胡江　樊明哲

摘 要：隨著技術的不斷提高，電力通信網作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎保障，實現(xiàn)了電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現(xiàn)代化。高速電力線載波通信技術進入到人們的生活，使用者只需通過低壓電力線即可接入國際互聯(lián)網絡，進行互聯(lián)網的應用。該文通過對我國現(xiàn)有電力線載波通信現(xiàn)狀的調研分析，從電力載波應用的角度出發(fā)，分析我國未來社會電力線載波通信應用的新模式，尋找急需突破的技術，總結分析出國內電力載波通信中遇到的問題以及解決的有效途徑。

關鍵詞：電力線 載波 通信

中圖分類號：TN916.52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0030-02

電力線載波（Power Line Carrier-PLC）通信是利用高壓電力線、中壓電力線或低壓配電線作為媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式。在傳輸過程中通過載波將模擬或數(shù)字信號進行有效調制實現(xiàn)高頻信號在電力線實現(xiàn)遠距離傳輸。隨著科技的不斷進步，高壓電力線載波技術已不在受單片機應用的限制，進入了數(shù)字化的信息時代。

1 我國電力線載波通信的現(xiàn)狀

電力通信網作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎保障，實現(xiàn)了電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現(xiàn)代化。由于通信過程對信息的可靠性、傳輸?shù)目焖傩杂袊栏竦囊?，世界上很多國家都建立了電力系統(tǒng)專用通信網，以此構建穩(wěn)定的傳輸體系。當前我國在35 kV以上電壓等級的輸電線路上均已開通電力線載波通道，但隨著數(shù)字媒體技術的不斷發(fā)展，對通信速度的要求越來越高，為了實現(xiàn)高效的傳輸，電力線載波通信已不再是簡單地完成電力通信，電網以及數(shù)據(jù)信息的一并傳輸成為現(xiàn)實。但由于我國電力通信發(fā)展水平參差不齊，且電力通信規(guī)程中要求變電站必須具有2條以上不同通信方式的互為備用的通信信道，就要求電力載波功能不斷革新，這就使得電力線載波機在全國仍然有較大的市場需求。

數(shù)據(jù)分析表明我國中低壓電力線載波的應用主要是在10 kV電力線以及在380/220 V用戶電網的自動抄表系統(tǒng)中的應用。10 kV以上的應用目前已達到普及應用，而作為自動集抄系統(tǒng)通道的載波應用雖已能夠組網通信，完成數(shù)據(jù)的遠程抄送，但由于用戶電網的時變特性和突發(fā)噪聲的影響在技術上還有待解決。

2 我國電力線載波通信技術的應用

由于電力載波通信具有穩(wěn)定的使用條件和潛在的巨大市場，也成為世界各大公司及研發(fā)單位攻堅開發(fā)的熱點。

（1）解決遠程三表抄送問題。

遠程三表抄送就是自動采集各種計量表的讀數(shù)（如電表、水表、氣表），電力線載波抄表系統(tǒng)是以電力線為媒介進行遠程數(shù)據(jù)搜集并傳送，此方法不但降低了電力部門的成本投入，且實現(xiàn)高效的自動抄收。通過計算機的強大功能可以將抄收的數(shù)據(jù)立即處理形成報表，且對用戶實現(xiàn)監(jiān)控，對電參數(shù)、欠費斷電等操作可一步到位實現(xiàn)管控。

（2）解決端到端的線纜接入問題。

在電力線載波通信線路中用戶變壓器的低壓側安裝電力線路由器，用戶端通過安裝一個數(shù)字式電力線調制解調器，將電纜與個人電腦相連，讓PC和筆記本電腦的使用者輕松地通過家中供電線路連接上互聯(lián)網絡，此種通信方式成本低，利用現(xiàn)成的電源線，實現(xiàn)一線兩用。

（3）解決智能控制問題。

在電網信息控制過程中，智能化載波機實現(xiàn)了對系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測、數(shù)據(jù)的快速修改、故障檢測報告，通過此法有效地實現(xiàn)了遠程維護以及實時監(jiān)控，不但精減了勞力，且電網運行更安全、更穩(wěn)定，最終實現(xiàn)了高效營運。

電力線載波通信作為電力通信網中關鍵的方式，在電網調度通信、復用遠動、高頻保護和遠方跳閘信號等方面應用較多，而未來的電網應用是智能電網的天下，但三相/單相載波電能表、載波抄表集中器等仍會是市場的主體；但隨著新興技術的不斷發(fā)展，智能電網的應用將會朝著以“三表合一”、智能家居應用、井下安全操作、智能路燈控制、精細農業(yè)、污染檢測等領域擴展。

