低壓電力線載波通信技術研究進展

李 兵，王洪友

（1.融硅思創（北京）科技有限公司，北京 100144；2.上海外服（集團）有限公司 北京人力資源分公司，北京 100020）

0 引 言

低壓電力線載波通信技術的應用可以充分展現通信技術的優勢，提升電網運行的穩定性，保證提升其工作效率。針對現階段低壓電力線載波應用存在的問題，需要采取科學合理的解決方案，尤其針對信號損失、噪聲干擾等問題，需要降低傳輸信號衰弱，提升信號傳輸效率，保證電力通信安全性和可靠性的同時，還可以建立適應當前發展的模式，增強整體運行效果，保證電力線通信運行的安全性與可靠性。

1 電力線通信問題探索

與高壓電力線相比，低壓電力線信號損失較大，容易受噪聲干擾，同時在運行階段存在隨機性，一定程度上影響了低壓電力線載波通信的安全性。因此需要結合電力線通信問題采取有效的解決方案，在綜合探索階段做好全面分析，有效提升低壓電力線載波通信運行的安全性和可靠性，同時還可以結合各個要點進行綜合分析，通過降低信道衰減以及減少電網的方式避免低壓電力線載波受到通信影響。目前，電力線通信問題仍然存在，在運行過程中通過電網阻抗匹配特性分析降低信道衰減，減少電網噪聲需要采取科學合理的信號調制方法，尤其針對當前運行面臨的問題，需要建立可靠的運行方案，結合電力線通信趨勢制定針對性措施解決問題，如網絡層問題、數據鏈路層問題以及物理層問題，需要形成參考模式，了解各個解決途徑，這樣才可以對網絡管理模型、電力通信組網算法進行有效控制，分析電力線信道噪聲特性、衰減特性，進而采用科學合理的建模方法。針對某個問題提出可靠的解決措施，結合當前情況輕松探索，但需要注意，要想實現可靠性解決現階段電力線通信問題，還應該科學合理地融入先進技術，這樣才能全面提高電力線通信的運行效果。

2 低壓電力載波在智能電網中的應用現狀

2.1 較低的通道建設投資成本

低壓電載波的路由走向相對簡單，在運行過程中可以通過調度優化的方式實現有效協調，對電力部門建設來說，低壓電力載波通信技術在應用過程中需要結合實際情況進行綜合調控，妥善處理并解決電力線載波信道容量問題，這樣才可以充分展現其優勢，而且這種開發模式并不會對家庭裝飾環境造成影響，因此，通過運用此技術可以在社會各個領域發揮一定的效果，并且能有效控制成本[1]。

2.2 網絡要求日益提升

在技術領域中，低壓電力載波運用過程中，網絡技術層面的要求得到顯著提高。為了能夠有效適應網絡運行方面，則需要結合現有通道概念和擴展方法進行分析，尤其針對傳統電力技術設施，電力載波依賴自動化規模。隨著互聯網技術的加速推進，載波與變電站之間可以協調調度資源，相互配合，并形成相對良好的智能化機制，有效優化運行趨勢，增強整體運行效果。

3 電力線通信問題解決方案的具體內容

3.1 電力線輸入阻抗特性和信道衰減

在電力線載波通信收發模式運行過程中，輸出阻抗與配電網電力線輸入阻抗的匹配程度越來越高，信號耦合效率也得到了大幅增高，電力輸入阻抗與低壓電力傳輸的質量及效率有著密切聯系。為了保證其運行穩定，則需要結合當前運行基礎做好綜合探索，尤其針對電力線載波通信模塊阻抗匹配設計要領需要加強分析，結合低壓配電網結構進行優化。高頻信號在發生衰減時，需要保證信號傳輸的穩定性，有效降低傳輸存在的隱患，提升信號傳輸的可靠性，為后續應用提供支撐[2]。

3.2 電力線信道噪聲特性研究

低壓電力線上噪聲強度具有可變性，且難以準確衡量，在電力線信道噪聲特性的研究過程中，需要掌握并了解噪聲規律和特性，同時需要給予準確分析。為了能夠增強整體應用效果，則需要結合產生的隱患進行分析，以保證電力線通信信號運行與信號傳輸的穩定性。但仍然需要注意，針對電力線通信問題，要想增強可靠性防護方案的準確性，則需要嚴格按照實際標準進行分析，增強整體應用效果。

4 低壓電力線通信調制與解調新技術的應用

4.1 正交頻分復用技術在電力線通信中的應用

在正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）利用的背景下，寬帶電力線載波通信應用需求不斷增大。低壓電力通信OFDM 的相關技術已經成為近些年研究的重要內容，這種技術能夠有效對抗多徑傳播，通過頻率選擇的方式準確分析噪聲干擾以及受到的影響。在研究過程中需要結合信道估算和均衡算法標準進行優化，降低峰值平均功率，以便于增強整體運行效果。OFDM 信道估算方法一般可以分為多種類型，而且每種類型在利用過程中都可以將技術方法的作用充分體現在運用過程中，需要提前做好估量，同時還應該結合信道響應情況進行分析。針對初始值進行連續性估計，這種算法要求信道在運行過程中得到控制，同時可以準確反饋信道估算方法，尤其是針對自適應估算方法，在分析過程中需要結合估算標準，這樣可以結合項目情況做好自動探索，以便了解信道影響估值。這種方法在應用過程中還應該結合電力線有線信號頻譜資源的利用情況進行分析，避免盲目利用而產生影響，尤其在高速數據通信發展的背景下，用戶數量不斷增多，盲信道得到了重視，為了能夠提出針對性解決措施，則需要在現有基礎上進行分析，充分了解運行情況，結合算法直接提取準確信息[3]。

