關于通信技術在電力行業(yè)中的應用探析

阮好凡

（云南云電信息通信股份有限公司，云南 昆明 650200）

電力是一個國家發(fā)展的重要能源保障。當前我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵階段，電力系統(tǒng)的正常運行是其基礎。而電力系統(tǒng)中的電力通信網(wǎng)則是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的一個關鍵因素。電力通信網(wǎng)、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的三個支柱。在電力系統(tǒng)中，對通信的要求嚴格，比如必須保證通信的可靠性、信息傳遞的高速性以及準確性等，所以，一般情況下，電力部門會自主建設專用的電力通信網(wǎng)。

電力通信網(wǎng)是一個具有多功能、多用戶的綜合通信網(wǎng)。其主干線一般是由微波、光纖、衛(wèi)星等構成，分線路采用電力線載波、光纖等組成，可以完成復雜的調(diào)度、檢測、控制等功能。與普通的公用通信網(wǎng)相比，電力通信網(wǎng)有其自身的特點與要求:一般情況下需要傳輸?shù)男畔⒘坎淮?，但是必須保證傳輸?shù)募皶r性與準確性，可以耐得住沖擊，通信范圍復雜等。

1 電力通信的幾種主要方式

1.1 電力線載波通信

電力線載波通信技術是指利用輸送工頻電流的電力線路將語音、圖像等信息通過載波機將其變換成高頻弱電流傳輸?shù)囊环N通信方式。這種方式由于是與電網(wǎng)的建設共同完成的，因而具有較好的可靠性、投資少、見效快等優(yōu)點。同時利用絕緣底線載波進行通信時，其具有不受輸電線路的影響、能耗低等更明顯的優(yōu)點。

1.2 光纖通信

光纖通信由于其自身的諸多優(yōu)點，一經(jīng)問世，便得到了廣泛的應用與發(fā)展。尤其在電力通信中，更是取得了長足的發(fā)展。除普通光纖外，一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。

1.3 微波通信

微波通信是指使用波長在1mm至1m，頻率從300MHz到3GHz的電磁波傳輸信息的通信技術。由于微波的頻率極高，波長很短，在空間中與光的傳播特性相近，一般微波傳播到50km時，需要中繼轉發(fā)，通過多次的中繼轉發(fā)，微波通信可以傳遞到很遠的距離，仍能保持很高的通信質(zhì)量。

2 電力線載波通信的應用

隨著科技的發(fā)展，電力線載波技術不僅僅適用于單片機，更能滿足數(shù)字化的要求。這種通信方式在電力系統(tǒng)中的應用列舉如下。

2.1 智能小區(qū)

智能小區(qū)是指利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡技術、計算機技術、自動控制技術、IC卡技術，以綜合布線為基礎，合理的配置住宅區(qū)內(nèi)的每個子功能，從而達到具有安防系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)以及家居智能化組成的住宅小區(qū)服務和管理集成系統(tǒng)的要求。雖然我國對智能小區(qū)的提出較晚，但是發(fā)展很快。在建設智能小區(qū)這方面，電力線載波通信技術有著其他通信方式難以達到的優(yōu)勢，因此國外一般采用電力線載波通信方式建設智能小區(qū)。

2.2 自動抄表系統(tǒng)

能夠自動采集到計量表讀數(shù)的系統(tǒng)稱為自動抄表系統(tǒng)。根據(jù)電力線載波技術的優(yōu)點，其很適合應用到自動抄表系統(tǒng)中。以電力線為媒介，把采集到的關于每個用戶的用電參數(shù)等信息傳送到計算機進行處理，自動形成報表，這種方式不僅方便快捷，而且還節(jié)省投資成本及維護費用。電力線載波通信極大地促進了自動抄表技術的發(fā)展，并且為相關產(chǎn)品的推廣提供了很大的市場潛力。

2.3 家居智能化中的應用

為了實現(xiàn)家居的智能化，利用電力線載波技術將現(xiàn)有的電力線通信技術、網(wǎng)絡、微控制器等相結合，是一個比較好的選擇。這樣直接把電力線作為信號線使用，省去很多信號線，具有很高的可靠性，而且經(jīng)濟實惠，可以應用到中速率的傳輸中。利用電力線載波通信技術等可以把現(xiàn)場的設備及自動化通信系統(tǒng)進行連接，這也稱為現(xiàn)場總線技術。這個技術主要是為了解決工業(yè)現(xiàn)場中一些儀表、控制器等設備之間的通信和控制。