隨著人們對通信技術要求的不斷提高，通信會越來越被人們重視，而作為電力部門獨有的通信資源，電力線載波通信的地位在通信界是不可撼動的，特別是在抵御臺風、洪澇等自然災害方面，電力線特有的機械特性以及不易受外力破壞的特點，是其他通信媒介無法比擬的。

3 我國電力線載波通信的需求分析

3.1 通信架線的優(yōu)勢

高壓電力線路的走向是從終端站到樞紐站，再到調度所，整個過程只需考慮投入設備的情況無須考慮線路投資，特別是在邊遠且地形復雜的地區(qū)，這種優(yōu)勢及其明顯，只需充分分析出電力線載波信道的容量，對電力設備加以投放，載波通信的優(yōu)勢就會顯現(xiàn)出來。

3.2 通信可靠性的要求

在電力系統(tǒng)中考慮到傳輸重要調度信息的問題以及人身安全的考量，則會要求電力線載波機具有較高的可靠性，以實現(xiàn)通信的可靠傳輸，作為電力線載波通信過程中的核心設備，電力線載波機必須具備高效的性能。根據(jù)我國目前對電網通信體系數(shù)據(jù)的要求，各種電壓等級的載波機、繼電保護收發(fā)信機、載波數(shù)據(jù)傳輸裝置和電線上網調制解調器等必須滿足質量要求。

3.3 網絡應用的要求

隨著通信新技術的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代通信對電力線載波的使用不再是單獨的通道應用，而是轉向構建網絡結構的應該。電力線載波機應用的初期主要靠自動盤和音轉接口實現(xiàn)小范圍的聯(lián)網，而現(xiàn)在更多考慮的是如何實現(xiàn)載波機與調度機協(xié)同工作，將變電站調度機的組網應用與通信網監(jiān)測系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)采集進行有效的結合。由于電力線載波在中、低壓線路上的初期應用就是構建網絡應用，因此，如何大力發(fā)展電力線載波通信過程中的網絡應用就顯得尤為重要。

綜合分析傳統(tǒng)的電力線載波發(fā)現(xiàn)，其存在通道干擾大、信息量小、頻率擁擠等弱勢，再加上設備水平、維護管理等方面的原因，傳統(tǒng)電力線載波已越來越不能適應現(xiàn)代電網提出的高速度、寬頻帶、大容量的通信要求。特別是新興通信技術如微波通信、衛(wèi)星通信、擴頻通信、光纖通信、程控交換等在電力系統(tǒng)中不斷引入，并得到了較好的應用，因此，電力線載波通信的改革勢在必行。

4 急需突破的技術問題

信道容量長期以來一直是電力線載波通信過程中重點關注的問題，多路的電力線載波通信是解決的有效技術，而如何實現(xiàn)這一過程，也將成為社會發(fā)展中不容忽視的問題。目前我國通過采用數(shù)字復接技術進行了頻域擴展，實現(xiàn)4 kHz帶寬的信道容量，其傳輸速度達到28.8 kbits/s，在這一研究過程中發(fā)現(xiàn)，線路頻率的回波抵消可有效提升信道容量，這將會是未來我國在電力線載波通信中的又一研究方向。

5 結語

應用電力線連接互聯(lián)網是國人一直不斷研究的課題，如今已得到認可并投入使用，而且價格不高，被大眾接受。隨著技術的不斷提高，高速電力線載波也將會進入到人們的生活，使用者只需通過低壓電力線即可接入國際互聯(lián)網絡，進行互聯(lián)網的應用。在未來社會，我們相信隨著科學技術的不斷提升，新興技術的不斷涌現(xiàn)，通過電力線載波通信人員的不斷努力，國家電信改革的深化、管理水平的不斷提升，電力線載波通信在我國現(xiàn)代化電網的發(fā)展進程中的作用會越來越突顯，也會越來越被國家重視。

參考文獻

[1] 戚佳金，陳雪萍，劉曉勝.低壓電力線載波通信技術研究進展[J].電網技術，2010（5）：161-172.

[2] 陳鳳，鄭文剛，申長軍，等.低壓電力線載波通信技術及應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2009（22）：188-195.

[3] 徐志強，馬平，余杰，等.認知電力線載波通信技術在配電網的應用[J].電力信息與通信技術，2016（9）：23-27.

[4] 楊艷，牟穎瑩，侯靜.關于電力線載波通信技術的分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（23）：76.

[5] 陳建智，曹勇.基于電力線載波通信技術的高校教學樓智能照明控制系統(tǒng)[J].遼寧工業(yè)大學學報：自然科學版，2013（3）：159-164.