电力线载波通信技术的发展及特点研究

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:邓胜斌
[导读] 摘要:现时期,对于电力系统来说电力通信网已是其不可缺少的重要保障,可以促进电网调度实现调度自动化、管理的现代化,用网络运营的稳定性。
        东莞市开关厂有限公司  广东东莞  523000
        摘要:现时期,对于电力系统来说电力通信网已是其不可缺少的重要保障,可以促进电网调度实现调度自动化、管理的现代化,用网络运营的稳定性。电力线载波通信电压等级主要包含高压、中低压和低压三种。在此当中,高压载波通道较单一,而且技术也越来越成熟完善;中低压一般都是民用;低压用户基数较大,而且网络结构也较复杂,对此进行研究会存在不同程度的困难。所以在此情况下,本文重点对电力线载波通信技术特点和发展进行了深入全面的研究,望可以为电力系统的正常高效运行提供保障。
        关键词:电力线载波通信技术;技术发展;技术特点
        引言:
        电力载波通信主要是把高压、中压、低压等电力线路当作信息传输媒介,并进行语音、数据传输的一种通信方式。伴随国家智能电网的有效构建,电能计量自动化现已成为智能电网发展的重要保障。利用电力线载波通信可促进电能计量实现自动化,现时期电力载波技术仍处在发展中,而且社会对其的需求量也越来越大,由此可以发现,中低压电力线载波通信技术发展空间非常广。电力通信技术的普遍应用为此行业的发展创设了良好的条件。
        1.电力线载波通信技术发展现状
        电力通信网能够有效的确保电力系统运行稳定性和安全性。在通信中,对于信息传输速度及安全性有较高的要求。现时期有很多国家均都创建了专属的电力系统通信网,以用来保障传输稳定性。对于电力通信来说,电力线载波通信网是基础性网络。我国对电压等级高于35KV的输电线路设置了电力线载波通道,以此构建成一个完整大规模的电力载波通信网,此网络主要是供市级、市级以下一些用电大户和变电站使用,用作远程通信、综合自动通信、调度通信等。
        伴随数字媒体的快速发展,此技术对于通信效率有了更大的需求。为了确保传输效率,需要现有电力线载波突破以往仅简单完成电力通信、电网与数据交互的局限性。从现实发展情况可以看出,我国的电力通信发展仍不完善,需要各变电站一定要保证拥有两种或是更多通信方式、能够完成互补的电信通道。除此之外,在我国对于电力线载波通信的需求空间非常大,为此便需要开发人员加强电力载波功能的不断完善和创新。
        2.电力载波通信关键技术
        2.1直接序列扩频技术
        直接序列扩频技术通过发送端借助高速率扩频序列来扩散信号频率,而在接收端则采用相同的扩频码序列来完成信号扩散活动,同时对所接收信息进行还原。此技术的抗干扰性比较强大,在使用过程中,并不会对其他信号造成任何影响,而且信号也不会被拦截,具有良好的可靠性[1]。
        2.2多载波码分复用技术
        多载波码分复用技术工作原理主要是直接把正交频分复用技术作用于载波码分复用上来实现载波通信。首先,对各信号实施扩频操作,当扩频操作完成以后,再把全部芯片调制在一个载波频上,通过信道来进行传输。在接收信息以后,需完成正交频分复用解护、解调等操作,以此使各并行、串行间都可以实现充分的交换,通过这样来恢复原始信号和检测原始信号。多载波码分复用技术其抗扰性较强,同时频带具有较高的利用率,可有效防止因时延扩展所造成的不利影响。相比与正交频分复用技术,多载波码分复用技术其优势主要是,可以有效避免子载波衰落情况的出现。
        3.电力线载波技术特点
        3.1对于可靠性的要求比较高
        电网调制信息是非常重要的。可有效隔离电压以此确保系统正常稳定运行,而且对电力线载波机有较高的要求,设备在出厂之前需实施严格检测。我国针对此设备进行了强性规定,国家质检部门也制定并执行了强制性的生产许可证管理制度,对各环节进行了严格的把关。在社会与科技快速发展背景下,逐渐诞生出如继电保护收发器、调制解调器等各种用于电力通信用的装置[2]。


