淺析PLC技術(shù)在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用前景

摘要：互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和通信技術(shù)一定的關(guān)系，在電力通信中，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸得到了應(yīng)用，并且取得了不錯(cuò)的效果。本文對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的概念及具體應(yīng)用進(jìn)行了深入地分析，從而研究其在未來(lái)電力通信行業(yè)中的應(yīng)用前景，因此具有重要的研究意義。

關(guān)鍵詞：電力通信網(wǎng)；PLC技術(shù)；應(yīng)用前景

一、引言

PLC技術(shù)的中文名稱叫電力線載波通信技術(shù)，英文全稱為Power Line Communication，它是一種利用已有的配電網(wǎng)作為媒介并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換的技術(shù)。從它的發(fā)展歷程來(lái)看，它開始于二十世紀(jì)二十年代，最初它在電力線電話信號(hào)的傳輸上得到了應(yīng)用。從廣義來(lái)看，這種技術(shù)還包括兩大分支，其中第一個(gè)分支是面向進(jìn)戶線路和戶內(nèi)線路，其稱之為PLC線路通信，另外一個(gè)分支是面向配電網(wǎng)自動(dòng)化的，又被稱之為DLC配電線路載波。其區(qū)別主要在其使用對(duì)象和技術(shù)特征的不同，隨著電力通信技術(shù)應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣，將用戶器直接作為網(wǎng)絡(luò)終端成為研究的熱門方向之一。在上個(gè)世紀(jì)二十年代，電力線載波通信技術(shù)創(chuàng)造性地將電力線作為數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)的傳輸媒體，最終實(shí)現(xiàn)了電力線路的遠(yuǎn)距離傳輸。這種方式的優(yōu)點(diǎn)還包括可靠性較高，投資見(jiàn)效較快的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今它也成為了最廣泛的通信方式之一。在電網(wǎng)調(diào)度通信、跳閘等應(yīng)用中得到了一致好評(píng)，但它也有著自身的一些不足，如這種通信方式信號(hào)傳播的速度越慢，傳輸?shù)娜萘枯^小等，最終限制了它的應(yīng)用范圍。研究它的發(fā)展前景成為本文的主要內(nèi)容。

二、PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，通信技術(shù)成為影響電子電路設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，從上個(gè)世紀(jì)八十年代以后，通信技術(shù)也成為發(fā)展速度最快的領(lǐng)域之一。從根本上說(shuō)，通信技術(shù)的快速發(fā)展使得人們可以在較短時(shí)間內(nèi)獲取到想要的信息，并且隨著電子元器的的不斷發(fā)展，模塊化的產(chǎn)品也逐漸成熟，設(shè)計(jì)開發(fā)的效率也得到了有效地提高，先進(jìn)的通信技術(shù)也逐步應(yīng)用到電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。在這種情況下，電力系統(tǒng)的電力線載波技術(shù)也應(yīng)用到各種通信中，如高壓載波、低壓載波、寬帶電力線載波等，但這些技術(shù)都針對(duì)特定的條件提出的，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，并且每種技術(shù)都有些自身的優(yōu)缺點(diǎn)，下面對(duì)電力線載波通信技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行討論，從而探究未來(lái)通信領(lǐng)域的發(fā)展中載波技術(shù)的應(yīng)用前景。

從根本上說(shuō)，電力通信網(wǎng)絡(luò)的主要目的是保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定地運(yùn)行，尤其當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)有效地排查故障點(diǎn)，從而采取有效地措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，電力通信網(wǎng)絡(luò)和電力系統(tǒng)安全控制系統(tǒng)及調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)成為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的三大支柱。由此可見(jiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)的重要性，在電力系統(tǒng)中，保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行也關(guān)系到電力系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行，我國(guó)對(duì)于電力通信網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)及控制有著比較嚴(yán)格的要求和規(guī)定，從更廣的范圍來(lái)看，世界上大多數(shù)的電力公司也組建了其特有電力通信網(wǎng)絡(luò)。從上個(gè)世紀(jì)九十年代開始，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得對(duì)電力的需求越來(lái)越大，電力公司的規(guī)模也處于不斷地?cái)U(kuò)張中，單一的電力線載波通信越來(lái)越不能滿足電力安全運(yùn)輸?shù)囊螅虼耍瑔我惠d波通信被微波通信及光纖通信取代，極少數(shù)的電力線載波通信信息在少數(shù)的電路中，在縣級(jí)及較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，電力線載波主要用來(lái)于高頻保護(hù)及跳閘信號(hào)，因此也是這些地區(qū)主要的通信方式之一。值得一提的是，電力載波技術(shù)并不是靜止的，它和其它技術(shù)一樣也處于不斷的發(fā)展和完善之中，單一的電力線載波技術(shù)在電力通信網(wǎng)中具有比較廣闊的市場(chǎng)，其生存空間仍然較大，因此可以想念在未來(lái)的幾年里不會(huì)消失。

