電力線中壓載波通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

蔡漫丹

（廣東達(dá)安項(xiàng)目管理股份有限公司，廣州 510000）

1 電力線中壓載波通信技術(shù)的應(yīng)用方向

1.1 適用地區(qū)

我國(guó)現(xiàn)階段用電信息采集系統(tǒng)可分為遙測(cè)信息、遙信信息、遙控信息、其他信息4類，而結(jié)合電力線中壓載波技術(shù)特點(diǎn)，本文認(rèn)為該技術(shù)可較好服務(wù)于配電臺(tái)區(qū)布點(diǎn)較為分散、用電量不高、供電半徑較大地區(qū)，這類地區(qū)受效益制約無(wú)法建立光纖通信系統(tǒng)，但電力線中壓載波技術(shù)卻能夠滿足地區(qū)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)需求[1]。

1.2 電纜屏蔽層藕合方式選擇

確定電力線中壓載波技術(shù)適用地區(qū)后，該技術(shù)應(yīng)用中的電纜屏蔽層耦合方式選擇需要得到重視，為保證配電網(wǎng)穩(wěn)定性和信號(hào)傳輸速度，本文建議采用電感耦合方式服務(wù)于電力線中壓載波技術(shù)應(yīng)用，這是由于電感耦合方式使用的裝置無(wú)需連接電力線且安裝方便，而通過(guò)耦合導(dǎo)體電力線屏蔽層，即可形成屏蔽層與大地間的回路，電感耦合裝置的可靠性、安全性也將由此得到保障。

1.3 系統(tǒng)通信層次結(jié)構(gòu)選擇

考慮到電力線中壓載波技術(shù)適用地區(qū)需要，本文建議電力線中壓載波技術(shù)在應(yīng)用中建立兩層通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由此即可同時(shí)連接多條10kV線路變電站，各節(jié)點(diǎn)也將作為通信主站更好服務(wù)于用電信息采集。其中，用電信息采集系統(tǒng)的通信子站設(shè)備需承擔(dān)中繼節(jié)點(diǎn)任務(wù)，該任務(wù)包括匯總終端設(shè)備采集信息、轉(zhuǎn)化采集信息、故障檢測(cè)等，因此必須賦予該類設(shè)備可同時(shí)兼容多種傳輸協(xié)議和傳輸介質(zhì)的能力，這點(diǎn)必須得到重視。

1.4 中壓載波信道

用電信息采集系統(tǒng)在配電系統(tǒng)業(yè)務(wù)分區(qū)中屬于生產(chǎn)控制大區(qū)，電力線中壓載波技術(shù)在其中的應(yīng)用則必須考慮電力線屏蔽層載波通信結(jié)構(gòu)問(wèn)題，在筆者的實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，RS485與RS232屬于最為常用的兩種電力線屏蔽層載波通信結(jié)構(gòu)用串口，但二者均存在著無(wú)法直接與光纖通信網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)兼容的不足，而這便需要設(shè)法實(shí)現(xiàn)串口轉(zhuǎn)換，具體應(yīng)用思路如下所示：一是子站與主站間的通信信道。存在兩種方案，分別為透明信道和規(guī)約方式轉(zhuǎn)換，其中透明信道需要利用使用E1轉(zhuǎn)換器或串口連接光纖通信網(wǎng)，由此建立VC-12通道，即可滿足數(shù)據(jù)傳輸需要，這一過(guò)程中通信子站設(shè)備將負(fù)責(zé)匯聚各主從載波子網(wǎng)數(shù)據(jù)；規(guī)約方式轉(zhuǎn)換需要使用串口通信方式，通過(guò)轉(zhuǎn)換串口數(shù)據(jù)為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，即可滿足數(shù)據(jù)輸送需要，其中的核心在于將載波子網(wǎng)101規(guī)約轉(zhuǎn)換為104規(guī)約。二是子站到各電站的通信信道。存在主從方式與對(duì)等方式兩種方案，其中主從方案需要構(gòu)建以101規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的子網(wǎng)絡(luò)，由此即可實(shí)現(xiàn)由主載波管理對(duì)應(yīng)從載波；對(duì)等方式需要按照區(qū)域劃分進(jìn)行載波管理，載波由此均勻分布于同一層結(jié)構(gòu)，由此實(shí)現(xiàn)的相互通信可保證任意節(jié)點(diǎn)接入均可接入通信網(wǎng)。

