一种电力线多频并发通信系统
阅读说明：本技术 一种电力线多频并发通信系统 (Power line multi-frequency concurrent communication system ) 是由 徐剑英 盛云 李亮 郭怀林 刘文斌 杨中原 张钊 张芳 韩德超 于 2021-01-26 设计创作，主要内容包括：本发明具体公开了一种电力线多频并发通信系统,包含线、子线1至N,通过每条子线包含的通信模块从机采集器用电信息采集终端、配电自动化终端的数据,通过10kV子线传输至通信模块主机,进而传输至电力通信系统主站,实现变电站系统下的用电信息采集终端及配电自动化终端的通信,极大的降低了成本,又保证了系统的安全性。(The invention particularly discloses a power line multi-frequency concurrent communication system which comprises lines and sub-lines 1-N, wherein data of a communication module contained in each sub-line from an electricity consumption information acquisition terminal and a power distribution automation terminal of a slave machine collector are transmitted to a communication module host machine through a 10kV sub-line and then transmitted to a power communication system main station, so that the communication between the electricity consumption information acquisition terminal and the power distribution automation terminal under a transformer substation system is realized, the cost is greatly reduced, and the safety of the system is ensured.)
技术领域
本发明涉及电力线通信领域，具体公开了一种电力线多频并发通信系统。
背景技术
电力线通信系统中，有较多的变电站系统存在一条母线，延伸出多条分线，每条分线下会对用有不同的用电信息采集终端及配电自动化终端，该情况下，通过电力线系统如何实现单母线多子线拓扑的复杂系统通信是当前电力线通信系统中的一个复杂难题。
目前国内的单母线多子线拓扑下大量的用电信息采集终端及配电自动化终端复杂系统的上行通信有一部分是通过光纤进行通信，但目前国内光纤覆盖率极地，后续建设存在耗费资金量大，施工不易等问题；还有一部分通过无线通信实现，但该通信方式存在通信不安全，存在电力系统安全隐患问题。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种电力线多频并发通信系统，实现变电站系统下的用电信息采集终端及配电自动化终端的通信，即在现有电力线资源下实现了通信，极大的降低了成本，又保证了系统的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了一种电力线多频并发通信系统，包含母线、子线1至N，其中：
母线，用于电力线系统中，变电站10kV出线，实现变电站内由35kV及更高级别电压转换到10kV后向站外输出的总线，用于10kV能量传输，包含通信模块主机1、2、3......N，各个通信模块主机之间通过通信网线进行连接，用于实现对电力系统主站的上行通信，与通信模块从机的下行通信；
子线1，与母线连接，用于电力线系统中，变电站10kV出线，实现变电站内的10kV向站外的10kV变压器传输，用于10kV能量传输，包含用电信息采集系统11、12和配电自动化终端1，用电信息采集系统11、12和配电自动化终端1分别配置通信模块从机11、12、13，其中：
用电信息采集终端11，通过电力线与母线连接，用于对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的；
用电信息采集终端12，用于对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的；
配电自动化终端1，用于实现10kV电力线的测量、通信、保护、故障定位、隔离与供电恢复、配变监测数据分析、运行维护功能；
通信模块从机11、12、13，用于与通信模块主机上行通信，与用电信息采集终端或配电自动化终端下行通信，其中，通信模块从机11、12、13分别通过网线或串口线与其对应的用电信息采集系统11、12和配电自动化终端1连接和通信，通信模块从机11分别与通信模块主机1和通信模块从机N2通过电力线连接并进行通信，通信模块从机12与通信模块从机13之间通过电力线连接并进行通信。
