泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智聯(lián)單元設(shè)計思考

國網(wǎng)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(wǎng)方案

在現(xiàn)階段低壓配電中,其設(shè)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(xiàn)多樣化,并且系統(tǒng)風(fēng)格也比較豐富,很難采用統(tǒng)一化的通信接口來連接到電力物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中。所以,為了能夠?qū)⒌蛪号潆娕_區(qū)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(shù)升級,使得通信接口實現(xiàn)統(tǒng)一化,有效滿足電力物聯(lián)網(wǎng)的實際需求。對電力物聯(lián)網(wǎng)智聯(lián)單元開發(fā)當(dāng)中,主要表現(xiàn)在兩個方面,分別是硬件和軟件方面,并且技術(shù)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(wǎng)絡(luò)的組成,同時采用統(tǒng)一化的接口。第二,采用通信協(xié)議IP化,使得網(wǎng)絡(luò)層的編程接口相同。最后,就是數(shù)據(jù)層采用COAP(Constrained ApplicationProtocol,物聯(lián)網(wǎng)世界的類web協(xié)議)協(xié)議使得數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)為配變終端。

并且,可以采用軟件中間件技術(shù),使得臺區(qū)的相關(guān)需求可以獲得有效滿足,還可以對相變終端數(shù)據(jù)類型做好統(tǒng)一化處理。本文就對主要要點技術(shù)進行統(tǒng)一化的概述,以此來對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智聯(lián)單元設(shè)計進行分析。使得網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和感知可以有效實現(xiàn)。電力物聯(lián)網(wǎng)可以使得能源在實際的生產(chǎn)傳輸和消費等各個環(huán)節(jié)中都能夠?qū)崿F(xiàn)集中化的控制,這是當(dāng)前電網(wǎng)信息化發(fā)展的主要組成要素。在此基礎(chǔ)上,該系統(tǒng)主要承載著電網(wǎng)的運行和客戶服務(wù)工作,采用對軟件的開發(fā),使得平臺能夠?qū)崿F(xiàn)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動性等工作。現(xiàn)階段,相對于帶電載波和微功率無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來講,其屬于一種新的網(wǎng)絡(luò)組合方法,對于這種網(wǎng)絡(luò)組合形式可以使得這兩項技術(shù)實現(xiàn)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(shù),比如,HPLC或RF技術(shù),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(shù)和雙模混合組網(wǎng)都可以按照場景要求對其進行調(diào)整,對環(huán)境有著很強的適應(yīng)性,也可以使得系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的效率提升,確保低壓配電臺區(qū)的設(shè)備通信接口能夠滿足全面化的需求。

2 載波/無限雙模技術(shù)的電力設(shè)備地址IP化模型解析

2.1 基于載波與微功率互聯(lián)網(wǎng)通信模型 互聯(lián)網(wǎng)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(yīng)用層和表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層等,智能單元主要就是對架構(gòu)層做好優(yōu)化處理,同時對其中的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)模式做好深入化的分析。

2.2 IP化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu) 整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由TTU(distribution Trans former supervisory Terminal Unit,配電變壓器監(jiān)測終端)、CCO智聯(lián)單元、智聯(lián)單元、低壓設(shè)備組成。TTU與CCO交互協(xié)議智聯(lián)單元之間采用UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用異步收發(fā)傳輸器)連接,接口層主要有數(shù)據(jù)鏈和物理層,主要適配的層可以支持6LoWPAN,網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用IPv6標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,傳輸層使用UDP協(xié)議,應(yīng)用層用CoAP,對這些數(shù)據(jù)段其中的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)統(tǒng)一化處理。CCO交互協(xié)議能夠和直連單元分別對電力載波和微功率實現(xiàn)連接。首先,可以采用載波技術(shù)和無功率無線技術(shù)進行組建互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),并且TTU采用TCP/IP協(xié)議傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,傳輸?shù)紺CO智聯(lián)單元的數(shù)據(jù)信息主要就是IP包,通過智聯(lián)單元的處理之后,轉(zhuǎn)化為載波/微功率幀,同時可以應(yīng)用該通信網(wǎng)絡(luò)及時的傳輸?shù)侥康牡亍?/p>

3 低壓臺區(qū)設(shè)備協(xié)議的統(tǒng)一方案

3.1 硬件方案 對于整機功能當(dāng)中的結(jié)構(gòu)配置層主要有對外接口,其中有兩路UART系統(tǒng)以及寬帶載波接口,在這當(dāng)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(xiàn)。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(xiàn)對接,通常,電源模塊基本上應(yīng)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(wěn)壓器與LDO,以此獲得所需要的電壓,終端應(yīng)用SCM602芯片對其實施控制,同時將JTAG(JointTestActionGroup,聯(lián)合測試工作組)接口作為系統(tǒng)進行調(diào)試的接口。

3.2 雙模模塊設(shè)計 第一,載波信號能夠?qū)τ谑瞻l(fā)區(qū)直接實現(xiàn)耦合分析,并且,針對雙模信號來講,一般只對于收發(fā)濾波和耦合電路進行應(yīng)用就可以,這樣就可以實現(xiàn)對信號的合理處理。其次,在這當(dāng)中,相應(yīng)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(xiàn)對程序的應(yīng)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(jié)語

作為一種新型的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信組網(wǎng),在這當(dāng)中,智聯(lián)單元主要應(yīng)用的就是,將雙模通信網(wǎng)作為基礎(chǔ)要素,確保網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層能夠統(tǒng)一化處理,在對于數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中,相對于數(shù)據(jù)模型也能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一化管理。同時,在電力物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中對電壓設(shè)備的接入,能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)的作用很好的呈現(xiàn)出來,并且將電力系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)互聯(lián),使得其感知效果更好。