電力通信的傳輸方式探討

侯婷　楊超

【摘要】通過對(duì)目前電力通信專網(wǎng)中SDH光纖通信、電力線載波通信等主要傳輸方式的分析，它們均各具優(yōu)劣勢(shì)，只有通過優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，才能構(gòu)建一個(gè)更加完善、合理的電力通信網(wǎng)絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】電力通信；傳輸；方式

【中圖分類號(hào)】TP393.03 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0294-01

目前，電力通信網(wǎng)中主要的傳輸方式有電力線載波通信、數(shù)字微波通信、SDH光纖通信3種。20世紀(jì)90年代以后，SDH光纖通信以其巨大的優(yōu)勢(shì)迅速取代微波，成為電力通信網(wǎng)的主流傳輸方式。

一、SDH光纖通信

光纖通信巨大的帶寬和超低損耗是其他通信方式無法比擬的，以大容量光纖傳輸作為國家信息高速公路的主要傳輸手段，已經(jīng)成為不可抗拒的歷史潮流。SDH光纖通信技術(shù)也已經(jīng)成為目前電力通信領(lǐng)域的主流傳輸技術(shù)。

1、SDH光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大。目前，單一波長傳輸容量已做到40Gbit/s以上，而且還可以利用DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)使單芯光纖的傳輸容量成百倍、千倍地提升。

（2）傳輸衰減小，距離遠(yuǎn)。目前光纖通信已經(jīng)達(dá)到了數(shù)千km無須再生的超長距離傳輸。

（3）信號(hào)串?dāng)_小，傳輸質(zhì)量高。由于光纖通信的信號(hào)在光芯內(nèi)部傳輸，不受外部自然環(huán)境變化的影響，性能非常穩(wěn)定。

（4）原料資源豐富。光纖的主要材料是SiOi，在自然界中儲(chǔ)量非常豐富，光纖通信的發(fā)展不會(huì)遭遇資源瓶頸的制約。

（5）SDH實(shí)現(xiàn)了一步復(fù)用特性，只需要利用軟件就可使高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)，省去了全套背靠背復(fù)用設(shè)備，使上下載業(yè)務(wù)十分容易，也使數(shù)字交叉連接（DXC）的實(shí)現(xiàn)大大簡化。

（6）SDH具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)OAM（運(yùn)行、管理和維護(hù)）功能。SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特支持網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換的最佳性能，因而使網(wǎng)絡(luò)的OAM能力大大提高，諸如故障檢測(cè)、區(qū)段定位、端到端性能監(jiān)視、單端維護(hù)能力，以及簡單、經(jīng)濟(jì)和靈活的信號(hào)互聯(lián)及管理等。

（7）SDH具有標(biāo)準(zhǔn)光接口，簡化了硬件，實(shí)現(xiàn)了橫向兼容，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)成本。

（8）SDH改善了網(wǎng)絡(luò)可用性和誤碼性能，同時(shí)降低了運(yùn)營成本。由于用一個(gè)光接口代替了大量電接口，因而SDH網(wǎng)所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信息可以不必經(jīng)由常規(guī)準(zhǔn)同步系統(tǒng)提供的一些中間背靠背電接口，而直接經(jīng)光接口通過中間節(jié)點(diǎn)，省去了大量相關(guān)電路單元和跳線光纜。

（9）SDH網(wǎng)可以兼容現(xiàn)有準(zhǔn)同步數(shù)字體系的各種速率。

（10）OPGW，ADSS光纜和高壓電力線同桿架設(shè)，降低了投資和維護(hù)成本，提高了資源利用率及光纜的運(yùn)行可靠性，充分發(fā)揮了電力系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

（11）光纜所具有的抗電磁干擾性能，非常適用于電力系統(tǒng)所特有的高電壓、高電磁場(chǎng)環(huán)境。

2、SDH光纖通信的技術(shù)劣勢(shì)

（1）光纖通信的傳輸媒介是光導(dǎo)纖維，長距離光纜沿線的任何一點(diǎn)出現(xiàn)斷裂，都將引起通信中斷；

（2）用于構(gòu)建電力通信網(wǎng)的光纜大多是電力特種光纜（如ADSS或OPGW），它們和電力線同桿架設(shè)，一旦出現(xiàn)中斷，往往需要停電檢修，且檢修周期較長；

（3）由電力特種光纜構(gòu)建的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)與輸電網(wǎng)的相關(guān)性非常強(qiáng)，在遭受自然災(zāi)害、電力線出現(xiàn)斷裂等故障，最需要通信保障的時(shí)候，往往也是光纜出現(xiàn)斷裂的時(shí)候，使電網(wǎng)服務(wù)降低；

