低压电网电力载波通信技术及应用研究论文_华智

低压电网电力载波通信技术及应用研究论文_华智

(凤庆供电有限公司 云南临沧 675900)

摘要:随着社会经济的发展,通信技术也在不断提高,低压电力线载波通信是以低压配电线作为信息传输媒介进行数据或语音等传输的一种特殊通信方式,本文将通过对低压电网电力载波通信技术的特点、技术分析等等尽心研究,希望可以在应用方面提供一些可靠策略,为我国电力行业的发展提供些须参考。

关键词:低压电网;电力载波;通信技术

1.引言

我国的低压电力线载波通信技术到目前为止取得了一些成就,相较于国外发达国家还是存在一定的差距,同时我国也在积极加大对于低压电网电力载波通信技术研究的投入,电力线作为一种通信介质,具有负载多、噪音干扰强、信道衰减大、信道延时等特征,本文将从低压电力线载波通信技术的特点出现进行技术分析,并根据笔者的从业经验,提出低压电网电力载波通信技术在抄表系统方面的应用。

2.低压电力线载波通信的特点

电力载波通信是一种以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信,由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设 3条以上的导体,一般有三相良导体及一或两根架空地线,所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段,而低压电力线载波通信技术与高压电力线的载波通信有明显差异,一部分特点会导致通信的情况变得更加复杂,下面就对低电压电力线载波通信技术的一些特点进行列举。

2.1首先是噪声干扰较强,通常来说噪声是干扰数据进行优质传输的罪魁祸首之一,能够影响电力通信正常传输的噪声有三种类型,背景噪声分布在整个通信频带上,周期性噪声则对数据产生连续干扰以及周期性的脉冲干扰,突发性的噪声在会设备断开和连接时产生,其中脉冲干扰对数据传输的影响最大,甚至会让正常通信无法进行,接收端无法识别发送的信号。

2.2信号衰减是电力线传输中一直难以解决的问题之一,并且由于低压配电网直接面向用户,所遇到的负荷情况不容易预测,各节点之间的阻抗不匹配,进而导致信号发生反射、谐振等情况发生,让信号的衰减情况变的不好琢磨难以控制,综合来讲,信号的衰减通常是随着传输距离的增加而增加,并且与信号传输的频率有所关联,一些特殊情况是由于反射谐振的影响,信号会突然出现衰减的情况。

2.3低电压电力线由于直接面向客户的特征,受到的干扰源具有很大的偶尔性,不具备任何规律,网络结构可能发生变化,也可能是自然因素的影响,都有使传输数据信号发生问题的几率,难以建立一个准确的数学模型来进行描述,低压电力线由于自身所携带的一些弊端,限制了低压载波通信技术的发展,虽然随着时间的推移,也研究了很多可行方案,但是就目前而言,效果均不太理想。

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3.常用的电力载波通信技术分析

电力载波通信技术在我国最早是由电力科学研究院进行分析研究,随着时间的流逝,我国的电力载波通信技术也有了许多成就,为了提高通信的可靠性,一般都会使用一些辅助措施进行配合,比如增加发射信号功率和提高接收设备的灵敏度等等,目前是技术手段主要分为序列扩频、线性调制、OFDM等等,首先是直接序列扩频技术,又称DSSS,使用高速率的扩频序列在发射端拓展信号的频谱、同时在接收设备处使用相同的扩频码序列进行解扩,将已展开的扩频信号进行还原,这样就能提高信号传输过程中的抗干扰能力,是我国使用次数较多的一种低压电力载波技术。

而OFDM技术是需要先把一组高速传输的串行数据流转化为低速的并行数据流,然后将并行数据调制在相互正交的子载波上,以此在实现正常的数据传输,在接收端使用同样的方式对数据流进行调解再进行并串转化,这种电力载波技术可以减少信号衰减的几率,减少线性失真与码间串扰,当然OFDM技术对载波会进行不同的调制方式时同时会产生一定影响,具体的使用方法视实际情况而定。

多载波码分复用技术,就是将OFDM技术与CDMA技术相结合,将没个信息粒子扩频后,将扩频的每个chip调制到一个子载波上通过信道进行传输,同时在接收端口向后进行OFDM解调从而得出原始信号,此技术可以有效避免时延扩展带来的副作用,信息传输能力较强,相对于单一使用OFDM技术更不容易收到子载波衰落的影响,电力载波通信技术有很多种,随着技术的研发越来越来越完善,越来越科学,当然我们要根据实际所面临的需求来进行技术手段的选择,保证技术手段可以满足需求,更好的发展我国的电力行业。

4.低压电网电力载波通信技术在抄表系统方面的应用

从最近几年电力企业抄表系统的实际情况来看,配电网上行通道信道,主要是使用公用信道为主,而信道的选择会之间关系到抄表系统的准确,包括施工难度在内的许多方面,目前我国的电力企业所使用的抄表系统一般都是全载波抄表系统和半载波超标两种,而全载波抄表系统相对更有优势,基于安装简单、无需外设通信电缆等等优点的情况下,在我国普遍使用,经过不断的发展和试验,低电压电力线载波通信下的自动超标技术已转为实用。

从社会效益的角度来看,低压电网电力载波抄表系统可以提高效率,及时获取用户的电量使用信息和异常情况,有效提高准确率和及时性,同时可以解放出电力企业大量的人力资源,可以更好的进行其他方面的服务,从而提高电力企业的核心竞争力,并且可以最大限度的规避一些通过漏电偷电窃电的客户,减少在抄表过程中所可能发生的人情往来等等,低压电网电力抄表系统是我国电力技术进步象征,也是我国加快电力行业发展的重要步伐。

5.引言

综上所述,虽然目前我国的电力行业在一些硬性技术上与西方发达国家还存在一定差距,但是经过研究努力,在低压电网电力载波通信技术上已经有了独树一帜的技术手段,并且由于国情的不同,我国的技术手段发展过程也逐渐形成中国特色的方式,通过本文对低压电网电力载波通信技术的研究我们可以得知,低压载波通信技术虽然有一些弊端存在,但经过很多措施解决后,也可以更好的为我国电力行业提供助力,提高经济效率,走上可持续化发展道路。

参考文献:

[1]蔡英华.社区电能自动抄表系统的研究[J]西南石油学院2003(04)

[2]彭尚坤.低压电力线载波通信技术研究进展[J]中国新通信2016(05)

[3]吴敬文.低压电力线载波通信技术研究进展[J]通信世界2015(06)

[4]谷志茹.面对AMI的低压电力线信道特征与传输性能优化方法研究[J]湖南大学2015(01)

论文作者:华智

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/13

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