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智能电网是物联网应用的重要领域。近年来,智能电网在全球范围内受到高度的关注,美国、欧洲等国家先后把智能电网建设上升到国家战略高度,成为国家重点投资领域。我国也早在2009年提出了建设统一坚强智能电网的战略规划,目标建成具有信息化、自动化、互动化的坚强智能电网。在技术上,智能电网通过高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)之间的密切配合实现智能电网的智能目标。
智能电网将涉及电网的发电、输电、变电、配电、用电(用户侧)以及调度这六大环节的方方面面,而智能电网延伸到户的最后一段通信服务可以由电力线技术,无线通信技术或其他传统的宽带技术提供。
智能电网在家庭边界外的业务主要包括AMI、AMM(Automated Meter Management)和AMR(Automat?
ed Meter reading)。在家庭内部,智能电网可提供电动汽车及其充电站之间、智能家电(如热水器、空调、洗衣机、烘干机等)之间的通信,实现对家用电器的细粒度控制,提供对电力设施的远程管理能力,显示用电信息以及为用户提供电价等更多的信息,以帮助他们更加节电[2]。
G.hn 在智能电网的应用
G.hn中的G.9960[1]在智能电网的应用将主要包括AMI、智能电网家庭应用以及电动汽车的应用。
1 基于G.hn中G.9960 的AMI及其应用
AMI作为通信的软硬件、辅助系统和数据管理软件,是连接智能电表、气表或水表与公共事业的BO系统的一个网络,它支持预定义的数据搜集、向消费者或其他零售商等团体按需发布信息,并同时给公共事业公司提供相应的用户信息。
AMI具有以下特有的实现特性,使得它有别于其他公共事业项目。
a)AMI支持几百万个节点,并且直接与每一个客户相连。
b)AMI必须是一个双向通信系统。
c)AMI必须是一个高度安全的通信系统,能将电表的数据安全地传送到公共事业公司。
除了提供数据的传送功能,AMI还提供业务管理(断开连接/重连接),监视电表不被篡改,还可将用于能量管理的费率和其他信息传送给用户等。当有家庭局域网(HAN)存在时,可安装ESI(Energy System Inter?face)来桥接HAN和AMI网络。一个典型的AMI应用如图3所示,其中的ESI是一个与电表分离的独立设备。
G.9960的AMI网络架构与G.9960的网络架构是一致的,一个AMI网络可以包括一个或多个AMI域,每个域还可包含最多250个基于G.9960的AMI节点,这些节点可能代表电表、子电表或ESI设备。在大型的Utility区域,成百上千的电表被部署在一个AMI网络中,G.hn中的G.9960技术通过使用多个AMI域来支撑这类应用[2]。
2 智能电网的家庭应用
这部分内容将主要针对基于G.9960的智能电网在家庭内部的应用。在这部分中,通常称用于HAN的G.9960兼容的智能电网设备为G.9960智能电网HAN节点(SGH),称Utility 接入网络中运行的其他设备(G.9960 兼容或不兼容的)为智能电网接入设备(SGA)。
SGH节点可根据标准的G.9960架构以多种介质和多域的形式连入G.9960网络。不同域之间的SGH节点的互联可通过相应的IDB桥接。图3中的HAN(包含A和B 2个域,SGH节点和常规的non-SG节点)通过ESI与电力公司的SG接入网相连,通过SGH设备和家庭域外的SGA 设备实现端到端的智能电网应用。HAN可通过任何通用的宽带接入网络连接宽带业务提供商,这些宽带接入网络可以是电力线通信网络、有线网络(如DSL)、无线网络或其他的接入技术。
如果SG应用是通过电力线提供的,SGA设备将通过通本期关注Monthly Focus徐赤璘,王楠G.hn 标准在物联网中的应用场景及其优势分析6邮电设计技术/2012/06作者简介:
徐赤璘,毕业于南京邮电学院,上海贝尔股份有限公司客户交付部技术支持中心副总裁,高级工程师,主要从事技术支持、产品研发、产品管理、方案管理等工作;王楠,毕业于中科院计算所,博士,主要研究方向为无线环境下的视频传输技术。
用的共存机制与HAN设备共存在同一电力线上,并通过ESI与HAN设备进行通信。
G.9960节点可嵌入SGH设备中,典型的例子包括用户家里的需要外部控制的电器,或可通过其他设备控制其电能使用的设备等,如家内的智能子电表、ESI设备和SG接入网络的网关设备、家内显示器(IHD)和温度调节装置、加热和空调设备,以及洗衣机、烘干机和洗碗机等家电。这些SGH设备可支持各种与数据处理和交换相关的智能电网应用[2]。
参考文献:
[1] ITU-T G.9960 Unified high-speed wire-line based home networkingtransceivers - Foundation[S/OL].[2012-01-15]. http://news.boxuesky.com/archiver/tid-149732.html.
[2] 佟德利,李巍,汪坤,等. ITU-T G.hn收发器在智能电网中的应用研究[J]. 电力系统通信,2010(12).
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G.hn国际标准将电源线、双绞线和同轴电缆都纳入到家庭网络有线传输媒质中,能够最大程度地利用已布设的各种线缆,在网络覆盖及终端接入层面上为物联网的普及提供了现实的实体支撑。G.hn 标准简介1.1 G.hn 标准简介G.hn是关于电源线、电话线和同轴电缆的一套协议规范,起初由英特尔发起,此后ITU负责定制,目前则由Home grid Forum推广。G.hn标准于2010年6月获得了ITU的191个成员国的支持,该标准可以把现有的双绞线、同轴电缆以及电源线进行资源整合,实现统一的传输。解决运营商现有楼宇及家庭内网络布线困难,实现基于现有管线资源提供高带
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