三、電力線載波通信的特點(diǎn)

配電網(wǎng)直接面向用戶，負(fù)荷情況復(fù)雜，各節(jié)點(diǎn)阻抗不匹配，所以信號(hào)會(huì)產(chǎn)生反射、諧振等現(xiàn)象，使得信號(hào)的衰減變得極其復(fù)雜。對(duì)高頻信號(hào)而言，低壓電力線是一根非均勻分布的傳輸線，各種不同性質(zhì)的負(fù)載在這根線的任意位置隨機(jī)地連接或斷開。因此，高頻信號(hào)在低壓電力線上的傳輸必然存在衰減。此外，電力線載波還表現(xiàn)出噪聲干擾強(qiáng)、入阻抗特性復(fù)雜、隨機(jī)性和時(shí)變性等特點(diǎn)。正是由于電力線載波通信環(huán)境的惡劣性，決定了電力線載波通信必須采用先進(jìn)的調(diào)制、均衡、編碼等通信技術(shù)才能完成。數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展給電力線載波通信開辟了更為廣闊的前景，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力線載波通信中應(yīng)該大有可為。

四、電力線載波技術(shù)的主要發(fā)展前景

從電力線載波技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，多元化必將成為其發(fā)展的主要方向，但在多元化的過(guò)程中，它也遵循著一定的規(guī)律，具體可以分為以下幾個(gè)方面：

語(yǔ)音壓縮技術(shù)

采用碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP）技術(shù)，矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(VSELP)技術(shù)，可進(jìn)一步壓縮話音信號(hào)的帶寬。

寬帶電力線載波

寬帶電力線載波技術(shù)是一種發(fā)展前景較大的通信技術(shù)，它可以發(fā)揮電力線網(wǎng)絡(luò)的通信潛能，從而實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸。和傳統(tǒng)的電力線載波技術(shù)相比，它的主要優(yōu)勢(shì)是帶寬得到了極大地提高，是傳統(tǒng)載波技術(shù)的上百倍。

超窄帶載波技術(shù)

應(yīng)用于電力線傳輸中，可以無(wú)需任何中繼，在低功耗的情況下，穿透多級(jí)變壓器。傳輸距離在不大于200km的范圍內(nèi)，超窄帶載波技術(shù)是使低功耗信號(hào)集中在1個(gè)非常狹窄的頻帶內(nèi)傳送。超窄帶的每個(gè)獨(dú)立發(fā)送源被分配1個(gè)介于5~9.5Hz之間的頻率，每個(gè)頻道的帶寬為0.0015Hz，這就是其名稱的來(lái)歷，真正的數(shù)據(jù)都包含在每個(gè)載波模塊的雙邊頻帶里。

五、總結(jié)

綜上所述，電力線載波通信的快速發(fā)展使得價(jià)格低廉的通信方式成為了可能，并且還將繼續(xù)發(fā)展，最終成為一種普及率較高的通信方式，使用這種方式進(jìn)行通信可以十分方便地通過(guò)低壓線路進(jìn)入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)。因此，從它的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，隨著電力線載波技術(shù)應(yīng)用得到不斷地推廣，但從目前來(lái)看，它的管理水平還比較低，相信隨著時(shí)代的發(fā)展它也必將不斷地得到改進(jìn)，為我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展提供可靠的保證，也保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)平衡快速的發(fā)展。

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