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G3-500 steigert die Leistung der G3-PLC-Technologie noch weiter

Pasi Kaipainen
By Pasi Kaipainen - 22. August 2018 09:21:34 MESZ

Artboard 3-100Die G3-PLC-Kommunikationstechnologie ist bekannt für ihre schnelle und zuverlässige Kommunikation in einer Smart-Grid-Umgebung. Durch die Verwendung des Frequenzbands G3-500 für die Smart-Metering-Kommunikation bietet die einfach zu implementierende Technologie eine besonders hohe Zuverlässigkeit. Dies wurde in mehreren Feldtests mit Kunden von Landis+Gyr bewiesen.

G3-PLC ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Datenübertragung über bestehende Stromleitungen. Die Technologie ist sehr störunempfindlich und kann sich automatisch an veränderte Netzbedingungen anpassen, wodurch sie sehr stabil und zuverlässig wird. Derzeit werden europaweit grosse Datenmengen mit G3-PLC über Stromnetze übertragen und das Verfahren spielt eine wichtige Rolle im Kommunikationsportfolio von Landis+Gyr.

In den meisten Fällen nutzt die G3-PLC-Technologie heute das standardisierte niederfrequente CENELEC-A-Band (bis 95 KHz) für die Datenübertragung. Dieses Band ist für Anwendungen zur Überwachung oder Steuerung des Niederspannungsnetzes bestimmt, einschliesslich des Energieverbrauchs der angeschlossenen Geräte und Räumlichkeiten. In den letzten zwei Jahren hat Landis+Gyr auch das sogenannte G3-500-Band – manchmal auch als FCC-Band bezeichnet – das höhere G3-Frequenzband (150-500kHz) in mehreren Feldtests mit seinen Kunden in der EMEA-Region genutzt.
 

Die Tests zeigen, dass der nächste Schritt in der Entwicklung der PLC-Kommunikation darin besteht, das Frequenzband G3-500 für Smart Metering zu nutzen.

Sehr tolerantes, zuverlässiges und schnelles Frequenzband

Die Feldtests von Landis+Gyr mit dem G3-500 haben bemerkenswerte Ergebnisse gebracht. Sie zeigen, dass das G3-500 die Kommunikationsleistung im Vergleich zum CENELEC-A-Band noch weiter steigert. Dies ist eine gute Nachricht für EVU, die die G3-PLC-Technologie nutzen möchten, aber wegen möglicher Störungen bei der immer grösseren Zahl an Geräten mit Schaltnetzteil, Bedenken haben: Es gibt weniger Störungen und eine höhere Dämpfung im G3-500-Frequenzband als im CENELEC-A-Band.

Der Vorteil des Frequenzbands G3-500 gegenüber dem CENELEC-A-Band ist der höhere Datendurchsatz, der zu einer extrem effizienten und schnellen Übertragung von Smart-Meter-Daten führt.

Der hohe Durchsatz ist das Ergebnis der grösseren Anzahl von Frequenzkanälen in G3-500 – mit 72 Kanälen doppelt so viele wie mit dem CENELEC-A-Band. Ausserdem ist die Kanalgruppenoptimierung in G3-500 besser: Statt sechs gibt es bei G3-500 nur drei Frequenzkanäle in jeder Frequenzgruppe. Theoretisch führt dies zu einem Anstieg des Datendurchsatzes, der mehr als 5-mal schneller sein kann. Die Praxis bestätigt die Theorie, da in den Feldversuchen von Landis+Gyr ähnliche Ergebnisse erzielt wurden.

Ein bemerkenswerter Vorteil des G3-500-Bands ist seine Toleranz gegenüber Schmalbandrauschen. Die hohe Toleranz des G3-500 wird durch die grössere Tonzuordnung erreicht, die es zu einem extrem zuverlässigen Band für die Übertragung von Smart-Meter-Daten macht. Zusätzlich ist die Impedanz des Sendeausgangs in G3-500 höher und damit die Reichweite grösser. In der Praxis bedeutet dies, dass weniger Wiederholungseinrichtungen für eine schnellere und zuverlässigere Kommunikation zwischen dem Smart-Metering-System und dem Zähler benötigt werden.

Die Testergebnisse sprechen für sich

Landis+Gyr hat mit seinen Kunden in der EMEA-Region mehrere Feldtests im G3-500-Band durchgeführt. Ein gutes Beispiel für dessen Vorteile lieferte ein Feldtest in Schweden, bei dem ein anspruchsvolles Gebiet für das G3-PLC-CENELEC-A-Band ferngesteuert auf G3-500 umgestellt wurde. Das Gebiet wurde von langen Kabeln zwischen Transformator und Kabelkästen dominiert, und das Netz litt dadurch unter einer hohen Dämpfung. Die in den Häusern installierten intelligenten Zähler brachten eine zusätzliche Dämpfung. Beim Einsatz des CENELEC-A-Bandes in diesem Gebiet lag die Erfolgsquote der Datenlieferung aus den Smart Metern bei 90–95 %. Nach der Umstellung auf das G3-500-Band stieg die Erfolgsquote jedoch auf 99,9–100 %. Andere Feldtests von Landis+Gyr haben ähnliche Ergebnisse erzielt. Die Erfolgsrate mit dem G3-500 lag in verschiedenen Projekten zwischen 99,7 und 100 % und in einigen wirklich schwierigen Fällen ist die Erfolgsrate durch die Umstellung auf G3-500 sogar von 25 auf 100 % gestiegen.

 

G3-PLC_FCC_logo

Auch auf Ebene der Zahlen und technischen Details, ist die Leistung des G3-500 hervorragend. Beispielsweise war die Round Trip Time (RTT), die den Datendurchsatz beeinflusst, 10-mal kürzer als beim CENELEC-A-Band. Entsprechend hat sich die LEERLAUFZEIT des Konzentrators bei Verwendung von G3-500 erhöht: Wie einer der Feldtests von Landis+Gyr gezeigt hat, war die Zeit für Kommunikation und Zählerablesung deutlich geringer als beim CENELEC-A-Band, da die LEERLAUFZEIT von 11,8 auf 70,7 % gestiegen ist. Dies beeinflusst natürlich die Geschwindigkeit der Ablesung, aber auch z. B. Firmware-Updates, die schneller durchgeführt werden können.

Überlegungen zum G3-500

Die Umstellung auf G3-500 ist recht einfach und unkompliziert, da mit dem Gridstream AIM von Landis+Gyr der Frequenzwechsel über das Gridstream-AIM-System und seine erweiterten Funktionalitäten ferngesteuert erfolgen kann.

Wie bei jeder Kommunikationstechnik gibt es natürlich auch bei der Nutzung des Frequenzbands G3-500 etwas zu beachten. In einigen Ländern gibt es möglicherweise gesetzliche Grenzwerte für die Verwendung des G3-500-Bands.

Die Ergebnisse mit dem G3-500 zeigen, dass die G3-PLC-Technologie auch in Zukunft eine robuste Option für Smart Metering ist. Wenn Versorgungsunternehmen ihre Entscheidungen über die Kommunikationstechnologie in ihrer Smart-Metering-Lösung treffen, sollten sie die Gesamtbetriebskosten, die Einführungsstrategie und den zukünftigen Entwicklungsweg im Auge behalten. Wir von Landis+Gyr helfen den Energieversorgern gerne bei dieser Entscheidung, sei es G3-PLC, NB-IoT oder RF Mesh.

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