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HPLC是高速电力线载波,也称为宽带电力线载波,是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介,实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。宽带电力线载波主要采用了正交频分复用(OFDM)技术,频段使用2MHz-12MHz。与传统的低速窄带电力线载波技术而言,HPLC技术具有带宽大、传输速率高,可以满足低压电力线载波通信更高的需求。

根据国家电网方面的消息,Q/GDW 11612-2016《低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范》是国际首个面向电力业务应用的宽带载波通信标准。该标准起草工作组于2014年正式成立,由中国电科院(国网计量中心)牵头,国网北京、天津、冀北、江苏、浙江、重庆电力、信产集团、联研院等共同参与,并邀请海思、东软、鼎信、力合等社会企业共同讨论验证,历经14次工作组会议、13轮标准修订、11次实验室方案验证、6次现场测试后最终确定标准终稿,由国家电网公司于2017年6月16日正式发布并实施。

分类

宽带载波通信单元主要分为了以下几类:单相表及I型采集器宽带载波模块、三相表宽带载波模块、宽带载波II型采集器、集中器宽带载波模块、宽带载波抄控器等。

技术要求

宽带电力线载波对以下一些方面做了技术上的要求:气候环境条件、工作电源、通信功能和基本传输特性、电气安全要求、电磁兼容性要求、辐射骚扰限值、互换兼容性要求、可靠性要求、信息安全防护要求等。其中,通信功能和基本传输特性中对通信的基本性能给出了具体的指标要求,主要技术指标如下表所示:

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宽带载波通信网络

用电信息采集系统的宽带载波通信网络一般会形成以中央协调器(Central Coordinator,CCO)为中心、以代理协调器(Proxy Coordinator,PCO)(智能电表/I型采集器通信单元、宽带载波II型采集器)为中继代理,连接所有站点(Stattion,STA)(智能电表/I型采集器通信单元、宽带载波II型采集器)多级关联的树形网络,如下图所示:

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宽带载波通信协调域拓扑:多个宽带载波通信共存场景下,会形成宽带载波通信协调域,如下图所示:

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宽带电力线载波应用

宽带电力线载波可广泛应用于各行各业,相关主要应用有如下图所示:

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市场规模

根据国网2019年第一次招标情况,HPLC相关产品主要应用于集中器I型上,相关HPLC设备数量总计为619893只。其中,只具备HPLC的仅1500只,4G/HPLC技术融合的相关设备数量为618,393只。2019年交付数量为114,957只,2020年交付数量为504,936只。

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HPLC芯片公司

目前,国内HPLC相关的芯片公司如下表所示:

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结语

目前,HPLC最大的市场应用还是国网招标的电能表及用电信息采集设备。从2019年第一次招标情况来看,HPLC作为本地通信技术还融合了远程通信(4G)应用在集中器I型上。有线技术融合无线技术是HPLC应用的一个特点。除了4G公网之外,还可以融合无线微功率、LoRa、NB-IoT、专网等无线技术,可以大大拓展HPLC更多的应用发展空间。尤其是在建筑楼宇内,无线总有所不及,会有信号盲区,借助HPLC技术可以更好地实现通信连接。随着HPLC在国网推动下,将来会带动起更多的市场应用。

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