3 光纖通信技術的應用

光纖通信技術具有以下優(yōu)點:傳輸質(zhì)量好、傳輸距離遠、傳輸容量大、抗干擾性好等。它應用到電力系統(tǒng)中，可以充分的利用電力系統(tǒng)的資源。國內(nèi)電力系統(tǒng)已經(jīng)建立并完善了現(xiàn)代光纖通信網(wǎng)絡，而且其系統(tǒng)可靠性強，易于維護，有效地提高了電力系統(tǒng)中通信的準確性，合理優(yōu)化了資源配置。

OPGW是指光纖復合架空地線采用光纖的方式傳輸信息。采用可通信的光纖單元應用到電力傳輸線路中，即把輸電線路和通信光纜結合在架空地線上，使地線不僅起到傳輸電力的作用，還能夠具有通信的作用。這個安裝過程簡單，在建設輸電線路的同時，也就很輕松地把通信線路建設好了。到目前為止，這種技術已經(jīng)在35kV及其以上的電網(wǎng)中進行廣泛的推廣使用，但是在使用的過程中，其表現(xiàn)也受其他因素的影響。

傳輸部分、交換部分和接入部分是一個通信網(wǎng)絡應當具有的三個基本單元。而通信網(wǎng)中的傳輸部分可以說是整個網(wǎng)絡的關鍵部分。如果建設的傳輸層不穩(wěn)定可靠，將會直接影響到整個通信網(wǎng)絡的其他部分功能的實現(xiàn)和擴展。因此，在構建通信網(wǎng)絡時，必須先構建一個可靠的傳輸層，然后再完成另外兩個部分的構建。

一般情況下，在建立傳輸層網(wǎng)絡時，常采用環(huán)形、鏈形或者環(huán)帶鏈形的結構。根據(jù)線路之間的間距，確定光纖的傳輸速度。如果要求的實時性比較高，則應選擇傳輸速度快的光纖類型，如果要求不是很嚴格，則選擇一般的即可。例如，STM1、STM4及STM16都具備雙纖單向的保護通道和與傳輸設備相配套的接入裝置，能夠建立2Mbit／s的通道，完成通話任務。由于電力系統(tǒng)具有廣泛的輸電線路，因此，一般采用自承式的光纜安裝在220kV以下的線路中，其優(yōu)點是安裝方便、無需停電、價格經(jīng)濟。

4 微波通信的應用

微波通信的特點是抗干擾能力強、具有很高的可靠性、波段的頻帶較寬，但是繞射能力弱。在通信距離很遠時，微波通信需要建設較多的中繼站。特高頻無線電通信是微波通信的一種，較多使用在農(nóng)電系統(tǒng)中，其優(yōu)點是設備價格低、傳輸距離遠且易于維護；缺點是采用的是模擬傳輸信道，抗干擾性不好、傳輸數(shù)據(jù)的速率低下。

擴頻通信是近些年新興的一種通信技術，傳輸速率高，傳輸過程中的誤碼率低，對采集信號的門限信噪比要求低，即使采集的信號中含的噪聲比較大，仍能夠分辨出信號；具有較強的抗多徑干擾能力，抗同頻干擾能力強；安裝方便，傳輸數(shù)據(jù)可靠性高；機密性高，傳輸過程中不易被截獲。擴頻通信技術的一點多址的特點，很適合應用到農(nóng)網(wǎng)中。在縣級電力系統(tǒng)中，采用這種方式進行電網(wǎng)的調(diào)度自動化，是一個理想的選擇。

5 結束語

電力通信網(wǎng)絡是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，直接關系到整個電力系統(tǒng)的成敗。要保證電力系統(tǒng)的安全，必須保證電力通信網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和高效性。隨著對電力系統(tǒng)的要求提高，應加強對包括光纖通信等在內(nèi)的其他多種現(xiàn)代通信技術在電力系統(tǒng)中的應用研究，以保證電力系統(tǒng)的發(fā)展與社會發(fā)展相適應。

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［3］胡必武，余 成.光纜及光纖通信在電力系統(tǒng)中的應用［J］.深圳信息職業(yè)技術學院學報，2007，（01）:29－31.