電力線載波通信技術(shù)出現(xiàn)于二十世紀(jì)的二十年代初期, 它以電力線作為傳輸媒體, 通過(guò)電力線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，是唯一不需要線路投資的通訊方式。它具有傳輸距離遠(yuǎn)、通道可靠性高、安全保密性好、投資少見(jiàn)效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等優(yōu)點(diǎn), 早已為電力系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的通信方式。它主要用于電網(wǎng)調(diào)度通信、復(fù)用遠(yuǎn)動(dòng)、高頻保護(hù)和遠(yuǎn)方信號(hào)等。在大力發(fā)寬頻帶、大容量光纖通信的今天, 它的現(xiàn)狀和發(fā)展應(yīng)用如何, 這正是本文將要討論的問(wèn)題。

　　1、電力線載波通信現(xiàn)狀分析

　　在以數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信為主干線的覆蓋全國(guó)的電力通信網(wǎng)絡(luò)已初步形成、多種通信手段竟相發(fā)展的今天，電力線載波通信仍然是地區(qū)網(wǎng)、省網(wǎng)乃至網(wǎng)局網(wǎng)的主要通信手段之一，仍是電力系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)域最廣泛的通信方式，仍是電力通信網(wǎng)的重要的基本通信手段，然而, 這種通信方式傳輸速率低、容量小, 應(yīng)用范圍受到了很大的限制。電力線載波通信現(xiàn)狀主要反映在設(shè)備技術(shù)、載波頻率使用和維護(hù)技術(shù)、應(yīng)用范圍等四個(gè)方面。

　　1.1、設(shè)備技術(shù)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展, 載波設(shè)備技術(shù)更新速度也在加快。從50, 60 年代雙邊帶電子管載波機(jī)ZS23, ZDD21ö2, ZT 401 等發(fā)展到ZJ 25, ZDD212 等晶體管載波機(jī)和ZDD227, ZDB23, ESB550 等集成化載波機(jī), 技術(shù)裝備水平有了很大的提高。此外, 我們還引進(jìn)了ETL ,

ESB 等先進(jìn)的數(shù)字載波設(shè)備, 為用戶提供更加完善、可靠和便于操作使用的功能。

　　1.2、載波頻率使用問(wèn)題，波頻率, 使頻率資源得到了充分利用。

　　我國(guó)電力線載波頻率使用范圍為: 40～ 500kHz, 載波頻帶帶寬為: 4 kHz, 在整個(gè)載波頻率范圍內(nèi)只能不重復(fù)安排57 套載波機(jī), 而我們要使用的載波機(jī)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)目。實(shí)際上, 即使在這個(gè)頻段內(nèi)的頻率, 要完全利用也非常困難。在低頻段,存在著阻波器的制作上的困難; 高頻段, 容易受到廣播信號(hào)的干擾。在電網(wǎng)不大的情況下, 用插空法安排頻率, 頻譜緊張的矛盾不很突出。隨著電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大, 頻譜緊張的矛盾越來(lái)越突出, 需要借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行頻率分段設(shè)計(jì)、頻譜分組、電網(wǎng)分段或分區(qū), 頻率重復(fù)使用, 實(shí)現(xiàn)頻率資源的最佳配置。另一方面, 采用電力線載波復(fù)用高頻保護(hù)技術(shù), 節(jié)省保護(hù)占用的頻帶; 利用調(diào)度程控交換機(jī)組網(wǎng), 提高通道利用率, 減少通道數(shù)量。

　　1.3、維護(hù)技術(shù)

　　長(zhǎng)期以來(lái), 電力載波通信維護(hù)技術(shù)比較落后。盡管載波設(shè)備不斷更新, 但絕大多數(shù)單位仍沿襲著傳統(tǒng)的維護(hù)方式。故障處理靠檢修人員使用選頻表、振蕩器、萬(wàn)用表、電烙鐵在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修、測(cè)試。同時(shí), 通信系統(tǒng)維護(hù)人員普遍存在學(xué)歷低、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足等問(wèn)題, 使得電路中斷時(shí)間比較長(zhǎng)。同樣, 由于維護(hù)手段不足, 許多單位的結(jié)合加工設(shè)備一經(jīng)安裝就很少再次測(cè)試, 基本是待電路出現(xiàn)故障后才進(jìn)行檢測(cè), 影響了運(yùn)行電路的狀況。可見(jiàn), 作為設(shè)備維護(hù)的薄弱環(huán)節(jié), 高頻通道的好壞己成為影響載波通信質(zhì)量中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

