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中压电力线宽带载波通信在大港油田的研究与试验

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摘要：中压电力线宽带载波通信（MV-BPLC），充分利用配电网资源，为专用通信网的建设提供了较好的选择。随着油气生产物联网系统和油气井视频监控系统的推广建设，大港油田对于井丛场的专用通信网提出了更高的要求。文章介绍了“MV-BPLC+光纤“生产通信网的研究设计及其运行效果。

关键词：中压电力线宽带载波（MV-BPLC）；光纤；井丛场

引言

通信网络是数字化油田的神经线，是油气生产物联网系统、油水井远程自动计量系统、油气井视频监控系统的基石。目前，大港油田的油水井远程自动计量系统，主要通过GPRS、4G基站、zigbee等蜂窝通信技术来实现油水井生产数据定时通信与远程调节。由于其存在低通信速率、高运营成本等缺点，限制了油气生产物联网系统、油气井视频监控系统等信息化项目的推广。

中压电力线宽带载波通信（MV-BPLC）作为一种电力通信技术，广泛应用于国家电网的抄表系统、负荷控制系统等电力自动化系统。将其于油田光纤网络进行连接，成为陆上油田通信网络的有效补充。

1中压电力线宽带载波通信技术的概述

中压电力线宽带通信技术（MV-BPLC，MediumVoltageBroadbandPowerlineCommunication）是利用10kV（6kV）及以下配电线路作为信号的传输载体，通过将BPLC的宽带信号耦合在中压电力线上进行传输，从而将中压配电网转换为一个高带宽的通信网络的技术。该技术在是利用电力线作为传输介质，而在MAC层和网络层都遵循标准的以太网协议，可以与光纤网络实现无缝连接。

2中压电力线宽带载波通信技术的组网试验

2.1MV-BPLC通信网络的设计方案

图2-1通信网络的整体构架

如图2-1，MV-BPLC通信网络的设计方案如下：

1)选择具有电力光纤资源的王十一站作为MV-BPLC通信网络的的骨干节点，安装首端设备并与通信网络对接，以形成各主干分支点。

2)围绕骨干节点，设计分支通信线路，并以线路上的王七站箱式变作为分支节点，安装终端设备。

3)设备安装后，通过配置相应的电感耦合器，将信号耦合在6KV电力线，架构起MV-BPLC通信网络。

4)王七站的视频监控设备通过MV-BPLC通信网络，将图像信息传输至作业五区油气生产物联网系统视频监控平台。

2.2MV-BPLC的网络设备

2.2.1中压网桥

中压网桥安装于在高压/中压变电站处，用于光纤骨干网和中压电力线通信网之间的转接，控制和管理整个MV-BPLC的网络和设备，实现网络信号的传输和中继。主要分为以下3种类型。

1)主节点（首端，HE）：用于光纤骨干网和中压电力线通信网之间的桥接，控制和管理整个中压PLC宽带网络和设备。

2)中继器（Repeater）：PLC信号转发，延长通信距离。

3)从节点（终端，CPE）：PLC通信终端，为网络设备提供以太网接口。

2.2.2电感耦合器

电感耦合器是将MV-BPLC的载波信号加载到6KV配电网络的连接设备。它没有方向性，但是闭合程度的好坏直接影响到注入效果。

3试验效果

王七站的视频监控系统通过“MV-BPLC+光纤”网络，将视频图像传输至大港油田工业生产监控视频平台，通信稳定可靠。

图3-1王七站视频图像在监控视频平台显示

3.1设备通信速率

表3-1实测通信速率

3.2信噪比

图3-2信噪比

3.3信号连续性

通过王七站的中压网桥，测试笔记本能够正常访问油田大港油田的生产管理系统。测试网络连续性，Ping值无数据中断，并且平均延时小于10ms，完全能满足视频上传的需求。

图3-3信号连续性

4结束语

中压电力线宽带载波通信技术，实现了井丛场生产数据的高速率，大容量的传输，有效解决了生产专用网络的“最后一公里”问题，即提高了数字化油田的建设水平，又降低了建设和运维成本。

Reference：

[1]韩熙媛，朱杰.电力线宽带载波通信在智能电网的应用[J].云南电力技术，2012，4O（5）：17-19.

[2]周毅波，孙艺敏.基于OFDM电力线宽带通信在小区集中抄表的应用[J].电测与仪表，2009，46（12A）：43-45.

[3]沈明德，彭端，徐玉凤．基于正交频分复用的电力载波宽带远动通信系统[J]．广东电力，2008，2l（5）：26-29．

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-全文完-