（4）由于電力特種光纜是隨著電力線路同桿架設(shè)的，造成電力光纖通信的建設(shè)周期較長；

（5）電力特種光纜在強(qiáng)電磁環(huán)境中運(yùn)行，存在電磁干擾，迫使其傳輸中斷的問題。

3、SDH光纖通信綜合分析

SDH光纖通信由于具有強(qiáng)大的通信能力、自愈能力以及靈活的分插復(fù)用功能，使之在本地網(wǎng)和接入網(wǎng)中均具有廣闊的應(yīng)用前景。SDH光纖通信網(wǎng)將朝著高度靈活、通用和規(guī)范化方向發(fā)展。SDH光纖通信方式必將成為構(gòu)建電力通信網(wǎng)的主要通信技術(shù)。

二、電力線載波通信

1、電力線載波通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

可以利用現(xiàn)成的電力線路構(gòu)建電力通信網(wǎng)絡(luò)，不需要另外投資建設(shè)通信線路；電力線受到高壓電的保護(hù)，不容易出現(xiàn)盜割等現(xiàn)象，使電力線通信有保障；電力線載波技術(shù)在不斷發(fā)展，目前的全數(shù)字化載波機(jī)采用數(shù)字技術(shù)一次調(diào)制/解調(diào)、高速模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、自適應(yīng)數(shù)字均衡、數(shù)字檢錯(cuò)、糾錯(cuò)編碼、高精度數(shù)控振蕩器、多級(jí)數(shù)字濾波器等先進(jìn)技術(shù)，可以提供6路話音或數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信的最高傳輸速率可以達(dá)到19.2kbit/s，抗干擾能力和設(shè)備的可靠性都有了大幅度提高，這些都給電力線載波通信注入了新的活力。

2、電力線載波通信的技術(shù)劣勢(shì)

容量小，它是電力線載波通信固有的體制缺陷，4kHz的通道傳輸帶寬是電力線載波通信發(fā)展的最大瓶頸。雖然全數(shù)字化載波機(jī)可以同時(shí)傳輸6路話音和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到19.2kbit/s，但和光纖及微波相比，仍具有很大距離；因在高壓、高電磁環(huán)境下運(yùn)行，受到各種外部干擾比較大，使所傳話音質(zhì)量較差，誤碼率較高；傳統(tǒng)的載波機(jī)在設(shè)備水平、管理維護(hù)等方面條件較差，故障率較高，維護(hù)工作量較大；電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，對(duì)其設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，立足于傳輸電能而不是通信，因此電力線路的阻抗和傳輸衰減都非常大，且具有時(shí)變性，這些都對(duì)通信質(zhì)量帶來危害。

3、電力線載波通信綜合分析

可以看到電力線載波通信確實(shí)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)在運(yùn)行控制、保護(hù)信息等方面對(duì)大容量、實(shí)時(shí)、可靠、安全傳輸?shù)囊螅鳛殡娏νㄐ啪W(wǎng)中根基較深的強(qiáng)有力通信手段，仍有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間，不會(huì)簡單地消失或停滯不前。

三、數(shù)字微波通信

一般在發(fā)生自然災(zāi)害的情況下，總是首先靠無線通信方式恢復(fù)電信業(yè)務(wù)。通信傳輸向來都是多手段的，不可能由某種傳輸方式包攬?zhí)煜隆?shù)字微波通信以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于構(gòu)建一個(gè)完善的電力通信網(wǎng)仍將發(fā)揮重要的作用。它在電力通信網(wǎng)中可定位于：干線光纖傳輸?shù)膫浞荩挥捎诜N種原因不適合使用光纖的地段和場(chǎng)合，將作為光纖傳輸?shù)挠行аa(bǔ)充；用于干線光纖傳輸系統(tǒng)在遇到自然災(zāi)害時(shí)的緊急修復(fù)。微波通信和光纖通信各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，將實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使共同構(gòu)建的電力通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的生存性和可靠性。

四、結(jié)束語

電力線載波、SDH光纖通信方式和數(shù)字微波通信均有其各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。SDH光纖通信以其巨大的通信能力和較長的無中繼傳輸距離，將成為電力通信網(wǎng)的主流傳輸手段；電力線載波通信主要應(yīng)用在一些數(shù)據(jù)量較小的、偏遠(yuǎn)的終端變電站，作為光纖通信的主要備用通信手段和有效補(bǔ)充，將繼續(xù)發(fā)揮作用；數(shù)字微波通信作為一種無線傳輸技術(shù)，在電力通信網(wǎng)中將成為干線光纖電路的主要備用手段，在某些不適合光纖通信的場(chǎng)合將發(fā)揮積極作用。電力線載波、SDH光纖通信技術(shù)、數(shù)字微波通過優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互相配合，將構(gòu)建一個(gè)更加可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的電力通信網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁道齊.電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用綜述[J].電力系統(tǒng)通信，2011，26（增刊）