　　1.4、應(yīng)用范圍

　　90 年代是我國(guó)電力事業(yè)大發(fā)展時(shí)期, 由于電網(wǎng)建設(shè)速度在加快, 大電廠、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加, 電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大。使用單一載波通信方式己不能滿足電網(wǎng)安全可靠性要求, 在二級(jí)以上干線電路上載波通信己被微波通信和光纖通信所取代, 而只在其中少數(shù)電路上作為備用通道保留。在220 kV 和500 kV 電網(wǎng)中使用一些性能優(yōu)良、穩(wěn)定可靠的載波設(shè)備來(lái)復(fù)用高頻保護(hù)和遠(yuǎn)方跳閘信號(hào),在地區(qū)和縣級(jí)電網(wǎng)中電力線載波仍是生產(chǎn)調(diào)度的主要通信方式。由于傳統(tǒng)的電力線載波存在許多弱點(diǎn): 通道干擾大、信息量小、頻率擁擠, 再加上我們的設(shè)備水平、維護(hù)管理等方面原因造成通信電路穩(wěn)定性差、故障率高等不足, 已顯得不能適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)所需的高速度、寬頻帶、大容量的通信要求。隨著信息時(shí)代的到來(lái), 各種新興通信技術(shù)不斷出現(xiàn), 如數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、擴(kuò)頻通信、光纖通信、程控交換等在電力系統(tǒng)中得到了較好的應(yīng)用。相比之下, 電力線載波其缺點(diǎn)和不足便顯現(xiàn)出來(lái)了,

目前對(duì)電力線載波評(píng)價(jià)不高似乎己是比較普遍的現(xiàn)象。

　　2、電力線載波通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

　　電力線載波同其他技術(shù)一樣, 也在不斷發(fā)展和完善。但電力線載波作為電力通信網(wǎng)中一種強(qiáng)有力的手段, 有著雄厚的發(fā)展基礎(chǔ)和廣闊的市場(chǎng), 仍具有適應(yīng)生存和發(fā)展的環(huán)境和空間, 它不會(huì)簡(jiǎn)單的消失或停滯不前。它在電力生產(chǎn)中所發(fā)揮的強(qiáng)大而獨(dú)特作用是不可替代的, 尤其在抵御臺(tái)風(fēng)、洪澇等自然災(zāi)害方面, 由于其電路的傳輸線路具有機(jī)械強(qiáng)度高, 不易受外力破壞的特點(diǎn), 是其它通信手段所無(wú)法比的。作為電力部門(mén)特有的通信資源, 不管將來(lái)如何發(fā)展,

電力線載波通信無(wú)可比擬的優(yōu)越性是不會(huì)動(dòng)搖的。

　　載波通信在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì), 其穩(wěn)定的使用條件和良好的應(yīng)用前景及潛在的巨大市場(chǎng)己為世人所關(guān)注, 也成為世界各大公司及研究單位爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn),

特別是在高速電力線載波、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、以及智能化應(yīng)用方面, 己取得了一定的成果。

　　3.1、高速電力線載波

　　高速電力線載波(PLC) 通信技術(shù), 是為提供端到端接入而設(shè)計(jì)的。該技術(shù)采用了增強(qiáng)型模擬前端處理(EnA FE) 技術(shù)、多電平頻移鍵控(M FSK) 技術(shù)和正交調(diào)幅(QAM ) 技術(shù), 把載有信息的高頻加載于電流, 然后用電線傳輸, 接受信息的數(shù)字式電力線調(diào)制解調(diào)器再把高頻從電流中分離出來(lái), 并傳送到計(jì)算機(jī)或電話, 以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。硬件方面, 在用戶變壓器的低壓側(cè)安裝電力線路由器, 用戶端安裝一個(gè)數(shù)字式電力線調(diào)制解調(diào)器用通信電纜與個(gè)人電腦相連, 并把調(diào)制解調(diào)器的插頭插入電源插座即可。讓PC 和筆記本計(jì)算機(jī)的使用者輕松地通過(guò)家中供電線路連接上In ternet 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

