智能电网和智能化应用发展分析
2009年末国网公司发布《电力用户用电信息采集系统功能规范》系列标准,2010年开展集中标。2011年起国网公司对采集终端设备也开始实行统一招标。至2018年末,根据国家电网历次招标采贩的数据看,智能电能表数量达到了6亿只。以6年的设计使用寿命考虑,2016年智能电表产品应该迪入更换周期。2017-2018年,由于宽带载波产品的一些技术问题,所以电表更换周期延后两年,电能表招标2018年开始回暖。
低压电力线载波通信技术在国家电网和南方电网用电信息采集中广泛应用。在抄表领域,本地通信主要方式包括RS-485总线、窄带电力线载波、宽带电力线载波和短距离微功率无线等。相对于RS-485总线技术,PLC通信和微功率无线通信优势在于无需布线;相对于微功率无线技术,PLC优势在于可靠性较高、受环境影响小;相对于窄带载波通信技术,宽带载波优势在于速率快。相对于RS-485、微功率无线、窄带载波三种通信技术而言,宽带载波通信技术的最大优势在于全双工通信,通信速率快。目前一个配电台区窄带技术完成集抄工作需要10个小时,而宽带技术只需要2分钟即可完成。随着电改推进,未来分时电价不可避免,集抄工作对速率和带宽要求越来越高,宽带技术的推进十分必要。
国家电网公司从2012年即开始进行“新一代智能电力线载波通信关键技术研究”项目。2017年进行高技术宣贯,2018年发布企业标准及国际标准。期间由于某些技术原因,导致2016-2017年推广工作不及期。2018年上半年经过和主管部门等进行有效沟通后,2018底正式进行HPLC产品招标。
图表:电力抄表通讯技术优势比较
资料来源:公开资料整理
图表:国网宽带电力线载波通信发展节点
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国家电网公司2018年底开启了高速宽带电力线载波通信单元的招标工作。由于HPLC的技术升级,各种指标均向通信领域产品贴近,将对现有表计格局产生较大影响。按图索骥,充分受益的公司有:(1)国网子公司智芯微电子,(2)HPLC芯片已通过认证,(3)在国网PLC研究过程中参与论证的企业,(4)在通信领域具备较强实力的企业,在过去的窄带载波通信单元和今年HPLC招标中中标的企业。
图表:HPLC招标受益公司
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东软载波深耕电力线载波通信领域二十载,持续服务国家电网公司。公司自1996年起开始电力线载波通信技术研究,2000年至2014年,先后推出第1代至第6代载波芯片,成功助力国家电网智能电网建设。自2015年新一轮电改后,电力行业正在从智能电网向能源互联网升级,实现计量、抄表、结算自动化。公司结合自身优势,持续跟踪国家电网最新需求,进行产品研发,推出宽带电力线载波通信产品。在国网“新一代智能电力线载波通信关键技术研究”项目开启至今7年时间内,持续投入方案论证、产品研发、测试应用,最新的HPLC芯片为目前为止通过国网计量中心认证通过的三家厂商之一。随着HPLC功能的通信单元招标开启,公司将充分受益。
低压电力线载波通信技术利用了现有电力线作为介质,可以提供低成本、高可靠性的网络连接。由于其技术改造的便利性,具备智慧社区、楼宇、家庭的物联网通信平台的能力,和Wifi、蓝牙等技术结合,搭建系统解决方案。
与单一Wifi方式和KX接线方式相比的优势在于:(1)PLC方案利用家里或者楼宇里已经普遍存在的电线,在其两端加上东软载波的设备就可以实现网络通讯,因为不用重新穿墙凿点铺管埋线,所以节省了大量的人力成本;(2)避免大量智能化单一电器产品Wifi接入后,将产生大量辐射环绕问题。