2 電力線中壓載波通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

為提升研究實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了S地區(qū)架空線路作為研究對(duì)象，該研究對(duì)象2012年起開(kāi)始建設(shè)地區(qū)光纖通信，2013年完成電網(wǎng)光纖通信主干網(wǎng)建設(shè)，但由于該地區(qū)地勢(shì)陡峭、重要供電半徑較大、用電量不高，這就對(duì)用電信息采集帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。

2.1 中壓載波通信組網(wǎng)

（1）組網(wǎng)方案。結(jié)合S地區(qū)需要，電力線中壓載波技術(shù)應(yīng)用的具體組網(wǎng)應(yīng)采用如下方案：一是電感耦合方式選擇。由于S地區(qū)架空配電網(wǎng)停電施工難度較大，因此選擇了電感耦合方式作為電纜屏蔽層耦合方式，這是由于該方式可滿足不停電施工需要。二是主從方式載波設(shè)備選擇。由于S地區(qū)現(xiàn)階段能夠支持對(duì)等信道的設(shè)備較少，且該對(duì)等方式相關(guān)技術(shù)也存在一定不足，因此選擇了主從方式方案的子站到各電站的通信信道。三是規(guī)約選擇。為保證電力信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率、容量能夠滿足S地區(qū)需要，系統(tǒng)接入層采用了一主多從101規(guī)約，而配網(wǎng)骨干層則選擇了轉(zhuǎn)換104規(guī)約，由此實(shí)現(xiàn)了S地區(qū)原有光纖網(wǎng)絡(luò)資源的最大程度利用，此外，為滿足線路信息采集需要，系統(tǒng)還必須適用376.1規(guī)約。

（2）組網(wǎng)方式。選擇PLC-0作為主載波，結(jié)合圖2可直觀了解S地區(qū)應(yīng)用電力線中壓載波技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)。考慮到S地區(qū)部分地段存在線路過(guò)長(zhǎng)情況，需適當(dāng)使用中繼設(shè)備提升載波傳輸距離，由此即可滿足S地區(qū)用電信息采集需要。

2.2 需關(guān)注問(wèn)題

為保證電力線中壓載波技術(shù)更好服務(wù)于S地區(qū)用電信息采集，如下問(wèn)題必須得到高度重視：一是關(guān)注載波設(shè)備實(shí)際發(fā)射功率。為最大化用電信息采集系統(tǒng)效率，電力線中壓載波技術(shù)的應(yīng)用需確立通過(guò)最小發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)最大傳輸效率和傳輸距離的目標(biāo)，而為了避免干擾問(wèn)題，必須使最大發(fā)射功率小于5W。二是考慮多方面因素影響。電纜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、線路運(yùn)行狀態(tài)、配電房間距均可能對(duì)載波設(shè)備組網(wǎng)造成影響，這些必須得到關(guān)注，同時(shí)還需要重視用電信息采集系統(tǒng)所覆蓋地區(qū)的具體業(yè)務(wù)類型，以此進(jìn)一步提升電力線中壓載波技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力線中壓載波技術(shù)能夠較好服務(wù)于用電信息采集系統(tǒng)。而在此基礎(chǔ)上，本文涉及的S地區(qū)架空線路電力線中壓載波技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，則證明了研究的實(shí)踐價(jià)值。因此，在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索中，本文內(nèi)容能夠發(fā)揮一定程度的參考作用。

[1] 茍國(guó)棟.中壓載波在用電信息采集中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（35）：135+137.