AMI织出双向互动电力网

全球电力行业正在发生深刻变革，智能电网概念的引入，构建起电力流和信息流的双向流动，为未来打造了一张“能看见、感受得到”的网，而AMI（Advanced Metering Infrastructure，高级计量架构）方案则在智能电网的用电领域发挥着关键作用。

AMR与AMI

业界将智能抄表系统分为两大类，一个是AMR（Automatic Meter Reading）系统，另一个就是AMI系统。其中，AMI是双向信息交流系统，除了电量采集任务外，还支持远程控制开关、实时信息反馈、实时定价等，对通信网络的实时、可靠、稳定和安全性要求更高。

AMI通信网络包括两种主流技术即电力线载波通信（Power Line Carrier，PLC）技术和无线射频（Ratio Frequency，RF）通信技术，其中PLC占有相当大的市场份额，约为60%~70%。尽管PLC技术一直受业内人士质疑，比如电网环境复杂、噪声干扰严重，以及时变性大等因素，但从商业角度来看，PLC利用无所不在的电力线网络作为通信媒介，极大降低了高昂的网络建设费用和后续运维管理费用，因此有线抄表方式的地位是不可取代的。近年来，随着调制/解调与纠错技术的发展，以及半导体集成技术的提高，采用复杂数字信号处理技术的PLC通信集成电路的抗干扰能力提升很大。当前，欧洲采用PRIME和G3联盟的新一代OFDM多载波PLC技术已在现场推广使用，而华为公司也推出了自主研发的宽带PLC通信模块（同样基于OFDM多载波技术），结合其路由、交换和安全技术应用于AMI智能抄表场景，并在海外市场实施部署。

PLC技术为AMI通信带来巨大提升

华为宽带PLC技术通过大量的实测数据分析电力线信道特性，包括衰减特性、阻抗特性、噪声特性等，在通信质量方面带来了巨大提升。

➜ 通信频段自适应技术

华为经过对大量实际测量结果的提取，对信道模型和噪声模型进行分析，在2M~12MHz频段范围内采用预定义频段自适应算法，选定通信频段适应低压配电网络通信复杂环境，达到最佳通信效果。

➜ OFDM技术

OFDM技术是一种多载波同时调制的并行传输系统，其抗干扰能力强，频谱利用率高，使得OFDM技术在4G LTE中得到使用，是LTE的3大关键技术之一，预计在5G时代仍将作为主要的调制方式。华为基于自身通信技术的积累，将OFDM技术运用到宽带电力线载波通信领域，物理层通信速率的设计能力达到10Mbps以上，满足对海量终端实时任务的响应。

➜ 抗噪声技术

电力线通信的复杂性在很大程度上体现在不同场景下的噪声特点各异，能量强，变化快。华为宽带PLC技术主要从3个方面提供最具竞争力的方案：（1）在时域上，设计有效的脉冲噪声检测与消除算法；（2）在频域上，设计有效的窄带噪声检测与消除算法；（3）针对台区集中器的多相位噪声，采用多相位开关策略进行屏蔽。

➜ 抗信道衰落及负载变化技术

信道衰落及负载变化较为复杂，对电力线通信质量影响非常大，也是电力客户非常关注的现网通信质量问题之一。华为宽带PLC方案提供频段自适应选择策略，通过频段评估选择，对衰减、噪声、负载综合评定，选取通信最佳频段进行通信。

解决物联网最后一公里

除了宽带PLC以外，华为还提供智能化、轻量级的物联网终端设备操作系统LiteOS，配合华为自研的即插即用通信模块，可以快速适应物联网最后一公里通信网络环境；而部署在公共网络和内部抄表网络之间的华为AR系列物联网关，可以提供各种上下行通信方式，同时内置防火墙和VPN功能，实现通道和数据安全；后台可以部署华为Agile-IoT（Internet of Things）敏捷物联网平台，建立一个经过整合及高度集成的综合信息平台，便于向其它外部系统提供所需要的数据信息。同时，华为遵循业界标准通信协议，逐步形成与主流智能终端厂商间的互联互通。最终保证AMI整体系统的可靠、安全和开放，为智能电网与用户间的双向互动提供了坚实保障。

文章作者为华为物联网关产品族高级营销经理张皓翔，首发在《ICT新视界》。

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