在OFDM 核心技術調制與解調方向上進行分析，根據技術頻譜資源的分配情況，在研究過程中需要深入了解正交頻分復用技術的運行現狀，尤其針對客服電力線存在的問題，需要結合OFDM 系統對同步誤差的影響進行準確分析，這樣才可以結合信號情況進行準確管理。針對系統運行趨勢，需要采用科學合理的管理措施，了解符號運行趨勢，同時還可以結合實際方法進行準確探索。在延遲相關算法的準確研究過程中，還應該結合OFDM 系統符號的定值進行探索，針對其所受的影響，需要在原有基礎上進行分析，根據信道資源情況進行探索，提高配電網用戶系統的性能，為后續研究提供重要支撐。

4.2 跳頻調制解調技術在電力系統中的應用

對于電力線通信調制解調技術的應用需要加強重視，針對跳頻調制的現狀，需要結合跳頻通信系統的運行趨勢進行分析。其中較為先進的應用創新，主要是提高傳輸速率，在研究過程中需要結合當前研究現狀，綜合分析跳頻系統的運行趨勢，了解關鍵問題，并結合實驗表明以及跳頻應用情況進行探索，提高傳輸可靠性，大幅度提升傳輸速率，在全面探索階段充分掌握各項問題，為電力系統的穩定運行提供重要支撐。通過仿真實驗可以了解評點跳頻實驗情況，在設計過程中需要科學合理地運用數字頻率合成器識別載波信號，此調制過程不僅可以解決傳統跳頻系統中產生的頻移鍵控（Frequency-Shift Keying，FSK）信號，同時與跳屏器進行結合時，還可以通過混頻做法的降低系統軟硬件的復雜程度，增強系統運行可靠性。跳頻技術在電力載波通信系統中的結構如圖1 所示。

圖1 跳頻技術在電力線載波通信系統中的結構

在后續研究過程中，結合所提模型，采用現場可編程邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）和微處理器加以實現，對電力線跳頻通信系統的軟件設計方案進行分析，通過實驗獲取準確信號，這樣才能了解重要參數，通過測試系統的方式獲取準確號碼，從而能夠證明電力線跳頻通信技術的抗干擾性[4]。基于混沌跳頻的編碼系統原理如圖2 所示。

圖2 混沌跳頻的編碼系統原理

通過觀察圖2 發現該系統引入了混沌跳頻技術，不僅可以保證系統信道的抗噪聲能力，而且可以提升通信系統的安全線。通過仿真實驗保證系統更加穩定，大幅度提升其糾錯能力和信息準確性，為后續載波通信系統的利用提供重要支撐。在全面探討階段，還應該結合系統運行情況進行編碼處理，針對仿真測試的要求，需要做好全面探究，保證整個研究的準確性。

5 低壓電力線載波通信技術研究展望

根據系統觀點多角度、全方位提高電力線通信運行的效果。在對信道分析及建模過程中，結合編解碼差錯及控制要點進行分析，這樣可以掌握重要內容。尤其針對物理層、網絡層以及應用層，需要多方面考慮，科學合理地分析各項運行情況，提高系統抵抗能力，恢復相應速度，從而能夠保證運行更加高效。

以服務作為目標建立體系，隨著人們對服務質量的要求不斷增高，電力線不同等級、質量服務逐漸得到重視，未來發展趨勢需要結合自適應調制和編碼理論標準，根據電力通信的特點探索物理層適配的算法，建立服務體系，為后續電力線通信的發展提供重要支撐。

以資源控制作為重要課題，隨著人們對電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）認識的不斷提高，改善線下電網質量，可以促進后續工作穩步進行。為了實現通信質量的保證，在控制現有形式的背景下需要節約資源，減少不必要的EMI 影響。電力系統有線頻道資源作為電力線通信推廣的重要組成，需要得到廣泛重視，結合當前相關問題進行綜合探索，以多種舉措作為實驗內容，科學利用現有資源，解決當前存在的問題。除此之外，在前期規劃階段，為保證智能化系統的穩定運行，結合項目研究重要內容進行全面探索，保證運行的穩定性，為后續的應用提供重要支撐[5,6]。

6 結 論

電力線通信網絡安全穩定運行與低壓電線載波通信技術的應用有著密切聯系，在實際展開研究工作時，需要分析電力輸入阻抗特性，同時還應該結合電力線信道特征進行分析，做好綜合調節開發，這樣可以提升電力線通信運行的整體質量，從而能夠增強整體應用效果，充分展現先進技術的應用價值。