電力線載波傳輸關鍵技術的實現分析

周厚福

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.090

摘 要：電力線載波通信傳輸，近年來發展應用非?？欤貏e是低壓電力線載波傳輸，因其無縫連接的特殊性和背景好的經濟效果，更是得到了廣泛地推廣。但是當前在電壓配電網上的傳輸應用，也存在一些薄弱環節。該文結合電力線載波傳輸通信的工作原理和系統結構，對傳輸中的一些關鍵技術環節進行了分析。

關鍵詞：電力線 載波傳輸 關鍵技術

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0090-02

目前在電壓配電網運行中，電力線載波傳輸通信是高頻信號傳送的重要形式，而且現階段在語音通訊、數據接收、圖像傳送等領域得到了越來越廣泛的應用，形成了覆蓋力極強的通信傳輸網絡系統，不僅僅有效地節約了人、財、物配給，而且極大地方便了與通信傳輸需求。研究分析電力線載波傳輸的特點，解決其運行使用中存在的薄弱環節，就成為了理論界和電力行業的一項重要課題。

1 電力線載波傳輸工作原理和系統結構

1.1 電力線載波傳輸工作原理

電力線載波傳輸根據通信傳輸介質的差異，一般包括明線載波傳輸、對稱電纜載波傳輸、同軸電纜載波傳輸、微波載波傳輸、海底電纜載波傳輸和電力線載波通信等類型。而電力線載波傳輸通信技術，與其他類型的載波傳輸通信技術存在著明顯的特殊性，主要是借助于事先敷設完成的電力線來進行載波信號傳輸。電力線載波傳輸技術基于調制前提，以頻率轉換生成為工作原理，能夠通過最初通信信號的一次或者幾次調制，經由電力線通道網絡轉換為多條線路通信頻帶，完成很多通信傳輸任務，不但能夠有效防止超過50 Hz信號的擾動，而且能夠實現多路信號傳輸功能。

1.2 電力線載波傳輸系統結構

一般情況下，電力線載波傳輸系統結構通常包含了載波處理裝置和載波通道裝置。載波處理包括載波設施、調制芯片等，主要功能就是通過對需要傳輸的通信信號進行解調，將其轉換成可以經由線路傳送的高頻信號。高載波通道通常包括耦合設施和輸電線路，負責傳輸信號，所以載波通道對于信號通信傳送有著至關重要的影響。阻波設施與電力線和耦合設施進行串聯，主要是為了防止載波電流經由阻波設施通過電力線，使載波電流適當削減。在設計安裝阻波設施的時候，要確保載波頻率具備一定的電阻值，最好稍大一點，并且抗工頻的阻值要低一些。阻波設施在點對點設置的長途信號傳輸中應用的比較廣泛，但是不利于開放類型的電力通信傳輸，這種總線特征的配電網運行，通常都不安裝阻波設施，不過這樣也出現了很多技術問題，比如高頻通道對于電力線遇到的擾動無法有效阻止。

耦合設施與電力線相連，往往承擔很大的高壓襲擾，形成一定的工頻電阻抗擾，阻止電壓通過載波設施和結合濾波設施，防止造成用電事故，給電力設施和用戶帶來生命財產損失。但是這種連接技術由于無法有效阻止載波電流，可以降低耦合效果，形成繞過工頻直接進入高頻的良好局面。目前在電力線耦合設計上，不光是上面的電容耦合連接，體現耦合和變壓設施耦合安裝設計也很普遍。電容耦合裝置運行的效果比較好，目前應用的比較多，體現耦合裝置載線路架設的時候非常便捷，只是運行效果不是很好，變壓設施耦合裝置目前在低于1 kV的電力輸送網絡上使用的比較多。

另外，根據耦合設施的電力線連接形式，一般包括相相和相地兩種類型。相相之間的電力線連接，與相地之間的電力線連接相比，高頻傳送的損耗不是很高，安全效果比較好，不過需要安裝的設備很多，電力線的連接上比較麻煩，所以當前應用比較廣泛的是相地連接電力線的方法。