Migrering från 1:a generationens PLC till G3 PLC

Många i Europa, Mellanöstern och Afrika (EMEA) har redan implementerat smart mätning och hanterat utmaningarna i samband med i samband med den första utrullningen där det krävs ordning och reda på projektet och kontroll på logistiken framförallt.

Nu förbereder många en andra utrullning och migrering från den första generationens PLC, såsom PLC baserad på FSK (Frequency Shift Keying) och PSK (Phase Shift Keying), till modern OFDM-teknik (Orthogonal Frequency Division Multiplex). Hur görs detta nu bäst, samtidigt som interna processer hålls igång och investeringen skyddas. Den här artikeln ger insyn i en migrering och övergång till G3 PLC.

Allmänna begrepp

När smart mätning installeras första gången ersätts de fristående mätarna med smarta mätare i ett massutrullnings projekt. I det här scenariot byts alla mätare som är anslutna till en LV-transformator under en kort tidsperiod, vanligen inom några dagar. Samma metod brukar också användas vid migrering från första generationens PLC till G3. Det här scenariot innebär ett minimum av planering och kräver inte att den teknik som används ska ha någon särskild funktionalitet. Det finns dock flera orsaker att migrera åtminstone vissa LV-nätverk genom att använda den gamla PLC-tekniken parallellt med den nya G3-PLC-tekniken enligt Transformator 3 i diagrammet nedan.

Kapacitet för samexistens hos G3-PLC

Det finns två alternativa tekniska lösningar som stöder Transformer 3-scenariot. Dessa två tekniktyper kan separeras antingen i frekvensdomänen (frekvensmultiplex) eller också i tidsdomänen (tidsmultiplex). I den här artikeln beskrivs separationen i frekvensdomänen, vilken är enklare att implementera och underhålla.

Den första generationens PLC-teknik använder vanligen två bärvågor och arbetar i Cenelec-banden (3–148,5 kHz). Den övervägande majoriteten finns i Cenelec A-bandet (3–95 kHz), som är reserverat för mätningsavläsning. När G3 används i bandet 150–500 kHz (kallas ibland FCC-bandet) är frekvensseparationen med valfri teknik i Cenelec-bandet given, och samexistens är möjlig utan några särskilda åtgärder. Om den OFDM-baserade tekniken används i Cenelec A-bandet uppstår dock en störning av den aktuella kommunikationen. För att undvika denna störning måste vissa bärvågor elimineras för ODFM-tekniken. Den så kallade tonmaskfunktionen i G3 stöder frekvenseliminering, vilket inte är fallet med all OFDM-teknik. Tonmaskering möjliggör eliminering av alla bärvågor och gör så att ingen störning förekommer i befintlig PLC-kommunikation, eller vice versa. I ett sådant fall förblir FSK/PSK-prestanda oförändrade. Dock minskar kommunikationshastigheten och kapaciteten i OFDM. Men eftersom G3 PLC erbjuder signifikant bättre bandbredd än någon tidigare PLC-teknik så är den minskade kapaciteten i normala fall acceptabel för den övergångsperiod när båda typerna av teknik används. När alla enheter har ersatts och det gamla kommunikationsnätverket har stängts ned helt, kan tonmaskfunktionen stängas av med fjärrstyrning, och G3 kan användas igen med full hastighet.

Utmaningen i alla blandade scenarier av det här slaget är att säkerställa anslutning för båda tekniktyperna. Detta kräver en del ytterligare planering, särskilt när mätare byts ut i slumpvis ordning, exempelvis när de når slutet av sin användningsperiod. Korrekt genomförande av denna typ av migrering kan kräva att vissa strategiska punkter i nätverket utrustas med signalförstärkare eller mätare. Dessa strategiska punkter kan vara desamma för båda tekniktyperna eftersom det avstånd som kan överbryggas utan signalförstärkning har visat sig vara identiskt i första generationens PLC- och OFDM-baserade PLC-teknik i Cenelec A-bandet. G3:s samexistens med PLAN och LON har testats i Landis+Gyrs laboratorium. Flera tester har också utförts med andra typer av FSK-teknik, och visat att samexistens kan vara möjlig även utan tonmaskering. Dock testades inte hur störningarna påverkar kapacitet och genomströmning.

Rollen för DLMS/Cosem och IDIS

En viktig aspekt att tänka på gällande migreringen är förändringens effekt i end-to-end-användningsfall. Om alla system på central nivå är oförändrade har inte förändringen på kommunikationsnivån någon inverkan. Standarder som DLMS/COSEM ger goda förutsättningar för det här. Emellertid kan endast verklig interoperabilitet säkerställa att end-to-end-användningsfallen förblir opåverkade och driften fortsätter likadant, oberoende av vilken kommunikationsteknik som används. IDIS-standarden (Interoperable Device Interfaces Specification) täcker den här aspekten och IDIS-mätare säkerställer flexibel anpassning till en teknik i utveckling.

Migrering är dock även möjlig i fall där systemen på central nivå förändras. Detta kräver systemsupport för båda systemen, eller också måste två system användas parallellt. Det här scenariot kräver ännu noggrannare planering eftersom det innebär stor påverkan på organisationen och driften av AMI-infrastrukturen.

Sammanfattning

Smidig migrering från äldre till modern PLC-teknik har starkt stöd i G3-PLC. Alla migreringsscenarier från äldre LON- eller PLAN-teknik till G3 PLC, inklusive IDIS-mätare från tredje part, har stöd i Landis+Gyr Gridstream-lösningen.