HPLC通信技术初识

近年来，随着人工智能、物联网、通信技术的高速发展，电网形态随之发生变化，建设能源互联网成为顺应能源革命和数字革命融合发展趋势的根本途径。电力线载波（PLC）通信技术因覆盖面广和无需要额外布线的优势，是能源互联网建设过程中最理想的信息传输载体。

用电信息采集系统利用电力线载波通信技术实现用电数据采集，伴随着能源互联网建设的进程，由仅为营销系统提供数据转向为多系统、多专业提供应用支撑，采集的数据类型不断增多，数据采集频次和速率要求也越来越高，仅能完成用户日冻结电量采集的窄带电力线载波已无法支撑能源互联网发展需求。

因此，国家电网有限公司2017年推出了实时性更好、通讯速率更高及抗干扰性强、可靠性高、安全性好的高速电力线载波（HPLC）通信技术。

由此，用电信息采集踏入了一个新的时代

看到这里

大家可能想问了

这个“HPLC”到底是个什么东西？

对于用户而言又有哪些实际作用呢？

别急

且由小编细细道来

HPLC技术的由来

从19世纪20年代起，国外就已经开始对电力线载波通信技术进行研究。随后，西门子在德国波兹坦建成低压配电网络载波系统，这就是载波抄表的雏形，随着集成电路的发展和载波技术的探索研究，国内外载波通信技术不断进步。

我国从20世纪末开展低压配电网络传输特性和参数研究，并于2000年颁布了关于电力线载波集中抄表技术的若干技术条件，2003年，载波技术市场开始高速发展。

（用电信息采集通信架构）

经过15年的高速发展，到2017年，国网已实现低压抄表全覆盖并稳定运行，其中窄带低压载波通讯技术占比达到99%，为低压采集的实现提供了巨大的助力。但是，传统窄带载波通信方式抄读传输效率慢、信息量小，覆盖距离短，极易受到外部因素干扰,窄带技术俨然已经无法满足不断增长的业务需求。

在这个时候，HPLC技术就闪亮登场了

什么是HPLC技术

HPLC是「高速电力线载波」的简称，是一种利用电力线作为数据传输媒介的通信方式，由于电力线是最普及、覆盖范围最为广阔的一种物理媒体，利用电力线传输数据信息，具有极大的便捷性！

无需重新布线，即可将所有与电力线相连接的电器组成一个通信网络，进行信息交互和通信，既省去了繁复的工程，还节约了资源成本，同时还能保证电网结构坚固。因此，这种方式不仅实施简单，维护方便，还可以有效降低运营成本、减少构建新的通信网络的支出。

因而HPLC已成为智能电网、能源管理、智慧家庭、光伏发电、电动汽车充电等应用的主要通信手段

另外，相比于窄带载波技术，HPLC的通讯速率从窄带的数Kbps，提升到了数百Kbps甚至数Mbps，通信可靠性和稳定性也有显著的提升，极大地满足了用电信息采集的需求，为电业部门及其他公共事业部门提供了完整可靠的载波通讯解决方案。

然而，已有的研究表明，电力线是一种复杂的通信媒介，无处不在的噪声，负荷变化，以及一些不可预测的干扰，都会严重影响信号传输的质量，要保证通信质量、提高通信速率，选择合适的调制方式是一个关键问题。

HPLC主要采用了正交频分复用（OFDM）技术，频段在2MHz-12MHz范围内。因此，相比于传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC技术具有带宽大、传输速率高的优点，可以满足低压电力线载波通信更高的需求。

说了这么多HPLC的由来、发展和技术原理

那么你是否知道

HPLC在实际应用中

究竟有哪些作用呢？

HPLC通信技术应用的八项主要功能

以及HPLC是如何应用到现场的

聚焦八大功能

01高频数据采集，自动抄表“快准狠”

HPLC通信模块具有高速率的优点，不仅可以有效提升电能表自动抄表成功率，还能实现电能表电压、电流数据的分钟级高频采集，可以开展供电线路老化趋势分析，监测电网电压质量、负荷波动和低电压情况。得益于大数据采集频度提升，可以实现台区准实时线损分析。

停电主动上报，故障抢修更及时02

HPLC通信模块中增加了超级电容，当低压户表停、复电时，事件主动上报采集系统，由采集系统推送到供电服务指挥系统，再由综合分析判断故障地点、性质、范围等，从而实现低压故障的主动快速抢修，提高停电故障抢修的准确性、及时性。

（台区异常快速抢修）

03时钟精准管理，线损分析更准确

HPLC通信模块可以自动采集电能表时钟，并与网络时钟对比，若超差超过一定范围，可自动上报电能表时钟超差事件。HPLC预制精准对时可消除线路环境对对时工作的影响，为精益化的线损分析打下基础。

相位拓扑识别，分相治理更均衡04

HPLC通信模块配备过零检测电路，通过节点的过零时刻对比技术实现相位识别功能，可以判断出三相相位及线路拓扑关系，有助于提升配网三相不平衡及线损分相治理水平，对提高供电可靠性具有重要意义。

05台区自动识别，相邻台区不串扰

HPLC通信模块通过同步获取交流电过零相位偏移量、电压波动量等海量数据并加以分析，可准确判断集中器的供电台区，给出准确可靠的台区归属，为台区线损治理、一终端多台区治理提供支撑。

ID标识管理，芯片也有“身份证”06

HPLC通信芯片建有统一的物联网设备身份标签，芯片ID均由中国电力科学研究院有限公司统一发布，等同于入网许可证，模块ID均由各省营销服务中心发布，模块ID采集可识别各ID合法性，防止非法设备接入，保证了网络的安全。

07档案自动同步，动态维护更全面

利用 HPLC通信模块高速率的特点和台区自动识别的功能，可以实现电能表档案信息、设备参数自上而下、自下而上的双向同步，确保了设备档案信息的准确，并解决了台区基础档案不完全的问题，减少现场档案排查的工作量，提高自动抄表成功率，为台区线损的治理提供帮助。

性能监测优化，通信质量有保障08

根据HPLC分布式组网的优点，可以实时评估各节点之间的通信质量，不断的优化路径拓扑，打通主从节点之间的通信障碍，为电费回收、电价下发、实时费控等功能提供通信通道支撑。

说完HPLC的八项功能

接下来让我们来看一看

HPLC从应用到现场的成长之路吧

首先，HPLC芯片供应商选择会经过严格的招标程序才能进入国网公司应用，目前芯片已实现国产化。HPLC通信模块必须取得国网公司芯片级检测报告、模块全性能试验报告，确保技术过关。

然后，HPLC供货前后需要通过各省营销服务中心全方位的检验包括模块互联互通测试，如通信协议一致性和通信频段、抗噪声、抗频偏、抗衰减、功耗等基础性能测试。

模块电磁兼容、环境影响（高低温、湿热）、绝缘性能等测试。

模块功能联调测试，检测模块与电能表和采集终端之间的匹配性。

以及模块流水线全检测试。

经过高效智能的全省配送系统调配之后，HPLC通信模块被送抵供电所进行现场安装应用，完成低压配电网络通讯通道的升级。

HPLC的深化应用，不仅给我们带来了更高效、更稳定的通信通道，同时也为低压台区线损治理等各方面的工作，打下了更坚实的基础。可以更好地为广大用电用户提供细致周到的服务，从此复电抢修更加及时到位，居民用电信息也更加有保障~

审核编辑 黄宇