浅析PLC技术在电力通信网的应用前景

来源:用户上传      作者: 刘科兴

　　摘要：互联网的快速发展和通信技术一定的关系，在电力通信中，PLC技术已经逐渐得到了应用，并且取得了不错的效果。本文对这项技术的概念及具体应用进行了深入地分析，从而研究其在未来电力通信行业中的应用前景，因此具有重要的研究意义。
　　关键词：电力通信网；PLC技术；应用前景
　　
　　一、引言
　　PLC技术的中文名称叫电力线载波通信技术，英文全称为Power Line Communication，它是一种利用已有的配电网作为媒介并实现数据传递和信息交换的技术。从它的发展历程来看，它开始于二十世纪二十年代，最初它在电力线电话信号的传输上得到了应用。从广义来看，这种技术还包括两大分支，其中第一个分支是面向进户线路和户内线路，其称之为PLC线路通信，另外一个分支是面向配电网自动化的，又被称之为DLC配电线路载波。其区别主要在其使用对象和技术特征的不同，随着电力通信技术应用的范围越来越广，将用户器直接作为网络终端成为研究的热门方向之一。在上个世纪二十年代，电力线载波通信技术创造性地将电力线作为数字信号或者模拟信号的传输媒体，最终实现了电力线路的远距离传输。这种方式的优点还包括可靠性较高，投资见效较快的优点，经过几十年的发展，如今它也成为了最广泛的通信方式之一。在电网调度通信、跳闸等应用中得到了一致好评，但它也有着自身的一些不足，如这种通信方式信号传播的速度越慢，传输的容量较小等，最终限制了它的应用范围。研究它的发展前景成为本文的主要内容。
　　二、PLC技术发展现状
　　随着现代科学技术的快速发展，通信技术成为影响电子电路设计中非常重要的一个环节，从上个世纪八十年代以后，通信技术也成为发展速度最快的领域之一。从根本上说，通信技术的快速发展使得人们可以在较短时间内获取到想要的信息，并且随着电子元器的的不断发展，模块化的产品也逐渐成熟，设计开发的效率也得到了有效地提高，先进的通信技术也逐步应用到电子产品的设计中。在这种情况下，电力系统的电力线载波技术也应用到各种通信中，如高压载波、低压载波、宽带电力线载波等，但这些技术都针对特定的条件提出的，具有较强的针对性，并且每种技术都有些自身的优缺点，下面对电力线载波通信技术的发展方向进行讨论，从而探究未来通信领域的发展中载波技术的应用前景。
　　从根本上说，电力通信网络的主要目的是保证电力系统的安全稳定地运行，尤其当电力系统出现故障时，可以及时有效地排查故障点，从而采取有效地措施进行应对，电力通信网络和电力系统安全控制系统及调度自动系统成为保证电力系统安全运行的三大支柱。由此可见电力通信网络的重要性，在电力系统中，保证电力通信网络的正常运行也关系到电力系统是否能正常运行，我国对于电力通信网络的保护及控制有着比较严格的要求和规定，从更广的范围来看，世界上大多数的电力公司也组建了其特有电力通信网络。从上个世纪九十年代开始，我国经济的快速发展使得对电力的需求越来越大，电力公司的规模也处于不断地扩张中，单一的电力线载波通信越来越不能满足电力安全运输的要求，因此，单一载波通信被微波通信及光纤通信取代，极少数的电力线载波通信信息在少数的电路中，在县级及较偏远的地区，电力线载波主要用来于高频保护及跳闸信号，因此也是这些地区主要的通信方式之一。值得一提的是，电力载波技术并不是静止的，它和其它技术一样也处于不断的发展和完善之中，单一的电力线载波技术在电力通信网中具有比较广阔的市场，其生存空间仍然较大，因此可以想念在未来的几年里不会消失。
　　三、电力线载波通信的特点
　　配电网直接面向用户，负荷情况复杂，各节点阻抗不匹配，所以信号会产生反射、谐振等现象，使得信号的衰减变得极其复杂。对高频信号而言，低压电力线是一根非均匀分布的传输线，各种不同性质的负载在这根线的任意位置随机地连接或断开。因此，高频信号在低压电力线上的传输必然存在衰减。此外，电力线载波还表现出噪声干扰强、入阻抗特性复杂、随机性和时变性等特点。正是由于电力线载波通信环境的恶劣性，决定了电力线载波通信必须采用先进的调制、均衡、编码等通信技术才能完成。数字通信技术的发展给电力线载波通信开辟了更为广阔的前景，融合计算机技术在电力线载波通信中应该大有可为。
　　四、电力线载波技术的主要发展前景
　　从电力线载波技术的发展趋势来看，多元化必将成为其发展的主要方向，但在多元化的过程中，它也遵循着一定的规律，具体可以分为以下几个方面：
　　语音压缩技术
　　采用码本激励线性预测编码（CELP）技术，矢量和激励线性预测编码(VSELP)技术，可进一步压缩话音信号的带宽。
　　宽带电力线载波
　　宽带电力线载波技术是一种发展前景较大的通信技术，它可以发挥电力线网络的通信潜能，从而实现信息的快速传输。和传统的电力线载波技术相比，它的主要优势是带宽得到了极大地提高，是传统载波技术的上百倍。
　　超窄带载波技术
　　应用于电力线传输中，可以无需任何中继，在低功耗的情况下，穿透多级变压器。传输距离在不大于200km的范围内，超窄带载波技术是使低功耗信号集中在1个非常狭窄的频带内传送。超窄带的每个独立发送源被分配1个介于5~9.5Hz之间的频率，每个频道的带宽为0.0015Hz，这就是其名称的来历，真正的数据都包含在每个载波模块的双边频带里。
　　五、总结
　　综上所述，电力线载波通信的快速发展使得价格低廉的通信方式成为了可能，并且还将继续发展，最终成为一种普及率较高的通信方式，使用这种方式进行通信可以十分方便地通过低压线路进入国际互联网。因此，从它的发展趋势来看，随着电力线载波技术应用得到不断地推广，但从目前来看，它的管理水平还比较低，相信随着时代的发展它也必将不断地得到改进，为我国电网的快速发展提供可靠的保证，也保证我国经济平衡快速的发展。
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