泛在電力物聯網智聯單元設計思考

國網吉林省電力有限公司輝南縣供電公司 吉林 通化 135100

1 基于高速載波、微功率無線的雙模組網方案

在現階段低壓配電中,其設備種類方面客戶的實際需求是不同的類型,這樣就造成通信接口類型也呈現多樣化,并且系統風格也比較豐富,很難采用統一化的通信接口來連接到電力物聯網當中。所以,為了能夠將低壓配電臺區的工作效率提升,就需要能夠從硬件和軟件兩個方面做好技術升級,使得通信接口實現統一化,有效滿足電力物聯網的實際需求。對電力物聯網智聯單元開發當中,主要表現在兩個方面,分別是硬件和軟件方面,并且技術人員需要能夠從三個角度開展研究,第一,在物理層做好電力載波和微功率無線雙模網絡的組成,同時采用統一化的接口。第二,采用通信協議IP化,使得網絡層的編程接口相同。最后,就是數據層采用COAP(Constrained ApplicationProtocol,物聯網世界的類web協議)協議使得數據傳輸目標為配變終端。

并且,可以采用軟件中間件技術,使得臺區的相關需求可以獲得有效滿足,還可以對相變終端數據類型做好統一化處理。本文就對主要要點技術進行統一化的概述,以此來對泛在電力物聯網智聯單元設計進行分析。使得網絡的互聯和感知可以有效實現。電力物聯網可以使得能源在實際的生產傳輸和消費等各個環節中都能夠實現集中化的控制,這是當前電網信息化發展的主要組成要素。在此基礎上,該系統主要承載著電網的運行和客戶服務工作,采用對軟件的開發,使得平臺能夠實現共享和數據驅動性等工作。現階段,相對于帶電載波和微功率無線異構網絡來講,其屬于一種新的網絡組合方法,對于這種網絡組合形式可以使得這兩項技術實現全面化的融合,并且這種方案自身的通信能力也非常的強,可以有效的接入各種技術,比如,HPLC或RF技術,尤其比較重要的就是,可以按照實際要求對其實施組合模式的選取,單一性技術和雙模混合組網都可以按照場景要求對其進行調整,對環境有著很強的適應性,也可以使得系統處理數據的效率提升,確保低壓配電臺區的設備通信接口能夠滿足全面化的需求。

2 載波/無限雙模技術的電力設備地址IP化模型解析

2.1 基于載波與微功率互聯網通信模型 互聯網OSI(OpenSystem Interconnection Reference Model)模型每一層的作用是不同的,每一層位置和名稱也有很大的差異性,其中,主要有應用層和表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層等,智能單元主要就是對架構層做好優化處理,同時對其中的相關網絡模式做好深入化的分析。

2.2 IP化網絡系統架構 整個網絡系統由TTU(distribution Trans former supervisory Terminal Unit,配電變壓器監測終端)、CCO智聯單元、智聯單元、低壓設備組成。TTU與CCO交互協議智聯單元之間采用UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用異步收發傳輸器)連接,接口層主要有數據鏈和物理層,主要適配的層可以支持6LoWPAN,網絡層應用IPv6標準協議,傳輸層使用UDP協議,應用層用CoAP,對這些數據段其中的數據可以實現統一化處理。CCO交互協議能夠和直連單元分別對電力載波和微功率實現連接。首先,可以采用載波技術和無功率無線技術進行組建互聯網絡,并且TTU采用TCP/IP協議傳輸網絡協議。在通信網絡當中,傳輸到CCO智聯單元的數據信息主要就是IP包,通過智聯單元的處理之后,轉化為載波/微功率幀,同時可以應用該通信網絡及時的傳輸到目的地。

3 低壓臺區設備協議的統一方案

3.1 硬件方案 對于整機功能當中的結構配置層主要有對外接口,其中有兩路UART系統以及寬帶載波接口,在這當中需要重視的就是,這兩路UART和外部的連接一般是采用串口通信來實現。寬帶載波接口一般主要可以采用隔離耦合的電路以及電線間實現對接,通常,電源模塊基本上應用的是工頻隔離變壓器來對電路實施降壓,并且在通過整流濾波之后可以直接施加三端穩壓器與LDO,以此獲得所需要的電壓,終端應用SCM602芯片對其實施控制,同時將JTAG(JointTestActionGroup,聯合測試工作組)接口作為系統進行調試的接口。

3.2 雙模模塊設計 第一,載波信號能夠對于收發區直接實現耦合分析,并且,針對雙模信號來講,一般只對于收發濾波和耦合電路進行應用就可以,這樣就可以實現對信號的合理處理。其次,在這當中,相應的傳輸模塊可以對程序進行儲存。同時,還可以采用其他軟件實現對程序的應用。第三,電源的電路載波芯片,其供電主要是由外圍的電路來進行提供。第四,接口電路,電路的組成主要有載波模塊和電能表通信口組成。

結語

作為一種新型的異構網絡通信組網,在這當中,智聯單元主要應用的就是,將雙模通信網作為基礎要素,確保網絡協議層能夠統一化處理,在對于數據應用過程中,相對于數據模型也能夠實現統一化管理。同時,在電力物聯網當中對電壓設備的接入,能夠將物聯網的作用很好的呈現出來,并且將電力系統和物聯網可以實現互聯,使得其感知效果更好。