方案背景以及建設目標

國網2020年計量工作要點中就提升采集系統支撐能力中，首先要求提升設備智能感知水平，要充分挖掘臺區集中器以及智能電能表價值，拓展臺區設備感知接入能力，每個省公司打造5-10個低壓物聯感知精品示范臺區。開展智能模組化終端小規模應用，支撐各版本智能電能表、各級開關、智能物聯鎖具、隨器計量、分布式電源、有序充電樁、水氣熱表等臺區及客戶側設備泛在接入和邊緣管理。

推動公司建設中國特色國際領先的能源互聯網企業戰略實施。提升主動配電網的運行安全性，具有廣闊的經濟和市場應用前景。

方案概況

本項目擬在中心城區馨逸公寓，涉及兩個臺區527戶居民用戶。通過安裝非侵入式邊緣感知器、LTU、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、水侵傳感器等多種智能量測裝置及傳感器。通過物聯設備采集電流、電壓、漏電電流、異常溫度、狀態行為信息等為上層應用提供支持。

圖1 智能感知臺區總體架構

項目研究內容的原理簡述

1、據深化基礎數應用

HPLC技術是一種高速電力線通信技術，電力線通信技術是指利用電力線作為通信介質進行數據傳輸的一種通信技術。由于電力線是最普及、覆蓋范圍最為廣闊的一種物理媒體，利用電力線傳輸數據信息，具有極大的便捷性，無需重新布線，即可將所有與電力線相連接的電器組成一個通信網絡，進行信息交互和通信。

基于HPLC技術，可實現高頻數據采集、停電主動上報、時鐘精準管理、相位拓撲識別、臺區自動識別、ID統一標識管理、檔案自動同步、通信性能監測和網絡優化等功能。

截至目前，HPLC深化應用項目試點已經實現高頻數據、ID統一標識管理、采集相位拓撲識別、臺區檔案自動同步等功能應用。

●高頻采集

利用HPLC高速率特點，可以有效提升電能表自動抄表成功率；并可實現電能表電壓、電流數據的高頻采集，可以開展供電線路老化趨勢分析，監測電網電壓質量和負荷波動情況。

其具體目前可以針對項目臺區527塊采集96點實時用電數據，包括電壓、電流等信息；根據用電特點及通信性能，采集的點數也可以進行調整，建議采集間隔為15分鐘到1小時，1小時間可以分割為整數個采集間隔，采集間隔起始從0分開始。

●ID統一標識管理

依托全球統一物聯網ID標識管理系統，為HPLC芯片建立統一的物聯網設備身份標簽，在芯片出廠、檢驗、運行等環節實現全壽命周期管理，并通過身份鑒權機制，可以避免非法設備的接入，保障了電網網絡的安全。

●檔案自動同步

利用HPLC高速率的特點，以及臺區自動識別的功能，通過基于面向對象通信協議，可以實現電能表檔案信息、設備參數自上而下、自下而上的雙向同步，確保了設備檔案信息的準確。其主要原理在于能源控制器每天定時啟動從節點主動注冊，能源控制器載波模塊主動注冊新增電能表信息并上報給能源控制器，能源控制器根據路由上報的內容跟能源控制器自身檔案比對，將檔案外的新增電表信息進行存儲，并產生新增電表事件通知主站，主站拓展對比分析基于采集系統、營銷系統的臺區檔案、已同步檔案、黑名單檔案等分析功能，生成待核查臺區檔案信息。目前利用該項技術，同步核對項目臺區檔案無誤。

●相位拓撲識別

若供電線路三相負荷不平衡，輕則降低線路和配電變壓器的供電效率，重則會因重負荷相超載過多，會造成某相導線燒斷、開關燒壞甚至配電變壓器單相燒毀等嚴重后果。通過HPLC技術結合LTU設備，可以判斷出A、B、C三相相位及線路拓撲關系，有助于提升配網三相不平衡及線損分相治理水平，對提高供電可靠性具有重要意義。

圖2 臺區拓撲圖

2、居民非入侵式監測