關(guān)于通信技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)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(gè)國家發(fā)展的重要能源保障。當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵階段，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行是其基礎(chǔ)。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(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。電力通信網(wǎng)、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的三個(gè)支柱。在電力系統(tǒng)中，對(duì)通信的要求嚴(yán)格，比如必須保證通信的可靠性、信息傳遞的高速性以及準(zhǔn)確性等，所以，一般情況下，電力部門會(huì)自主建設(shè)專用的電力通信網(wǎng)。

電力通信網(wǎng)是一個(gè)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(gòu)成，分線路采用電力線載波、光纖等組成，可以完成復(fù)雜的調(diào)度、檢測(cè)、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(diǎn)與要求:一般情況下需要傳輸?shù)男畔⒘坎淮螅潜仨毐ＷC傳輸?shù)募皶r(shí)性與準(zhǔn)確性，可以耐得住沖擊，通信范圍復(fù)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(shù)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(jī)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(shè)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(diǎn)。同時(shí)利用絕緣底線載波進(jìn)行通信時(shí)，其具有不受輸電線路的影響、能耗低等更明顯的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 光纖通信

光纖通信由于其自身的諸多優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)問世，便得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。尤其在電力通信中，更是取得了長(zhǎng)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(zhǎng)在1mm至1m，頻率從300MHz到3GHz的電磁波傳輸信息的通信技術(shù)。由于微波的頻率極高，波長(zhǎng)很短，在空間中與光的傳播特性相近，一般微波傳播到50km時(shí)，需要中繼轉(zhuǎn)發(fā)，通過多次的中繼轉(zhuǎn)發(fā)，微波通信可以傳遞到很遠(yuǎn)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(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，電力線載波技術(shù)不僅僅適用于單片機(jī)，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(yīng)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(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、IC卡技術(shù)，以綜合布線為基礎(chǔ)，合理的配置住宅區(qū)內(nèi)的每個(gè)子功能，從而達(dá)到具有安防系統(tǒng)、信息服務(wù)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(wù)和管理集成系統(tǒng)的要求。雖然我國對(duì)智能小區(qū)的提出較晚，但是發(fā)展很快。在建設(shè)智能小區(qū)這方面，電力線載波通信技術(shù)有著其他通信方式難以達(dá)到的優(yōu)勢(shì)，因此國外一般采用電力線載波通信方式建設(shè)智能小區(qū)。

2.2 自動(dòng)抄表系統(tǒng)

能夠自動(dòng)采集到計(jì)量表讀數(shù)的系統(tǒng)稱為自動(dòng)抄表系統(tǒng)。根據(jù)電力線載波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其很適合應(yīng)用到自動(dòng)抄表系統(tǒng)中。以電力線為媒介，把采集到的關(guān)于每個(gè)用戶的用電參數(shù)等信息傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，自動(dòng)形成報(bào)表，這種方式不僅方便快捷，而且還節(jié)省投資成本及維護(hù)費(fèi)用。電力線載波通信極大地促進(jìn)了自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展，并且為相關(guān)產(chǎn)品的推廣提供了很大的市場(chǎng)潛力。

2.3 家居智能化中的應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)家居的智能化，利用電力線載波技術(shù)將現(xiàn)有的電力線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、微控制器等相結(jié)合，是一個(gè)比較好的選擇。這樣直接把電力線作為信號(hào)線使用，省去很多信號(hào)線，具有很高的可靠性，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可以應(yīng)用到中速率的傳輸中。利用電力線載波通信技術(shù)等可以把現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備及自動(dòng)化通信系統(tǒng)進(jìn)行連接，這也稱為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。這個(gè)技術(shù)主要是為了解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中一些儀表、控制器等設(shè)備之間的通信和控制。

3 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

光纖通信技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):傳輸質(zhì)量好、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、抗干擾性好等。它應(yīng)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(luò)，而且其系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，易于維護(hù)，有效地提高了電力系統(tǒng)中通信的準(zhǔn)確性，合理優(yōu)化了資源配置。

OPGW是指光纖復(fù)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(yīng)用到電力傳輸線路中，即把輸電線路和通信光纜結(jié)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(gè)安裝過程簡(jiǎn)單，在建設(shè)輸電線路的同時(shí)，也就很輕松地把通信線路建設(shè)好了。到目前為止，這種技術(shù)已經(jīng)在35kV及其以上的電網(wǎng)中進(jìn)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(gè)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具有的三個(gè)基本單元。而通信網(wǎng)中的傳輸部分可以說是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分。如果建設(shè)的傳輸層不穩(wěn)定可靠，將會(huì)直接影響到整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的其他部分功能的實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展。因此，在構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須先構(gòu)建一個(gè)可靠的傳輸層，然后再完成另外兩個(gè)部分的構(gòu)建。

一般情況下，在建立傳輸層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，常采用環(huán)形、鏈形或者環(huán)帶鏈形的結(jié)構(gòu)。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(shí)時(shí)性比較高，則應(yīng)選擇傳輸速度快的光纖類型，如果要求不是很嚴(yán)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(hù)通道和與傳輸設(shè)備相配套的接入裝置，能夠建立2Mbit／s的通道，完成通話任務(wù)。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(diǎn)是安裝方便、無需停電、價(jià)格經(jīng)濟(jì)。

4 微波通信的應(yīng)用

微波通信的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、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(yuǎn)時(shí)，微波通信需要建設(shè)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(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低、傳輸距離遠(yuǎn)且易于維護(hù)；缺點(diǎn)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(kuò)頻通信是近些年新興的一種通信技術(shù)，傳輸速率高，傳輸過程中的誤碼率低，對(duì)采集信號(hào)的門限信噪比要求低，即使采集的信號(hào)中含的噪聲比較大，仍能夠分辨出信號(hào)；具有較強(qiáng)的抗多徑干擾能力，抗同頻干擾能力強(qiáng)；安裝方便，傳輸數(shù)據(jù)可靠性高；機(jī)密性高，傳輸過程中不易被截獲。擴(kuò)頻通信技術(shù)的一點(diǎn)多址的特點(diǎn)，很適合應(yīng)用到農(nóng)網(wǎng)中。在縣級(jí)電力系統(tǒng)中，采用這種方式進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化，是一個(gè)理想的選擇。

5 結(jié)束語

電力通信網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，直接關(guān)系到整個(gè)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(duì)電力系統(tǒng)的要求提高，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)包括光纖通信等在內(nèi)的其他多種現(xiàn)代通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，以保證電力系統(tǒng)的發(fā)展與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

［1］劉增基.光纖通信［M］.西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2010.

［2］王秀麗.淺談光纖光纜在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及發(fā)展［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2012，（22）:61－63.

［3］胡必武，余 成.光纜及光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，（01）:29－31.