        3.2线路的噪音较大
        电力载波通信存在的缺陷是噪音干扰较大。在高压电路当中,游离放电与绝缘子放电均无法避免的会产生大的噪音,而且此噪音还会在突发情况下伴随出现高电平。为了能够获得最佳信噪比,需选用大输电功率的电平载波器。低压电力线载波通道其噪音干扰一般包含了同步与非同步噪音、无线电广播噪音、脉冲噪音等。
        3.3线路阻抗变化非常大
        高压电力线路正常阻抗在300到400欧姆范围内,如通道存在缺陷或容性负载的情况,载波通道阻抗值便会有所改变,由此致使通信被迫中断。针对低压类型的用户配电网来说,载波通道变化会更大。在大负荷状态下,线路阻抗如小于1欧姆,会对载波信号传输效果产生较大的影响,因此载波装置不可采用固定阻抗来实施输出操作[3]。
        4.低压电力线载波信息技术应用
        4.1集中秒表中的应用
        远程秒表可以将居民用水、用电、燃气表盘等数据及时的传回控制中心,以进行分时段的计价,同时由控制中心来给予科学的供给。此秒表的远程通信,实际上便是在读取表盘信息以后,利用远程通信的方式来将数据传回控制中心。现时期此技术的应用越来越成熟。
        4.2智能家居应用
        现时期,对于智能家居的应用越来越多,如此便要求电力线载波技术需要有全新的传输信号。然而因现时期智能家居使用环境并不单一,在传输过程中较易出现串号、损耗大的情况,因此一定要设置适合的通信协议。各种电力线辅助设备,例如开关、传感器等,均需严格依据协议来操作,在此情况下,便需生产厂所生产的电气产品应能够相互兼容,只有如此才可以实现相互交流。
        4.3路灯控制应用
        路灯是耗电大的设备,通过借助低压电力线载波通信技术把路灯传输电力线作为通信渠道来使用,同时借此传输信号。应用这一技术,能够在不额外设置低压电力线的情况下,仍然可以实施远程信号传输,并有效完成通信。像这种信息传输通信方式,主要工作原理便是借助LC谐振电路和功率放大电路来把信号调控到高频载波上。然而如想实现这一目标,仍需安装相应的调制设备和载波终端机来当作辅助电力传输设备。通过载波技术完成通信,保证路灯可以结合日升日落来操控开关时间,同时还可遵从天气变化来进行自动的调整光照强度,利用此方式来管理路灯可以达到节能环保的效果。
        5.低压电力线载波通信技术发展
        虽然我国的低压电力线载波通信技术起步和发展都相对落后,并且与一些国家相比也存在一些差距,然而我国的市场需求则较大,因此其发展空间是非常大的。国家电网波阻抗无法避免一定会对通信产生较大的干扰,但在传输中极易产生辐射和损失,如此使得信号变弱,因此有效处理好波阻问题,减少辐射干扰是现时期低压电力线载波技术所面对的重要问题,并且也将实现大容量、远距离的载波通信发展。除此之外,扩频技术会与调制设备、传输技术相结合以获得同步发展,增大载波信号传输容量,并且还具备良好的稳定安全性。
        6.结语
        总体来说,在我国电力行业快速发展背景下,电力线载波通信技术越来越成熟和完善,现已被广泛的应用在低压、中压及高压等领域中,在此当中,低压电力线载波通信技术其应用范围是最广的,对我国的智能电网发展发挥了非常大的效用。相比与一些发达国家,我国的电力线载波通信技术设备仍然需不断优化和改进,然而我国作为发展中国家,拥有良好的输配电网,所以对于电力线载波通信技术的发展潜力非常大。
        参考文献:
        [1]刘丽霞.电力线载波通信技术的发展及特点[J].内燃机与配件,2018,01(No.11):229-230.
        [2]吕剑,李森.电力线载波通信技术的发展及特点[J].通信电源技术,2020,v.37;No.204(12):150-152.
        [3]王飞,嵇江源,黄明耀,等.电力线载波通信技术的发展及特点分析[J].电脑迷,2018,(002):67.
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