電力載波通信技術(shù)

淺析電力線載波通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展來源：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間：2008-1-713:24:36電力線載波通信技術(shù)出現(xiàn)于本世紀(jì)二十年代初期。它以電力線路為傳輸通道，具有通道可靠性高、投資少見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等電力部門得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。在我國，四十年代已有日本生產(chǎn)的載波機(jī)在東北運(yùn)行，做為長距離調(diào)度的通信手段。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模和水平。1我國電力線載波通信的現(xiàn)狀在以數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信為主干線的覆蓋全國的電力通信網(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；從理論研究，到運(yùn)行實(shí)踐，我們都取得了可喜的成效。電力線載波無論是在所具有的規(guī)模范圍、裝機(jī)數(shù)量還是在從事人員數(shù)量上，都是空前的。在應(yīng)用上，上至500KV線路，下至35KV乃至10KV線路，&127都開通了電力線載波機(jī)。到“八五”初期，全國110KV及以上電力線載波話路公里數(shù)已達(dá)26&127;萬，目前已達(dá)65萬。電力線載波名附其實(shí)地成為電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的通信手段。電力線載波通信綜合業(yè)務(wù)能力有了很大的發(fā)展，由過去單獨(dú)的調(diào)度電話業(yè)務(wù)發(fā)展到為開放電話、遠(yuǎn)動(dòng)、傳真、保護(hù)、計(jì)算機(jī)信息等綜合業(yè)務(wù)。如葛一波500KV直流輸電系統(tǒng)中，兩換流站的運(yùn)行數(shù)據(jù)的控制信息通過長達(dá)1053Km&127的載波電路傳送，實(shí)現(xiàn)了兩站間的相互自動(dòng)控制。載波技術(shù)裝備水平有了很大提高，從五六十年代雙邊帶電子1ZDD-I/2&127;、ZS-3等發(fā)展到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成化單邊帶載波機(jī)，并推出了數(shù)字式載波機(jī)。&127;在一些重大工程中還陸續(xù)引進(jìn)了一些具有國際先進(jìn)水平的載波設(shè)備，解決了實(shí)際應(yīng)用中一些國產(chǎn)機(jī)暫時(shí)無法解決的問題，也為國產(chǎn)機(jī)的改進(jìn)和提高提供了可貴的借鑒。(4)理論研究成果卓著。如在頻譜管理上，采用了圖論、地圖色理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，提出了分段設(shè)計(jì)、頻譜分組、電網(wǎng)分段或分區(qū)、頻率重復(fù)使用等，并開發(fā)出了軟件包，可實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備管理、頻率管理、新通道設(shè)計(jì)和舊通道改造、插空安排設(shè)備等。為適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式電力線載波機(jī)的開發(fā)研制也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。此外，傳輸理論、組網(wǎng)技術(shù)等方面的研究也不斷有新的進(jìn)展。2.電力線載波通信存在的主要問題進(jìn)入八九十年代以來，我國電力事業(yè)和電力系統(tǒng)以前所末有速度迅猛發(fā)展大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大。電網(wǎng)的發(fā)展必然對(duì)電網(wǎng)管理和技術(shù)提出更高的要求，這就要求電力系統(tǒng)通信更加完善和先進(jìn)。電力線載波由于其固有的弱點(diǎn)：通道干擾大、信息量小，再加上我們?cè)O(shè)備水平、管理維護(hù)等方面造成的穩(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)對(duì)通信多方面、多功能的要求；而與此同時(shí)，信息時(shí)代的到來，促進(jìn)了全世界范圍內(nèi)電信科技的全面、多維發(fā)展，各種新興的通信技術(shù)不斷出現(xiàn)；通信設(shè)備性能越來越先進(jìn)，價(jià)格越來越低廉。