使用电力线通信的智能电网系统分析

　　世界各国政府和供电公司都意识到，近百年都没有发生太大变化的传统电网将会被能效、灵活性和智能更高的智能电网所取代，作为具有自我修复能力的数控输配电网，智能电网能够把电力从发电厂输送到使用地点，其中包括并入电网的再生能源发电。智能电网可以优化电力传输效率，让供电企业能够为用户提供双向通信和用户端能源管理服务，最大限度降低停电事故率，按需传输电力。供电企业和最终用户成本降低，电力供应更加可靠，二氧化碳排放量减少，是智能电网带给供电企业和用户的最终的好处。

　　图1：智能电网：INNOVATION概念的核心内容。

　　凡是电动产品设备都须通过电源插座连接到电力线，因此，我们可以认为，电力线是一种永远存在的廉价的通信媒介，设备联网无需再铺设昂贵的电缆或安装无线射频系统。

　　电力线窄带通信足以维持简单的信息交换，例如，用电量计量、向执行器发送命令、检验系统等。在室内外环境，电力线窄带通信可实现很多应用。例如，供电公司可通过户外电网远程监控路灯或实现集中抄表（AMR）和电表自动管理（AMM）解决方案，同时提供多项客户服务，包括用电控制和电价选择。室内电网可用于家电联网，实现家庭或楼宇自动化，创建安全防盗系统，控制温度和照明亮度。所有这些功能都离不开电力线调制解调器（PLM），像普通的调制解调器一样，电力线调制解调器把二进制数据流转换成一序列预设特性（频率、信号电平）的信号，然后在接收端再把这些信号恢复到二进制数据，完成信号的调制解调过程。电力线调制解调器须能够在电力线上传送调制信号，并检测从发送端传至接收端的输入信号，完成信号的收发过程。

　　如前文所述，集中秒表又称AMR是电力线调制解调器的主要目标应用之一，传统的机电式电表所采用的技术不再适合更深入长远的发展，而电子电表却可以给供电企业和消费者带来更多的价值，其中包括降低制造成本、维护费用、二氧化碳排放量，提高电量计量精度，最重要的是，能够为消费者提供实际用电的详细信息，为供电企业提供实时服务质量数据。

　　智能电表是集中抄表AMR技术的演进结果，是智能电网的重组成部分。智能电表给供电企业和消费者带来切实的好处：消费者能够更精确地监控用电情况，例如，在电价最低时段使用洗衣机、洗碗机或电热水器，而电力企业能够提高发电和输电的效率。

　　新出现的智能电网实际上是一个智能数字电网，被用来定义下一代输配电网的技术标准。智能电表可以让消费者的家庭网络与智能电网互通，为供电企业和消费者提供更智能的电能管理服务。

　　智能电网市场可再细分为三大市场板块：基础设备（例如，数据集中器）、电能表和家庭/楼宇管理，每个市场都有不同的应用要求。

　　微逆变器用于收集太阳能等再生能源发电，通过电力线调制解调器与智能电网通信。下图所示是一个最新的太阳能收集系统的结构图。

　　图2：最新太阳能收集系统结构图。