子线N(N＞1)，用于电力线系统中，变电站10kV进线，实现变电站内由35kV及更高级别电压转换到10kV后向站外输出的总线，用于10kV能量传输，包含用电信息采集系统N1、N2和配电自动化终端N，其中，用电信息采集系统N1、N2和配电自动化终端N分别配置通信模块从机N1、N2、N3，其中：
用电信息采集终端N1，通过电力线与母线连接，用于对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的；
用电信息采集终端N2，用于对终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的；
配电自动化终端N，用于实现10kV电力线的测量、通信、保护、故障定位、隔离与供电恢复、配变监测数据分析、运行维护功能；
通信模块从机N1、N2、N3，用于与通信模块主机上行通信，与用电信息采集终端或配电自动化终端下行通信，其中，通信模块从机N1、N2、N3分别通过网线或串口线与其对应的用电信息采集系统N1、N2和配电自动化终端1连接和通信，通信模块从机N1分别与通信模块主机N和通信模块从机N2通过电力线连接并进行通信，通信模块从机N2与通信模块从机N3之间通过电力线连接并进行通信。
本发明的有益效果：通过对通信模块从与用电信息采集终端、配电自动化终端的连接，完成终端数据采集，通过通信模块主与通信模块从通信实现终端的数据上行，从而实现电力系统单母线多子线复杂拓扑下用电信息采集终端、配电自动化终端数据的上行传输。
附图说明
图1为本发明电力线多频并发通信系统的结构框图。
图2为本发明电力线多频并发通信系统的通信系统示意图。
图3为本发明电力线多频并发通信系统的子线最优频段选择示意图。
图4为本发明电力线多频并发通信系统的运行示意图。
具体实施方式
为了能够更加清楚明白本发明的目的、技术方案以及优势，下面结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，一种电力线多频并发通信系统，包含母线、子线1至N，其中：
母线，用于电力线系统中，变电站10kV出线，实现变电站内由35kV及更高级别电压转换到10kV后向站外输出的总线，用于10kV能量传输；
子线1，用于电力线系统中，变电站10kV出线，实现变电站内的10kV向站外的10kV变压器传输，用于10kV能量传输；
子线N(N＞1)，用于电力线系统中，变电站10kV进线，实现变电站内的10kV向站外的10kV变压器传输，用于10kV能量传输；
母线配置的通信模块主机1至N之间通过网线连接，子线1至N所包含的用电信息采集系统11至N1分别与母线通过电力线进行连接，其配置的通信模块从机11至N1通过电力线与母线包含的通信模块主机1至N连接，各个通信模块从机与其对应的信息采集终端或配电自动化终端通过网线或串口线连接并进行通讯。
如图2所示，母线，配置了通信模块主机1、2、3......N，各个通信模块主机之间通过通信网线进行通信；
子线1，包含用电信息采集终端11、12和配电自动化终端1，其中，用电信息采集系统11、12和配电自动化终端1分别配置通信模块从机11、12、13，通信模块从机11分别与通信模块主机1和通信模块从机12进行通信，通信模块从机12与通信模块从机13之间进行通信；
子线N(N＞1)，包含用电信息采集终端N1、N2和配电自动化终端N，其中，用电信息采集系统N1、N2和配电自动化终端N分别配置通信模块从机N1、N2、N3，通信模块从机N1分别与通信模块主机N和通信模块从机N2进行通信，通信模块从机N2与通信模块从机N3之间进行通信；
母线配置的通信模块主机1至N之间通过网线连接，子线1至N所包含的用电信息采集系统11至N1分别与母线通过电力线进行连接，其配置的通信模块从机11至N1通过电力线与母线包含的通信模块主机1至N连接，各个通信模块从机与其对应的信息采集终端或配电自动化终端通过网线或串口线连接并进行通讯。
如图3所示，所有子线的通信模块主机会通信网线互相通信，约定好时间轴，子线1的通信模块主机1拥有时间轴t1，子线2的通信模块主机2拥有时间轴t2,子线2的通信模块主机3拥有时间轴t3，子线N的通信模块主机N拥有时间轴tN。约定分配好时间轴后，所有子线通信模块主机与通信模块从机会选择该线路的最后通信频段。以子线1为例，通信模块主机1与通信模块从机11、通信模块从机12、通信模块从机13之间会依次按照频段1、频段2、频段3......频段N进行通信，对所有通信频段的通信结果进行排序，选择最优通信频段；同样，所有子项进行遍历选择出最优的通信频段；选择完成后，所有子项按照自己的最优通信频段进行通信。当所有子线选择完最优频段后，通信模块主机1、通信模块主机2、通信模块主机3......通信模块主机N之间互相协商，为每条子线固定一个频段进行通信。
如图4所示，子线1用频段3进行通信，子线2用频段N进行通信，子线3用频段2进行通信，子线N用频段1进行通信。最终实现了基于电力系统单母线多子线复杂拓扑下用电信息采集终端、配电自动化终端的电力线多频并发通信系统。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
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