于是，數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動(dòng)通信、對(duì)流層散射通信、特高頻通信、擴(kuò)展頻譜通信、數(shù)字程控交換機(jī)及以數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中得以逐漸的推廣應(yīng)用。我們已經(jīng)看到，電力線載波已成為電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的通信手段，當(dāng)然，其缺點(diǎn)和不足從中也得以充分體現(xiàn)；加之和其它新興通信手段共存，更顯示出了其局限。目前對(duì)電力線載波評(píng)價(jià)不高似乎已是比較普遍的現(xiàn)象。然而，仔細(xì)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，其原因也是多方面的：既有技術(shù)上的，也有管理上的；既有設(shè)備制造、工程設(shè)計(jì)施工上的，也有運(yùn)行維護(hù)上的；既有客觀上的，也有認(rèn)識(shí)上的。2.1載波頻率分配使用中的問題我國電力線載波頻率使用范圍為40?500KHZ，載波頻帶帶寬為4KHZ，所以在整個(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)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，存在著阻波器制作上的困難；高頻段，易受廣播信號(hào)的干擾，而且還要考慮線路對(duì)信號(hào)衰減的不均勻性等因素。而我們?cè)趯?duì)這有限的頻率安排使用上，可以說不少地方做得并不好，造成了一方面是頻譜緊張，一方面又浪費(fèi)頻率資源。在頻率的安排上，有些地區(qū)安排頻率帶有很大的隨意性，&127“見縫插針”，沒有長遠(yuǎn)的計(jì)劃，以致于干擾嚴(yán)重，不斷改頻；有些則只注意本地區(qū)頻率規(guī)劃，結(jié)果即影響了別人，又影響了自己。甚至一些上級(jí)頻率主管部門，對(duì)頻率的管理也不夠重視，在分配頻率時(shí)也沒有嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的方法。沒有全局觀念、統(tǒng)籌意識(shí)，往往就事論事，就頻率考慮頻率。如現(xiàn)在比較普遍的情況是高頻保護(hù)占據(jù)單獨(dú)一相(入相)；如果改為與載波復(fù)用，&127則J可節(jié)省下保護(hù)占用的頻帶。再有，現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，通道占用多，利用率低，如改組成調(diào)度程控交換網(wǎng)，也可節(jié)省通道，并能達(dá)到靈活、可靠的效果。2.2電力線載波機(jī)的問題不可否認(rèn)，國產(chǎn)載波機(jī)無論是在技術(shù)性能、工藝結(jié)構(gòu)還是在電路上，同國際上一些先進(jìn)設(shè)備相比仍存在有很大的差距，從頻譜的利用率、自動(dòng)增益控制AGC)&127范圍和靈敏度、載供系統(tǒng)的精度、濾波器的性能，到載波機(jī)整個(gè)通道頻率特性以及工作環(huán)境溫度范圍，都難以達(dá)到進(jìn)口機(jī)的水平。實(shí)際上，比技術(shù)先進(jìn)更重要的是設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。國外載波機(jī)平均無故障時(shí)間(MTBF)可達(dá)幾十年，在這點(diǎn)國產(chǎn)機(jī)是根本無法相提并論白-一即使引進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)化機(jī)如ESB500恐怕也不能保證達(dá)到甚至接近進(jìn)口機(jī)的水平。2.3配套工程存在的問題配套工程存在的問題主要有電源的可靠性不高和容量小防雷技術(shù)措施不完善、儀器儀表配置不完備和落后等問題。無疑，這些問題的存在也在相當(dāng)大的程度上影響了通信的可靠性。比如，有些地區(qū)由于電源引起的故障竟高達(dá)三分之二!雷雨季節(jié)由于雷擊而致使通信中斷的事件也時(shí)有發(fā)生。至于儀器儀表配置不完備和落后，更是直接影響了設(shè)備正常維護(hù)測試的質(zhì)量和速度。2.4管理運(yùn)行上的問題管理運(yùn)行上的問題是比其它問題更突出的問題。多年來，我們的工作中一直不同程度地存在著重主機(jī)輕輔機(jī)、輕配套，重設(shè)備輕人員、輕管理、輕完善等現(xiàn)象，很多必須的工作都開展不力或根本沒有開展，造成新設(shè)備剛運(yùn)行一段時(shí)間甚至一開始運(yùn)行就出問題。