通信通道可靠，不受墻壁的阻隔影響，適合組建小區(qū)接入或家庭內(nèi)局域網(wǎng)。電力線窄帶技術(shù)通常采用調(diào)頻、調(diào)相或擴頻技術(shù)，采用正交頻分復用技術(shù)OFDM提高可靠性，通信速率一般小于1Mbit/s,適合組建家庭內(nèi)局域網(wǎng)[1]。
2.3無線通信
隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展和家居智能化的需求，在家居智能化系統(tǒng)中應用的無線電技術(shù)比較 多的有Wi-Fi、ZibBee以及RF433通信技術(shù)。Wi-Fi通信技術(shù)是由AP(AccessPoint)和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡，是短距離的無線通信技術(shù)，一般約90米內(nèi)，使用開放的2.4GHz直接序列擴頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mbps，支持無線信號接入，速度快，可靠性高。ZibBee通信技術(shù)是一種無線連接，可工作在2.4GHz,數(shù)據(jù)傳輸最高速率為250kbit/s，傳輸距離在10~75m的范圍內(nèi)，具有數(shù)據(jù)傳輸可靠、網(wǎng)絡容量大等特點。RF433通信技術(shù)使用433MHz頻段，采用射頻技術(shù)，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行打包、檢錯、糾錯處理，可高速、可靠傳輸數(shù)據(jù)信號，具無線接入簡單、成本低，適用于組建家庭內(nèi)局域網(wǎng)。
3依云水岸小區(qū)智能用電系統(tǒng)建設
小區(qū)智能用電工程建設主要由電力智能應用系統(tǒng)、家居智能化系統(tǒng)以及小區(qū)通信網(wǎng)絡組成，其中小區(qū)通信網(wǎng)絡是通過敷設光電復合低壓電纜（OPLC）到樓宇層間，將電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等各運營商業(yè)務接入小區(qū)EPON網(wǎng)延伸至層間公共管線平臺；電力智能應用系統(tǒng)是智能用電和交互服務的支撐平臺，負責收集小區(qū)用電情況和住戶用電信息需求，為供電企業(yè)和住戶提供高級應用和信息服務；家居智能化系統(tǒng)主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報警、智能娛樂系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)等組成，提供整個家居的智能化控制、“三網(wǎng)融合”及信息在線交流服務[2]。
3.1通信網(wǎng)絡模型
通信網(wǎng)絡物理層鏈路建設首先對小區(qū)遠程接入網(wǎng)、小區(qū)通信機房到小區(qū)各高壓配電房，采用敷設專用光纜，連接110kV東平變電站、小區(qū)通信機房、配電房；其次從配電房敷設PFTTH電力光纖到樓宇層間的公共管線平臺，再從層間公共管線平臺敷設多根UTP接入住戶弱電箱與WAN路由器相連，家庭局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)、電力線窄帶、無線電通信等方式，實現(xiàn)智能家電接入到智能終端進行控制。本地接入網(wǎng)絡傳輸內(nèi)容,在小區(qū)內(nèi)建設兩套物理隔離的EPON設備，分別連接電力業(yè)務和公用業(yè)務，保證電力專網(wǎng)和公共網(wǎng)的完全隔離。電力專網(wǎng)主要傳輸計量用電信息采集、低壓配電遠程在線監(jiān)測、配電房內(nèi)視頻監(jiān)控信號等的業(yè)務數(shù)據(jù),公共網(wǎng)管線平臺主要傳輸電話、有線電視、互聯(lián)網(wǎng)、公用設施管理、家庭智能設備管理、電力業(yè)務雙向互動溝通服務等的數(shù)據(jù)，提供端口與各運營商的主干網(wǎng)絡進行連接，實現(xiàn)區(qū)內(nèi)“三網(wǎng)融合”。
3.2應用情況
智能用電系統(tǒng)按功能主要分為電力智能應用系統(tǒng)、家居智能化系統(tǒng)兩部分，其中電力智能應用系統(tǒng)由小區(qū)內(nèi)低壓配電監(jiān)測與計量一體化主站和供電企業(yè)智能用電支撐平臺組成，負責收集小區(qū)內(nèi)各配電房低壓配電監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控信息，并進行智能用電分析及提供用電交互服務；家居智能化系統(tǒng)提供整個家居的智能化控制，以及提供IP電話、視頻點播、寬帶接入等多元增值服務整合平臺[3]。
3.2.1配電監(jiān)測與計量一體化主站
在小區(qū)內(nèi)安裝配電自動化設備，實現(xiàn)供電系統(tǒng)運行狀況、電能質(zhì)量采集與監(jiān)測，實時計量數(shù)據(jù)采集、高級電能應用分析、故障自動檢測，對故障進行迅速響應。
3.2.2智能用電服務雙向互動平臺
在供電企業(yè)安裝智能用電平臺，提供與住戶智能雙向互動業(yè)務相關(guān)的功能，實現(xiàn)足不出戶進行報障、報裝、用電信息查詢、電費繳納、停電信息查詢，以及電力業(yè)務相關(guān)的公示公告等功能。
3.2.3家居智能化服務
在住戶內(nèi)安裝智能用電終端，實現(xiàn)家居電器智能控制、視頻監(jiān)控、安防報警，水、電、氣異常報警、家電用電瀏覽以及小區(qū)增值服務，體驗“三網(wǎng)融合”業(yè)務等，體現(xiàn)“一鍵式家居智能控制”。
4結(jié)論
隨著人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，智能用電系統(tǒng)提供廣泛的信息交互功能，優(yōu)化居住環(huán)境，幫助人們有效地利用信息、節(jié)約能源，實現(xiàn)了對電力、家電、防盜報警、環(huán)境、設備的監(jiān)測與控制，而且還實現(xiàn)了遠程控制功能，家居智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬戶，智能用電小區(qū)建設也將是未來發(fā)展方向。
參考文獻：
[1]劉年國，劉東．楊事正.EPON技術(shù)在智能用電小區(qū)建設中的應用[J]．華東電力，2011，（5）：508-511．
[2]苗新，張愷，等．支撐智能電網(wǎng)的信息通信體系[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2009（4）：21-23．
[3]李炎．現(xiàn)代通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用前景[J]．科技創(chuàng)新導報，2009（8）：48-50.
作者：盧漢平 單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局