高速电力线载波技术开通了电力线路的高速通道

　　电力线载波通信是利用电线来传送和接收信号的通信技术，由于新型电力系统各类业务点多面广，高接地埋，电磁环境复杂，而电力线网络分布广泛，具有成本低廉，无需布线，有电即可控等优点，成为了用电信息采集系统主要的本地物联通信技术。过去现场运行的窄带电力线载波技术存在五类问题。一是信道环境恶劣，存在高强度的脉冲噪声、窄带干扰、多径和衰落;二是通信速率低下。窄带载波使用的频率为3,kHz ～ 500,kHz，速率通常在0.5,kbps ～ 50,kbps不等，仅能够满足日冻结的抄读需求。三是无法互联互通，缺少一套成熟、完整的载波通信标准;四是测试方法缺失，无法充分测试相关产品的通信效果，难以保证现场应用成效;五是深化应用不足，电力数据的潜力未能被充

　　分挖掘，电力线的天然技术优势也无从开展。

　　中国电力科学研究院有限公司项目团队以电力线载波的痛点问题为切入点，开展高速电力线载波通信(HPLC)技术攻关，形成了涵盖物理层、数据链路层、应用层的HPLC技术体系，研发了工业HPLC通信芯片，以及面向HPLC通信芯片产品的互联互通测试系统，并基于HPLC通信技术以及通信芯片的技术特征，面向新型电力系统拓展了HPLC的深化应用功能，包括高频采集、台区识别、低电压预测等，在引领电力物联网智能感知技术进步、推动用电信息采集系统及设备的智能化发展、提升双向互动用电服务能力和用户体验等方面成效显著。

　　在成果方面，项目团队制定国际标准2项、中电联团体标准6项、国网公司企业标准6项，获得国家授权发明专利21件(ZL201611128977.7、ZL201611128641.0、ZL201510400893.3 等)、海外专利1 件(德国专利112017000223)，完成集成电路布图1项，编制专著1部。主要创新成果如下：

　　(1)提出了基于正交频分复用的高速电力线载波通信方法，发布的低压电力线高速载波通信系列标准，打破了电力线载波市场为个别产品垄断的局面，实现了2.27亿智能电表的高速、稳定通信，通信频度由每日1次提升至96 次。

　　(2)提出了一种抑制窄带、脉冲和组合噪声等多类型干扰的基带信号处理方法，研发了工业级高速电力线载波芯片，克服了强噪声、大衰减等现场问题，与窄带载波相比，通信速率由50,kbps 提升至1.2,Mbps。与传统基带信号处理方法相比，抗噪声性能提升达10,dB(10 倍)以上，抗衰减性能提升达7,dB(5倍)以上，抗衰减性能达到106,dB、抗窄带性能达到104,dB、抗脉冲性能达到98,dB。

　　(3)设计了涵盖通信性能、协议一致性以及互操作性的高速电力线载波测试体系，研发了集成192项测试用例，路由深度上限15级的载波通信芯片互联互通测试系统，实现了27个省公司高速载波产品全方位测试的标准化、自动化、智能化。同时建立了高速载波通信单元检定流水线，年均检定量由1 万只提升至33 万只。

　　HPLC通信单元已覆盖国内50%以上的电力用户，安装运行2.27亿只。而低压电力线高速载波通信互联互通测试系统，已在中国电科院完成百余批次HPLC产品测试，并填补了27个省级电力公司高速载波通信检测能力空白，完善了省公司高速载波通信单元全性能检测、抽检、全检工作。在经济社会效益方面，项目近3年收入86.5亿元。项目成果实现电力线载波技术领域重大突破，促进了高速载波技术路线的统一，推动高速载波通信产业链的健康发展。同时，HPLC互联互通技术具备高速率、低时延的特点，可以将用户的地理信息与用电信息等进行信息交互，保障停复电事件的上报和远程遥控指令下发的及时性，为后续停电的故障用户提供精准定位，变被动抢修为主动抢修，打造24小时面向用户的“集成简约、互联互动、移动智能、开放融合”的全方位一体化服务体系，实现服务从线下向线上的全面转变，缩短办电时间和停电时间，提升百姓获得感，惠及社会民生。