智能電網(wǎng)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，使得通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用愈發(fā)關(guān)鍵。南網(wǎng)雙模通信計(jì)費(fèi)單元作為支撐電力數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)費(fèi)管理的核心組件，其性能優(yōu)劣直接影響電力服務(wù)的質(zhì)量與效率。為全面、精準(zhǔn)評(píng)估南網(wǎng)雙模通信計(jì)費(fèi)單元性能，開(kāi)展性能實(shí)測(cè)工作，通過(guò)多維度測(cè)試，系統(tǒng)驗(yàn)證其在復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境中的運(yùn)行表現(xiàn)。
一、測(cè)試環(huán)境與方法搭建
性能實(shí)測(cè)嚴(yán)格參照電力行業(yè)技術(shù)規(guī)范，構(gòu)建貼近實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜測(cè)試環(huán)境。電力線路模型覆蓋城市配電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)等典型場(chǎng)景，包含10kV、0.4kV等不同電壓等級(jí)線路，線路長(zhǎng)度從500米至10公里不等，以此模擬不同距離下的通信傳輸條件。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)除放射狀、環(huán)狀及混合狀外，特別加入分支線路較多的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，測(cè)試單元在線路節(jié)點(diǎn)密集場(chǎng)景下的通信適配能力。
電磁干擾模擬采用多源復(fù)合干擾方式，除高頻噪聲與諧波干擾外，增設(shè)脈沖干擾、射頻干擾等常見(jiàn)電網(wǎng)干擾類型，干擾強(qiáng)度從弱到強(qiáng)分為5個(gè)等級(jí)，最高等級(jí)接近變電站周邊的強(qiáng)電磁環(huán)境。測(cè)試設(shè)備選用高精度信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等專業(yè)儀器，數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)定為100次/秒，確保捕捉瞬時(shí)性能變化。
測(cè)試流程分為靜態(tài)測(cè)試與動(dòng)態(tài)測(cè)試兩部分。靜態(tài)測(cè)試在穩(wěn)定環(huán)境中持續(xù)72小時(shí)，記錄單元基礎(chǔ)性能參數(shù)；動(dòng)態(tài)測(cè)試通過(guò)隨機(jī)切換線路負(fù)載、干擾強(qiáng)度等參數(shù)，模擬電網(wǎng)運(yùn)行中的突發(fā)狀況，累計(jì)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)超過(guò)100小時(shí)，形成完整的性能評(píng)估數(shù)據(jù)集。
二、通信性能指標(biāo)實(shí)測(cè)
通信速率測(cè)試結(jié)果顯示，在10kV線路、5公里距離、無(wú)明顯干擾的理想條件下，單元上行速率穩(wěn)定在1.2Mbps，下行速率達(dá)2.5Mbps，滿足三相負(fù)荷數(shù)據(jù)、電壓電流波形等大容量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸需求。當(dāng)線路長(zhǎng)度增加至10公里，速率下降幅度控制在15%以內(nèi)，仍能保障關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)效。
面對(duì)信道衰減與干擾，單元通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)制方式與編碼效率，維持通信鏈路穩(wěn)定。在3級(jí)干擾強(qiáng)度下，速率波動(dòng)范圍為±8%，未出現(xiàn)持續(xù)性速率驟降；即使在5級(jí)強(qiáng)干擾環(huán)境中，仍能保持0.5Mbps以上的有效傳輸速率，確保計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)不丟失。
通信穩(wěn)定性方面，連續(xù)72小時(shí)靜態(tài)測(cè)試中，累計(jì)掉線次數(shù)僅2次，單次恢復(fù)時(shí)間均小于3秒，通信中斷時(shí)長(zhǎng)占比低于0.01%。動(dòng)態(tài)測(cè)試中，經(jīng)歷200次突發(fā)干擾切換，成功保持連接的比例達(dá)98.5%，展現(xiàn)出較強(qiáng)的抗干擾恢復(fù)能力。誤碼率測(cè)試顯示，在各類干擾條件下，平均誤碼率為0.002%，遠(yuǎn)低于行業(yè)規(guī)定的0.1%閾值，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性得到有效保障。
三、計(jì)費(fèi)處理性能評(píng)估
計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)處理能力測(cè)試中，模擬10萬(wàn)戶居民用戶與5000戶工業(yè)用戶的混合計(jì)費(fèi)場(chǎng)景。單元在處理常規(guī)電量計(jì)費(fèi)時(shí)，單戶數(shù)據(jù)運(yùn)算耗時(shí)僅0.03秒，10萬(wàn)戶數(shù)據(jù)批量處理總時(shí)長(zhǎng)為58分鐘，每小時(shí)可完成超過(guò)10萬(wàn)戶的計(jì)費(fèi)計(jì)算。
針對(duì)峰谷電價(jià)、階梯電價(jià)、力調(diào)電費(fèi)等復(fù)雜計(jì)費(fèi)規(guī)則，單元表現(xiàn)出高效的規(guī)則解析與運(yùn)算能力。測(cè)試中設(shè)置8種不同計(jì)費(fèi)方案組合，處理1萬(wàn)戶混合用戶數(shù)據(jù)的平均耗時(shí)為6分鐘，計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，偏差率控制在0.05%以內(nèi)，準(zhǔn)確率達(dá)99.95%。
多并發(fā)任務(wù)處理測(cè)試中，同時(shí)發(fā)起1000個(gè)計(jì)費(fèi)請(qǐng)求，單元響應(yīng)延遲平均為0.8秒，無(wú)任務(wù)排隊(duì)現(xiàn)象；當(dāng)并發(fā)量提升至5000個(gè)，響應(yīng)延遲增至2.3秒，仍在業(yè)務(wù)允許的5秒閾值內(nèi)，且所有請(qǐng)求均成功完成處理，未出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)漏或重復(fù)計(jì)算情況，驗(yàn)證了其在高負(fù)載下的穩(wěn)定運(yùn)行能力。
綜合實(shí)測(cè)結(jié)果，南網(wǎng)雙模通信計(jì)費(fèi)單元在復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)異的通信性能與計(jì)費(fèi)處理能力，其速率穩(wěn)定性、抗干擾能力及數(shù)據(jù)處理效率均達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，可滿足智能電網(wǎng)對(duì)精準(zhǔn)計(jì)費(fèi)與實(shí)時(shí)通信的雙重需求。
后續(xù)將結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)一步開(kāi)展長(zhǎng)期運(yùn)行監(jiān)測(cè)，收集不同地域、不同電網(wǎng)條件下的性能數(shù)據(jù)，為優(yōu)化算法、提升硬件適配性提供依據(jù)。通過(guò)持續(xù)技術(shù)迭代，推動(dòng)該單元在電力計(jì)量領(lǐng)域的深度應(yīng)用，助力構(gòu)建更高效、可靠的電力通信與計(jì)費(fèi)體系。