低壓用戶側泛在電力物聯網的關鍵技術與組網方案

石 凱，沈衛康，歐陽孟可

(南京工程學院 電氣工程學院，南京 211167)

隨著全球能源互聯網和中國泛在電力物聯網(ubiquitous power internet of things,UPIOT)的提出與建設，國家電網公司急需建立全面的物聯網應用管理體系。在公司現有的物聯網應用基礎上，要達到“三型兩網、世界一流”的戰略目標，物聯網的整體建設深度與應用廣度仍不足，主要表現在配電信息采集覆蓋不全，用戶用能信息感知不及時、不全面等[1]。低壓用戶側電器設備是指低壓配電網末端連接的各種家庭用電設備，應用先進的電力通信方法和低成本的智能設備對其進行用能信息采集，是實現UPIOT智能化管理和電能質量分析的重要依據。

1 電力物聯網通信與組網分析

1.1 中高壓側電力網的通信技術

中國電力通信方式包括遠程通信和本地通信。遠程通信網有光纖、電力無線專網、無線公網4G/5G等通信方式；本地通信網主要有認知電力線載波、微功率無線等[2]。當前電力物聯網已具有一定基礎，各種通信方式已運用于電力物聯網的大型信息網之間。在無線通信領域內，窄帶物聯網(narrowband internet of things，NB-IOT)作為全球的蜂窩物聯網技術，因具備廣覆蓋、低功耗、低成本和海量連接四大特點，被用于電力物聯網的高中壓側和配電側間信息交流[3-4]。光纖憑借其高速、安全、穩定和低功耗等特點，成為全球互聯網、電力、軍事等領域通信專用的首選介質[5-6]。而EPON作為光纖通信最常見的技術，其傳輸速率可達到Gbit/s的等級，常被應用于電力通信網中的管理側。電力載波通信(power line communication，PLC)技術能充分利用普及的電力線網絡資源，建設速度快、投資少、安全穩定，被業內人士提出有望解決“最后一公里”問題[7-8]。……