分析配電網工頻通信技術及其應用

劉書友

【摘要】 工頻通信技術是一種具有特殊通信機理兼具易實現性的電力線通技術。配電網工頻通信技術相比之于傳統的電力線載波技術，最大的優勢在于信號強度大，能夠直接穿透配電變壓器設備，不需要中繼就能實現跨變壓器臺區的通信，具有遠距離通信與抗干擾能力強的優點。本文首先介紹了配電網工頻通信技術，然后分析其優點及相關應用。僅作引玉之磚供廣大同行參考。

【關鍵詞】 配電網 工頻通信技術 優點 應用

一、概述配電網工頻通信技術

配電網工頻通信技術是一種特殊的電力線通信技術，也是國際上正在新興的電力配電網雙向工頻通信技術。該技術又稱之為工頻波畸變通信技術，顧名思義，這種技術是在50Hz工頻電壓過零點附近，經由人的行動產生的一種畸變工頻波形，然后運用電網產生的電壓、電流的微小變化來攜帶信息的電力線通信技術。與常規的電力線載波通信不同的是，它利用疊加于電力線上的高頻載波信號為信息傳輸的載體，而工頻通信技術則是將電網50Hz工頻波自身作為信息傳送的主體。

就信號與傳輸上而言。工頻波畸變通信是電力線路上超低頻信號的傳輸，運用電網工頻基波作為載頻，且在過零點的時候實行反向基帶調制，該技術在運行上具有簡單、實效性強的特點。

此外，工頻通信技術的關鍵點還在于時間點。工頻電壓產生波形畸變的地點不是波峰而是在電壓過零點附近，這是由于過零點附近進行波形改變所需要的調制 能量消耗最少，而且在調制的過程中對電網產生的沖擊及引起的電壓電流畸變能控制在合理的范圍內；信號的接收與過零點的時間保持同步這將有利于檢測與識別信號。再者，工頻電壓過零點時刻，電網產生的負荷與干擾聲最低。就上述內容而言，工頻畸變技術與傳統的電力線載波技術不管是在理論上還是在實踐上都有明顯的優勢。

二、配電網工頻通信技術的優點及相關應用

2.1工頻通信技術的優點分析

1）工頻通用技術不再需要額外增添其他的系統設備直接將現存的電力網絡作為傳輸的載體，對現有的系統也沒有其他的要求，在財力上降低了大量的很大開支。

2）工頻通用技術在傳輸的過程中不存在信號泄露和旁路問題，衰減小，不用再使用濾波器和阻波器。

3）雙向工頻通用技術不需要再在變壓器上增添其他的設備就可以實現垮臺區之間的通信，如此一來就降低了對地域性的要求。

4）工頻通用技術在實現雙向通信的過程中，上行通道與下行通道之間互不干擾且能夠進行多通道之間的通信。

5）工頻通用技術可以直接訪問遠端設備或者相關儀表，不需要中繼環節；該技術不對電網具有干擾，完全處在允許的范圍之內；對電網自身產生的頻率與幅值產生的變化不敏感，具有很強的抗干擾能力，且調制信號在過零點附近，需要的調制功率小，比較易于實現。

2.2工頻通信技術的應用分析

工頻通用技術相比之于傳統的電力線載波通信系統，該技術利用的是工頻過零點通信效率低的特點，主要運用在對實時性要求不太高的場合。本文結合系統特點，將可能的技術應用總結為以下幾個方面。

1）運用在集中抄表系統中，比如居民的水表、電表、氣表的遠程抄收工作中，也可以用于中小型電力用戶的監測工作中，比如配變TTU監測。

2）運用在電力用戶用電產生異常情況的報警系統中，比如用電異常檢測報警，異常停電檢測報警、驗證報警及非法竊電報警等。

3）運用在負荷控制系統，進行無功補償電容投切控制，還有分布式的遠程無功補償電容器投切。

工頻通用技術的運行原理決定了它能夠在比較復雜的電網環境中適應。這項技術運用的范圍廣，可以用于電能量的采集及配電監測、控制各種負荷等等。這種技術在通信速率要求不高的情況下比載波方面有更多的優點，是一種可以對配用店實行自動管理及控制的新技術平臺。

三、結束語

不管是從技術的實用性與先進性來看，還是從促進配電網電力線通信技術發展的角度而言，工頻通用技術在電力電網上的應用都有著巨大的社會影響和經濟意義。與此同時我們也應該清楚的看到，我國中低壓配網直接采用工頻通用技術還存在一定的困難。面對我國較為復雜的電網情況，屬于強噪聲環境，我們還需要繼續研究，以確保工頻通用技術在強噪聲干擾情況下也得到可靠應用。

參 考 文 獻

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