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标准解读《综合能源系统本地无线通信技术要求》

标准解读《综合能源系统本地无线通信技术要求》

2022-03-07

      中国电工技术学会团体标准T/CES 094-2022《综合能源系统本地无线通信技术要求》由中国电工技术学会标准工作委员会归口,国网综合能源服务集团有限公司牵头编制完成。该标准规范了工业园区综合能源系统本地无线通信协议,满足各类能源设备和低功耗传感设备数据传输要求,填补了综合能源系统本地无线通信领域标准的空白。

      1. 标准起草单位及主要起草人

        起草单位:国网综合能源服务集团有限公司、国网(北京)综合能源设计研究院有限公司、国网思极紫光(青岛)微电子科技有限公司、国网新疆电力有限公司电力科学研究院、国网信息通信产业集团有限公司、中国电工技术学会、国网镇江供电公司、南方电网超高压输电公司、国网甘肃省电力公司、国网甘肃综合能源服务有限公司、上海科梁信息科技股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、天津市普讯电力信息技术有限公司。

       主要起草人:本标准主要起草人:周喜超、鲍秀昌、杨梅、彭勇、赵锦、魏明、田政、李艳、徐书安、李振、徐科、杨宪、赵春平、钱国良、郝登峰、金明松、李巍、张锦、孙谊、李洁珊、杨昕、巴宇、李玺、胡春雨、郝添翼、李星、王涌、梁福波、张建华、李娜、丛琳、杨佳霖、邹冬、胡浩瀚、郭正雄、董建强、张瑞超。

      2. 标准编制背景

      目前国外物联网通信技术主要有Zigbee、LoRa等技术体系,主要工作在免授权的无线频段,仅能满足物联网低频次信息采集业务,存在干扰大、可靠性低和安全性差等问题。

      国内主要有微功率无线通信技术规范,DL/T 698.44《电能信息采集与管理系统 第4-4部分:微功率无线通信协议》:发射功率有限(50mW);覆盖范围有限(几百米);传输速率较低(10kbps);使用免授权频段(干扰较大);固定频段固定带宽(470MHz频段,10kbps)。

    《综合能源系统本地无线通信技术要求》利用230MHz授权的无线频段,采用自适应的物理层技术和低功耗路由算法等技术,提升网络覆盖深度和广度,满足各类能源设备和低功耗传感设备数据有效传输和可靠控制。

      3. 标准主要内容

      从内容上来看,该标准主要包含以下几个部分:

      (1)范围

      本标准规定了综合能源系统本地无线组网协议,包括总体架构、网络层协议规范、MAC层协议规范和物理层协议规范。

      本标准适用于工业园区综合能源系统中供能端与用能端采用无线通信技术对能源供应与用户侧各项用能数据、能源流转数据进行采集与监测。

      (2)规范性引用文件

      (3)术语和定义

      包括中心节点、子节点、叶子节点的定义。

      (4)缩略语

      (5)总体架构

      主要包括通信节点、网络拓扑、协议栈分层结构,其中协议栈分层结构如下图所示。

图1 协议栈分层结构图

      (6)网络层协议规范

      包括网络与通信节点维护、网络层传输与接收、路由、广播通信、永久性数据、叶子节点工作机制、网络层帧格式等。

      (7)网络层服务

      包括网络层的组件和接口。

      (8)MAC层协议规范

      包括一般要求、信道访问协议、启动和维护网络、时隙同步、发送/接收和确认、MAC层帧格式等。

      (9)MAC层服务

      包括MAC层数据服务接口和MAC层管理服务接口。

      (10)物理层协议规范

      包括一般要求、通用无线电规范、物理层协议帧格式等。

      (11)物理层服务

      包括物理层管理实体接口和物理层数据处理实体接口。

      4. 标准制定效益

      该标准规范了综合能源系统本地无线通信技术要求,该标准效益主要体现在:

      (1)填补行业空白。聚焦230MHz授权的无线频段,采用自适应的物理层技术和低功耗路由算法等技术,提升网络覆盖深度和广度。

      (2)显著推进综合能源系统的调整和技术升级。对产业优化升级、科技创新、节能减排、环境保护等方面具有重要的推动作用。

      (3)助力其他领域技术升级。综合能源系统本地无线组网设备不仅可以用于综合能源系统,还可以推广到输电侧线路故障监测、配电测快速控制和实时监测、用电侧的用电信息采集等诸多领域,应用前景广阔。