　　用電力線作家庭總線有其顯著的優(yōu)點(diǎn): 成本低、有現(xiàn)成的電源線、一線兩用, 價(jià)格低廉, 延伸方便。電力線在家庭、公司及各種場(chǎng)所處處可達(dá), 比電纜甚至是固定電話網(wǎng)絡(luò)更為廣泛。采用高速電力線載波可取消計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的綜合布線系統(tǒng), 用戶可自由選擇在家中任何有電插座的角落上網(wǎng)。理論上電線作為通信線路, 信息傳送速度可達(dá)到2M b itös, 4M b itös, 10M b itö s。用戶上網(wǎng)時(shí)的速度, 取決于當(dāng)時(shí)會(huì)有多少用戶上網(wǎng)。如果很多用戶同時(shí)上網(wǎng), 傳輸速度相對(duì)就較慢, 傳輸帶寬是共享的。

　　3.2、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)

　　所謂遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)就是自動(dòng)采集各種計(jì)量表的讀數(shù)(如: 電表、水表、煤氣表、冷氣表等) ,現(xiàn)在采集數(shù)據(jù)的方法有: 電話線、無(wú)線電、電力線和紅外線等等。電力線載波抄表系統(tǒng)的原理是利用現(xiàn)有的電力線為媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。不但有效降低系統(tǒng)成本, 同時(shí)可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄收。利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能抄收的數(shù)據(jù)可以立即處理形成報(bào)表, 同時(shí)利用雙工通信可很容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控用戶用電參數(shù)、欠費(fèi)斷電等其他系統(tǒng)沒(méi)有的功能。隨著各種抄表自動(dòng)計(jì)量裝置產(chǎn)品的問(wèn)世,“人工抄表”將在不久的將來(lái)會(huì)被自動(dòng)抄表系統(tǒng)所取代。

　　3.3、智能化的應(yīng)用

　　智能化載波機(jī)通過(guò)人機(jī)界面由PC 機(jī)方便做到: ①運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)施檢測(cè); ②運(yùn)行參數(shù)的快速修改; ③運(yùn)行故障精確定位。即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方維護(hù)和實(shí)時(shí)監(jiān)控、機(jī)房無(wú)人值守。最終, 設(shè)備維護(hù)人員的職責(zé)應(yīng)由設(shè)備維護(hù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維護(hù), 由維護(hù)為主轉(zhuǎn)向管理為主, 以使整個(gè)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建設(shè)和設(shè)備配置更科學(xué), 運(yùn)行方式更安全, 運(yùn)行狀態(tài)更穩(wěn)定, 運(yùn)營(yíng)效益更高。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　電力線載波同其它技術(shù)一樣, 也是不斷發(fā)展和完善的。對(duì)于其固有的弱點(diǎn)和不足, 科研工作者一直在不斷研究新的技術(shù)方法去改進(jìn)提高�？茖W(xué)的發(fā)展無(wú)止境, 電力線載波作為一門(mén)科學(xué)也將會(huì)更加完善、可靠。多年來(lái)人們一直在編織用電線上互聯(lián)網(wǎng)的美夢(mèng), 但經(jīng)過(guò)數(shù)年來(lái)的研發(fā), 如今已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。而且價(jià)格比專用網(wǎng)絡(luò)線還便宜。專家們預(yù)期, 未來(lái)數(shù)年,隨著高速電力線載波愈來(lái)愈普及, 使用者可以方便地通過(guò)低壓電力線進(jìn)入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)我們完全有理由相信, 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用, 隨著改革的深化、管理水平和管理質(zhì)量的提高, 通過(guò)廣大電力線載波通信人員的共同努力, 電力線載波通信會(huì)繼續(xù)在我國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮積極的作用, 為電力系統(tǒng)通信發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。