電力線載波傳輸關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)分析

周厚福

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.090

摘 要：電力線載波通信傳輸，近年來發(fā)展應(yīng)用非?？?，特別是低壓電力線載波傳輸，因其無縫連接的特殊性和背景好的經(jīng)濟(jì)效果，更是得到了廣泛地推廣。但是當(dāng)前在電壓配電網(wǎng)上的傳輸應(yīng)用，也存在一些薄弱環(huán)節(jié)。該文結(jié)合電力線載波傳輸通信的工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對傳輸中的一些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電力線 載波傳輸 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0090-02

目前在電壓配電網(wǎng)運(yùn)行中，電力線載波傳輸通信是高頻信號傳送的重要形式，而且現(xiàn)階段在語音通訊、數(shù)據(jù)接收、圖像傳送等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，形成了覆蓋力極強(qiáng)的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅僅有效地節(jié)約了人、財(cái)、物配給，而且極大地方便了與通信傳輸需求。研究分析電力線載波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，解決其運(yùn)行使用中存在的薄弱環(huán)節(jié)，就成為了理論界和電力行業(yè)的一項(xiàng)重要課題。

1 電力線載波傳輸工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 電力線載波傳輸工作原理

電力線載波傳輸根據(jù)通信傳輸介質(zhì)的差異，一般包括明線載波傳輸、對稱電纜載波傳輸、同軸電纜載波傳輸、微波載波傳輸、海底電纜載波傳輸和電力線載波通信等類型。而電力線載波傳輸通信技術(shù)，與其他類型的載波傳輸通信技術(shù)存在著明顯的特殊性，主要是借助于事先敷設(shè)完成的電力線來進(jìn)行載波信號傳輸。電力線載波傳輸技術(shù)基于調(diào)制前提，以頻率轉(zhuǎn)換生成為工作原理，能夠通過最初通信信號的一次或者幾次調(diào)制，經(jīng)由電力線通道網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為多條線路通信頻帶，完成很多通信傳輸任務(wù)，不但能夠有效防止超過50 Hz信號的擾動，而且能夠?qū)崿F(xiàn)多路信號傳輸功能。

1.2 電力線載波傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般情況下，電力線載波傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常包含了載波處理裝置和載波通道裝置。載波處理包括載波設(shè)施、調(diào)制芯片等，主要功能就是通過對需要傳輸?shù)耐ㄐ判盘栠M(jìn)行解調(diào)，將其轉(zhuǎn)換成可以經(jīng)由線路傳送的高頻信號。高載波通道通常包括耦合設(shè)施和輸電線路，負(fù)責(zé)傳輸信號，所以載波通道對于信號通信傳送有著至關(guān)重要的影響。阻波設(shè)施與電力線和耦合設(shè)施進(jìn)行串聯(lián)，主要是為了防止載波電流經(jīng)由阻波設(shè)施通過電力線，使載波電流適當(dāng)削減。在設(shè)計(jì)安裝阻波設(shè)施的時候，要確保載波頻率具備一定的電阻值，最好稍大一點(diǎn)，并且抗工頻的阻值要低一些。阻波設(shè)施在點(diǎn)對點(diǎn)設(shè)置的長途信號傳輸中應(yīng)用的比較廣泛，但是不利于開放類型的電力通信傳輸，這種總線特征的配電網(wǎng)運(yùn)行，通常都不安裝阻波設(shè)施，不過這樣也出現(xiàn)了很多技術(shù)問題，比如高頻通道對于電力線遇到的擾動無法有效阻止。

耦合設(shè)施與電力線相連，往往承擔(dān)很大的高壓襲擾，形成一定的工頻電阻抗擾，阻止電壓通過載波設(shè)施和結(jié)合濾波設(shè)施，防止造成用電事故，給電力設(shè)施和用戶帶來生命財(cái)產(chǎn)損失。但是這種連接技術(shù)由于無法有效阻止載波電流，可以降低耦合效果，形成繞過工頻直接進(jìn)入高頻的良好局面。目前在電力線耦合設(shè)計(jì)上，不光是上面的電容耦合連接，體現(xiàn)耦合和變壓設(shè)施耦合安裝設(shè)計(jì)也很普遍。電容耦合裝置運(yùn)行的效果比較好，目前應(yīng)用的比較多，體現(xiàn)耦合裝置載線路架設(shè)的時候非常便捷，只是運(yùn)行效果不是很好，變壓設(shè)施耦合裝置目前在低于1 kV的電力輸送網(wǎng)絡(luò)上使用的比較多。

另外，根據(jù)耦合設(shè)施的電力線連接形式，一般包括相相和相地兩種類型。相相之間的電力線連接，與相地之間的電力線連接相比，高頻傳送的損耗不是很高，安全效果比較好，不過需要安裝的設(shè)備很多，電力線的連接上比較麻煩，所以當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的是相地連接電力線的方法。