低壓電力線窄帶載波通信技術

低壓電力線窄帶載波通信技術用于采集系統，應用時間較早，規模最大。近年來，隨著低壓電力線載波通信技術逐步完善，國內有十余家(東軟、鼎信、曉程、彌亞微、瑞斯康、力合微等)企業專注于技術開發和應用，采用的技術主要有擴頻加窄帶頻移鍵控(FSK)、擴頻加窄帶相移鍵控(PSK)、正交頻分復用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)等，在用電信息采集、智能家居能源管理、樓宇監視和路燈控制等領域均有大規模的應用。

目前低壓電力線窄帶載波通信是國家電網公司采集系統中最主要的本地通信方式，所占比例高達70%以上。

低壓電力線寬帶載波通信技術

因為國外電力線寬帶載波芯片研究較早，而且主要是基于互聯網接入，智能家居等應用，因此芯片的傳輸速率較大，有 224Mbps、200Mbps 等。但是缺點也很明顯，就是芯片的功耗比較大。因此早期的寬帶電力線載波有幾個特點制約了它的推廣，第一就是國外芯片的價格較高，第二是應用場景的不同致使它在國內用電信息采集應用中只能采用半載波的方式，傳輸節點增加了一環，而且 485 線的鋪設在工程實施上更為復雜。幾個特點致使早期的寬帶載波推廣僅進行了幾十萬用戶的建設。

最近幾年，低壓電力線寬帶通信技術得到了發展，在電力線寬帶接入和基于電力線寬帶的用電信息采集等方面都有了較為成熟的應用。

關于低壓電力線通信技術

應用方式

按照在采集系統中的應用方式主要劃分為全載波方式、半載波方式和混合方式等3種方式。

(1)全載波方式由集中器、載波電能表組成。

這種方式下，在臺區變壓器供電范圍內，集中器與電能表之間直接通過電力線載波方式進行通信。無需采集終端，不需要再敷設專用通信線路，不需要勘測、調整網絡拓撲結構。

一般工作流程：集中器通過自動組網方式(包括主從式和分布式)與此集中器范圍內的載波電能表建立完整的路由關系。每日集中器定時發出抄收數據命令，通過低壓電力線按照當前的路由表與此集中器范圍內的載波電能表通信，獲取電能表的各項數據。當有點抄任務時，集中器根據主站點抄命令與指定電能表按照當前路由表進行通信，獲取電能表的相應數據。

適用范圍：適用于大部分情況。

(2)半載波方式由集中器、采集器和485電能表組成。

半載波方式下，集中器和采集器(載波型采集終端)通過載波方式通信，采集器和電能表之間通過RS485連接，需要額外敷設RS485專用通信線路。

一般工作流程：集中器通過自動組網方式(包括主從式和分布式)與此集中器范圍內的采集器(采集終端)建立完整的路由關系。每日集中器定時發出抄收數據命令，通過低壓電力線按照當前的路由表與此集中器范圍內采集器通信，然后采集器通過RS485總線與485電能表進行通信，獲取線上電能表的各項數據。當有點抄任務時，集中器根據主站點抄命令按照當前路由表與指定采集器進行通信，然后采集器與指定電能表通過RS485專線進行通信，獲取電能表的相應數據。

適用范圍：由于系統需要敷設RS485通訊線路，所以適用于那些電能表集中安裝、容易或允許敷設RS485的新建或規范的住宅小區。

(3)混合方式一部分電能表通過全載波方式與集中器進行通信，另有一部分電能表通過半載波方式與集中器進行通信。

混合方式根據現場實際情況不同，對于集中安裝的電能表，表箱旁邊安裝載波型采集器(采集終端)，采集器與電能表之間通過RS485總線方式進行連接;對于用戶電能表分散安裝，或因樓宇之間不允許安裝RS485通信線等情況的電能表，直接安裝載波電能表;組網后的一般工作流程與上述兩種基本方式類似。

(4)三種方式的比較：

1)全載波方式的優勢是無需布線、易安裝、易維護，但成本相對高一些;

2)半載波方式的優勢是安裝設備量少，成本相對較低，但需專門布線，安裝施工難度和維護工作量多一些;

3)混合方式的優勢是應用靈活，能夠解決全載和半載混合模式的臺區，但施工難度相對較大，管理起來復雜得多。

應用情況

載波通信方式成為低壓集抄系統建設的首選，在國網采集系統中得到了廣泛應用，按照統計情況分析，載波通信方式在部分地區日抄表成功率未達到95%。在實際應用中還有如下總體特點：

1)不受金屬箱體屏蔽的影響;

2)不受鋼混建筑物的影響;

3)不同變壓器供電范圍之間基本不受影響;

4)不需要人工干預，例如具備自動路由、自恢復等功能;

5)系統運維量少。