舊通信系統(tǒng)、舊通道存在的問題，尤其涉及到多專業(yè)的問題，很多長期得不到解決。領(lǐng)導(dǎo)重視不夠，對(duì)通信的重要性認(rèn)識(shí)不足基礎(chǔ)工作不扎實(shí)不健全管理體制等方面上的問題通信人員待遇低，通信隊(duì)伍穩(wěn)定性差在目前形勢下，我們到底如何看待和對(duì)待電力線載波通信？首先，應(yīng)看到電力線載波通信確實(shí)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行控制保護(hù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、快速性和可靠性及對(duì)其它大量信息傳輸?shù)囊?。為滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，適應(yīng)全球性通信發(fā)展的大趨勢，使我國電力通信向高速率、寬頻帶、大容量方向發(fā)展，我們提倡大力發(fā)展應(yīng)用更為先進(jìn)的通信手段。但電力線載波做為電力通信網(wǎng)中一強(qiáng)有力的手段，有著雄厚的發(fā)展基礎(chǔ)和廣闊的市場，仍有其適應(yīng)的生存和發(fā)展的環(huán)境和空間，它不會(huì)簡單地消失或停滯不前。(1)做為電力部門特有的通信資源，不管將來如何發(fā)展，電力線載波通信無可比擬的優(yōu)越性是不會(huì)動(dòng)搖的。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，由于它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可比擬的。每種通信手段都有其適用的范圍和環(huán)境。電力線載波適益于縣調(diào)地調(diào)等信息需求量小的情形，以及在其它埸合做為可靠的備用通信手段。如在覆蓋范圍遠(yuǎn)而通道容量需求有限的情況下，電力線載波比使用其它任何傳輸介質(zhì)費(fèi)用都要低。電力線載波通信同其它技術(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，科研工作者一直不斷研究出新的技術(shù)方法去改進(jìn)提高?？茖W(xué)的發(fā)展無止境，電力線載波做為一門科學(xué)也必將會(huì)更加完善、可靠。事實(shí)上從出現(xiàn)到現(xiàn)在，電力線載波通信也是一直不斷發(fā)展進(jìn)步的。電力線載波通信中存在的其它問題一主要是運(yùn)行管理等方面的問題，只要我們提高認(rèn)識(shí)，積極改進(jìn)，也是完全可以克服的。針對(duì)目前電力線載波通信的現(xiàn)狀，我們認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面的工作要做：各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要提高認(rèn)識(shí)，真正從實(shí)際工作中重視起來注重通信人才的培養(yǎng)和通信隊(duì)伍的穩(wěn)定。加強(qiáng)和改進(jìn)專業(yè)管理。做好新技術(shù)理論的研究和推廣工作。要組織有關(guān)科研院所、院校有針對(duì)性地進(jìn)行科技攻關(guān)，尤其對(duì)那些沒有直接經(jīng)濟(jì)效益的課題。積極開發(fā)研制和推廣新一代的數(shù)字式載波機(jī);DPLC)0有計(jì)劃地對(duì)現(xiàn)存問題進(jìn)行技術(shù)改造和革新。發(fā)展相分裂導(dǎo)線載波和絕緣地線載波。生產(chǎn)廠家要加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，不僅要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，還要結(jié)合我國的國情和用戶的實(shí)際需要進(jìn)行創(chuàng)新；要有完善的質(zhì)量保證體系。軟件方面，要有健全的規(guī)章制度、標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)量、信息檔案等；硬件方面，包括先進(jìn)的自動(dòng)測試裝置、精密的工裝模具制程設(shè)備和先進(jìn)的元器件篩選、焊接工藝等。結(jié)束語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)在我國電網(wǎng)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮重要作用，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出新的更大的貢^^。

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