关于通信技术在电力行业中的应用探析

2013-08-15阮好凡

通信电源技术 2013年6期

阮好凡

（云南云电信息通信股份有限公司，云南昆明 650200）

电力是一个国家发展的重要能源保障。当前我国正处于经济发展的关键阶段，电力系统的正常运行是其基础。而电力系统中的电力通信网则是保证电力系统安全稳定运行的一个关键因素。电力通信网、安全稳定控制系统、调度自动化系统是电力系统的三个支柱。在电力系统中，对通信的要求严格，比如必须保证通信的可靠性、信息传递的高速性以及准确性等，所以，一般情况下，电力部门会自主建设专用的电力通信网。

电力通信网是一个具有多功能、多用户的综合通信网。其主干线一般是由微波、光纤、卫星等构成，分线路采用电力线载波、光纤等组成，可以完成复杂的调度、检测、控制等功能。与普通的公用通信网相比，电力通信网有其自身的特点与要求:一般情况下需要传输的信息量不大，但是必须保证传输的及时性与准确性，可以耐得住冲击，通信范围复杂等。

1 电力通信的几种主要方式

1.1 电力线载波通信

电力线载波通信技术是指利用输送工频电流的电力线路将语音、图像等信息通过载波机将其变换成高频弱电流传输的一种通信方式。这种方式由于是与电网的建设共同完成的，因而具有较好的可靠性、投资少、见效快等优点。同时利用绝缘底线载波进行通信时，其具有不受输电线路的影响、能耗低等更明显的优点。

1.2 光纤通信

光纤通信由于其自身的诸多优点，一经问世，便得到了广泛的应用与发展。尤其在电力通信中，更是取得了长足的发展。除普通光纤外，一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。

1.3 微波通信

微波通信是指使用波长在1mm至1m，频率从300MHz到3GHz的电磁波传输信息的通信技术。由于微波的频率极高，波长很短，在空间中与光的传播特性相近，一般微波传播到50km时，需要中继转发，通过多次的中继转发，微波通信可以传递到很远的距离，仍能保持很高的通信质量。

2 电力线载波通信的应用

随着科技的发展，电力线载波技术不仅仅适用于单片机，更能满足数字化的要求。这种通信方式在电力系统中的应用列举如下。

2.1 智能小区

智能小区是指利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、IC卡技术，以综合布线为基础，合理的配置住宅区内的每个子功能，从而达到具有安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的住宅小区服务和管理集成系统的要求。虽然我国对智能小区的提出较晚，但是发展很快。在建设智能小区这方面，电力线载波通信技术有着其他通信方式难以达到的优势，因此国外一般采用电力线载波通信方式建设智能小区。

2.2 自动抄表系统

能够自动采集到计量表读数的系统称为自动抄表系统。根据电力线载波技术的优点，其很适合应用到自动抄表系统中。以电力线为媒介，把采集到的关于每个用户的用电参数等信息传送到计算机进行处理，自动形成报表，这种方式不仅方便快捷，而且还节省投资成本及维护费用。电力线载波通信极大地促进了自动抄表技术的发展，并且为相关产品的推广提供了很大的市场潜力。

2.3 家居智能化中的应用

为了实现家居的智能化，利用电力线载波技术将现有的电力线通信技术、网络、微控制器等相结合，是一个比较好的选择。这样直接把电力线作为信号线使用，省去很多信号线，具有很高的可靠性，而且经济实惠，可以应用到中速率的传输中。利用电力线载波通信技术等可以把现场的设备及自动化通信系统进行连接，这也称为现场总线技术。这个技术主要是为了解决工业现场中一些仪表、控制器等设备之间的通信和控制。

3 光纤通信技术的应用

光纤通信技术具有以下优点:传输质量好、传输距离远、传输容量大、抗干扰性好等。它应用到电力系统中，可以充分的利用电力系统的资源。国内电力系统已经建立并完善了现代光纤通信网络，而且其系统可靠性强，易于维护，有效地提高了电力系统中通信的准确性，合理优化了资源配置。

OPGW是指光纤复合架空地线采用光纤的方式传输信息。采用可通信的光纤单元应用到电力传输线路中，即把输电线路和通信光缆结合在架空地线上，使地线不仅起到传输电力的作用，还能够具有通信的作用。这个安装过程简单，在建设输电线路的同时，也就很轻松地把通信线路建设好了。到目前为止，这种技术已经在35kV及其以上的电网中进行广泛的推广使用，但是在使用的过程中，其表现也受其他因素的影响。

传输部分、交换部分和接入部分是一个通信网络应当具有的三个基本单元。而通信网中的传输部分可以说是整个网络的关键部分。如果建设的传输层不稳定可靠，将会直接影响到整个通信网络的其他部分功能的实现和扩展。因此，在构建通信网络时，必须先构建一个可靠的传输层，然后再完成另外两个部分的构建。

一般情况下，在建立传输层网络时，常采用环形、链形或者环带链形的结构。根据线路之间的间距，确定光纤的传输速度。如果要求的实时性比较高，则应选择传输速度快的光纤类型，如果要求不是很严格，则选择一般的即可。例如，STM1、STM4及STM16都具备双纤单向的保护通道和与传输设备相配套的接入装置，能够建立2Mbit／s的通道，完成通话任务。由于电力系统具有广泛的输电线路，因此，一般采用自承式的光缆安装在220kV以下的线路中，其优点是安装方便、无需停电、价格经济。

4 微波通信的应用

微波通信的特点是抗干扰能力强、具有很高的可靠性、波段的频带较宽，但是绕射能力弱。在通信距离很远时，微波通信需要建设较多的中继站。特高频无线电通信是微波通信的一种，较多使用在农电系统中，其优点是设备价格低、传输距离远且易于维护；缺点是采用的是模拟传输信道，抗干扰性不好、传输数据的速率低下。

扩频通信是近些年新兴的一种通信技术，传输速率高，传输过程中的误码率低，对采集信号的门限信噪比要求低，即使采集的信号中含的噪声比较大，仍能够分辨出信号；具有较强的抗多径干扰能力，抗同频干扰能力强；安装方便，传输数据可靠性高；机密性高，传输过程中不易被截获。扩频通信技术的一点多址的特点，很适合应用到农网中。在县级电力系统中，采用这种方式进行电网的调度自动化，是一个理想的选择。