關于通信技術在電力行業中的應用探析

阮好凡

（云南云電信息通信股份有限公司，云南 昆明 650200）

電力是一個國家發展的重要能源保障。當前我國正處于經濟發展的關鍵階段，電力系統的正常運行是其基礎。而電力系統中的電力通信網則是保證電力系統安全穩定運行的一個關鍵因素。電力通信網、安全穩定控制系統、調度自動化系統是電力系統的三個支柱。在電力系統中，對通信的要求嚴格，比如必須保證通信的可靠性、信息傳遞的高速性以及準確性等，所以，一般情況下，電力部門會自主建設專用的電力通信網。

電力通信網是一個具有多功能、多用戶的綜合通信網。其主干線一般是由微波、光纖、衛星等構成，分線路采用電力線載波、光纖等組成，可以完成復雜的調度、檢測、控制等功能。與普通的公用通信網相比，電力通信網有其自身的特點與要求:一般情況下需要傳輸的信息量不大，但是必須保證傳輸的及時性與準確性，可以耐得住沖擊，通信范圍復雜等。

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將其變換成高頻弱電流傳輸的一種通信方式。這種方式由于是與電網的建設共同完成的，因而具有較好的可靠性、投資少、見效快等優點。同時利用絕緣底線載波進行通信時，其具有不受輸電線路的影響、能耗低等更明顯的優點。

1.2 光纖通信

光纖通信由于其自身的諸多優點，一經問世，便得到了廣泛的應用與發展。尤其在電力通信中，更是取得了長足的發展。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在1mm至1m，頻率從300MHz到3GHz的電磁波傳輸信息的通信技術。由于微波的頻率極高，波長很短，在空間中與光的傳播特性相近，一般微波傳播到50km時，需要中繼轉發，通過多次的中繼轉發，微波通信可以傳遞到很遠的距離，仍能保持很高的通信質量。

2 電力線載波通信的應用

隨著科技的發展，電力線載波技術不僅僅適用于單片機，更能滿足數字化的要求。這種通信方式在電力系統中的應用列舉如下。

2.1 智能小區

智能小區是指利用現代通信網絡技術、計算機技術、自動控制技術、IC卡技術，以綜合布線為基礎，合理的配置住宅區內的每個子功能，從而達到具有安防系統、信息服務系統、物業管理系統以及家居智能化組成的住宅小區服務和管理集成系統的要求。雖然我國對智能小區的提出較晚，但是發展很快。在建設智能小區這方面，電力線載波通信技術有著其他通信方式難以達到的優勢，因此國外一般采用電力線載波通信方式建設智能小區。

2.2 自動抄表系統

能夠自動采集到計量表讀數的系統稱為自動抄表系統。根據電力線載波技術的優點，其很適合應用到自動抄表系統中。以電力線為媒介，把采集到的關于每個用戶的用電參數等信息傳送到計算機進行處理，自動形成報表，這種方式不僅方便快捷，而且還節省投資成本及維護費用。電力線載波通信極大地促進了自動抄表技術的發展，并且為相關產品的推廣提供了很大的市場潛力。

2.3 家居智能化中的應用

為了實現家居的智能化，利用電力線載波技術將現有的電力線通信技術、網絡、微控制器等相結合，是一個比較好的選擇。這樣直接把電力線作為信號線使用，省去很多信號線，具有很高的可靠性，而且經濟實惠，可以應用到中速率的傳輸中。利用電力線載波通信技術等可以把現場的設備及自動化通信系統進行連接，這也稱為現場總線技術。這個技術主要是為了解決工業現場中一些儀表、控制器等設備之間的通信和控制。

3 光纖通信技術的應用

光纖通信技術具有以下優點:傳輸質量好、傳輸距離遠、傳輸容量大、抗干擾性好等。它應用到電力系統中，可以充分的利用電力系統的資源。國內電力系統已經建立并完善了現代光纖通信網絡，而且其系統可靠性強，易于維護，有效地提高了電力系統中通信的準確性，合理優化了資源配置。

OPGW是指光纖復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用到電力傳輸線路中，即把輸電線路和通信光纜結合在架空地線上，使地線不僅起到傳輸電力的作用，還能夠具有通信的作用。這個安裝過程簡單，在建設輸電線路的同時，也就很輕松地把通信線路建設好了。到目前為止，這種技術已經在35kV及其以上的電網中進行廣泛的推廣使用，但是在使用的過程中，其表現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通信網絡應當具有的三個基本單元。而通信網中的傳輸部分可以說是整個網絡的關鍵部分。如果建設的傳輸層不穩定可靠，將會直接影響到整個通信網絡的其他部分功能的實現和擴展。因此，在構建通信網絡時，必須先構建一個可靠的傳輸層，然后再完成另外兩個部分的構建。

一般情況下，在建立傳輸層網絡時，常采用環形、鏈形或者環帶鏈形的結構。根據線路之間的間距，確定光纖的傳輸速度。如果要求的實時性比較高，則應選擇傳輸速度快的光纖類型，如果要求不是很嚴格，則選擇一般的即可。例如，STM1、STM4及STM16都具備雙纖單向的保護通道和與傳輸設備相配套的接入裝置，能夠建立2Mbit／s的通道，完成通話任務。由于電力系統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，其優點是安裝方便、無需停電、價格經濟。

4 微波通信的應用

微波通信的特點是抗干擾能力強、具有很高的可靠性、波段的頻帶較寬，但是繞射能力弱。在通信距離很遠時，微波通信需要建設較多的中繼站。特高頻無線電通信是微波通信的一種，較多使用在農電系統中，其優點是設備價格低、傳輸距離遠且易于維護；缺點是采用的是模擬傳輸信道，抗干擾性不好、傳輸數據的速率低下。

擴頻通信是近些年新興的一種通信技術，傳輸速率高，傳輸過程中的誤碼率低，對采集信號的門限信噪比要求低，即使采集的信號中含的噪聲比較大，仍能夠分辨出信號；具有較強的抗多徑干擾能力，抗同頻干擾能力強；安裝方便，傳輸數據可靠性高；機密性高，傳輸過程中不易被截獲。擴頻通信技術的一點多址的特點，很適合應用到農網中。在縣級電力系統中，采用這種方式進行電網的調度自動化，是一個理想的選擇。

5 結束語

電力通信網絡是電力系統的一個重要組成部分，直接關系到整個電力系統的成敗。要保證電力系統的安全，必須保證電力通信網的可靠性、穩定性和高效性。隨著對電力系統的要求提高，應加強對包括光纖通信等在內的其他多種現代通信技術在電力系統中的應用研究，以保證電力系統的發展與社會發展相適應。

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