电力通信几种主要传输方式的应用研究

江志军

摘 要：文章主要分析了当前电力通信专网使用的3种传输方式，说明了它们各自的优势与不足，提出只有相互结合使用才可以组成完善的电力通信网，还认为构建电力通信网络的主要技术是SDH光纤通信，而微波通信能够备份干线光纤传输。由于电力线载波成本较低，其更适合作为信息量较小的传输方式，还能够作为备用方式。

关键词：电力线载波；数字微波；SDH

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0001-02

如今，电力通信网络具有3种传输方式，分别为SDH光纤通信、数字微波通信以及电力线载波通信。自1990年之后，由于SDH光纤通信技术具有较大的优势，已经逐渐成为了电力通信网络中的主要传输方式。尽管光纤通信占据重要地位，但能否只使用光纤通信组建电力通信网络，在电力通信网络中是否还需要电力线载波通信和数字微波通信技术，仍然要继续研究。

1 SDH光纤通信技术

光纤通信的主要优势是其具有强大的带宽以及非常低的损耗，通过大容量的光纤传输作为其传输的重要途径。因此，SDH光纤通信逐渐成为当今电力通信中的主流技术。其主干网络如图1所示。

1.1 SDH光纤通信具有的优势

①SDH光纤通信具有极宽的传输频带和很大的通信容量，其单一波长具有的传输容量已经达到了40 Gbit/s；此外，还能通过密集波分复用技术数百倍的提升单芯光纤的传输容量。而由于其传输距离远以及传输衰减小的特点，光纤通信可以完成数千千米距离的传输。

②SDH光纤技术具有较高的传输质量和信号串扰小的特点，因为其信号的传输途径处于光芯内部，受到外部环境的影响不大，所以其性能比较稳定。而制作光纤材料主要使用SiO2的储量很多，所以SDH光纤通信不会受到资源枯竭的遏制。

③SDH光纤技术具备较强的网络运行、管理以及维护的功能作用。其帧结构内部具有大量的传输与交换功能，从而大大提高了通信网络运行、管理以及维护能力。而由于SDH具有标准光接口使其能够达到横向兼容，大大节约了成本。

④SDH光纤技术能够改善通信网络中的可用性与误码性，与此同时还可以减少运营成本。因为将大量的电接口通过一个光接口替代，使SDH技术需要传输的信息可以直接由光接口经过中间节点，所以可以省去大量的光缆与电路单元。从而使其能够兼容目前具有的准同步数字体系存在的各种速率。

⑤同杆架设光缆与高压电线，既能够减少投资与维护花费，增强光缆运行的可靠性以及资源利用率，最大限度地发挥电网的优势；又因为光缆具有较强的抗电磁干扰，所以其比较适合电网特有的高电压环境。

1.2 SDH光纤通信存在的缺陷

①光纤通信使用光导纤维作为媒介，如果长距离的光缆线路任意一点发生断裂，都能导致通信过程中断；而构建电力通信网络所使用的光缆绝大部分都是电力特种光缆，需要与电网线路同杆架设，如果发生中断，就必须停电维修，而且维修周期很长。

②通过特种光缆组成输电网具有很强的相关性，受到灾害以及电线发生断裂时，往往还需要通信保障，但这时光缆容易发生断裂时候，因此降低了电网的服务性；又因为特种光缆与电网线路同杆架设，从而导致了建设电力光纤通信的时间很长。

③特种光缆通常处于强电磁环境，具有很强的电磁干扰作用，有时会导致传输中断。

1.3 SDH光纤通信综合分析

由于SDH光纤通信技术具备了较强的通信与自愈能力，还具有灵活的分插复用功能，所以在本地网与接入网中期都具有非常好的前景。目前，SDH光纤通信技术发展逐渐成灵活化和规范化。最终其必然成为组成电力通信网络的重要技术。

2 数字微波通信技术

数字微波通信与卫星、光纤技术曾经是现代通信的三种主要方式。自1990年以来，数字微波通信技术已经是我国通信使用的重要方式，具有非常积极的作用，到1995年以后光纤通信才对其产生了巨大的冲击。微波综合应用如图2所示。

2.1 数字微波通信技术具有的优势

数字微波通信技术具有很多优势，主要包括：①数字微波通信继续可以快速灵活地应用，便于组成网络，有较强的抗灾能力；②数字微波通信技术具有较大的容量、很高的集成度以及较强的稳定性；③在通信网络中微波和光纤能够相互补充，从而增强网络生存性；④因为有时会受到自然条件的困扰，在光缆不可以到达的状态下，微波通信技术能够发挥其独有的优势。

2.2 数字微波通信存在的缺陷

数字微波通信技术存在的缺陷主要有：①没有光纤通信的容量大；②微波通信技术以大气为传输媒介，具有多径衰减的劣势，没有光纤通信的传输稳定；③由于城市建设飞速进行，穿越城镇的微波电路可能会因为建筑物阻碍导致中断；④微波通信技术具有外部干扰作用，会影响正常信号的传输过程。

2.3 数字微波通信综合分析

以往的经验说明，在自然灾害的状态下，电信业务的恢复基本依靠无线通信技术。而传输通信的方式向来都具有很多途径，不能够通过一种传输途径进行。而数字微波通信技术由于具有非常独特的优势，所以在构建电力通信网络时能够发挥非常重要的作用。

3 电力线载波通信技术

在传统的电力系统通信网络中，电力线载波通信技术曾经占据着非常重要的地位。目前，电力线载波通信技术在我国的电网中仍然具有十分重要的作用，220 kV以上的变电站中还运行着将近200台载波机，而在110 kV以下电压等级的变电站，对于电力线载波通信技术的使用也非常普遍。但是，伴随近些年不断发展的微波、光纤以及卫星等通信技术，传统的电力线载波机遭遇到了发展瓶颈。电力线载波系统组合如图3所示。

3.1 电力线载波通信技术具有的优势

①电力线载波通信技术能够使用现有的电力线路进行电力通信网络的构建，不需要重新建设通信线路。

②电力线可以由高压电进行保护，从而使其不易发生盗割等问题，有效保障了电力线通信。

③作为电力系统中比较传统的通信方式，电力线通信已经具有比较成熟的技术。

④在近些年的发展中，电力系统已经建立了一支能够有效维护和运行电力线载波通信的技术队伍。

3.2 电力线载波通信的技术劣势

①电力线载波通信技术的容量比较小，通道传输只有4 kHz。其发展的巨大瓶颈。尽管全数字化的载波机能够同一时间传输6路数据，其数据的传输速率也能够达到19.2 kbit/s，但是相比较于光纤及微波技术，仍然存在较大的差距。

②由于长时间运行在高电磁环境中，会遭受到很大的外部干扰，导致其误码率非常高且传话音质量比较差。

③因为电力系统存在比较复杂的结构，在线路设计时其主要的作用是传输电能而不是用于通信，所以电力线路具有很大的阻抗与传输衰减性，而电力线路具有的时变性也会对通信质量产生很大的危害。

3.3 电力线载波通信综合分析

由于电力线载波通信已经不能再满足当前电网在运行和保护方面的要求，但是它作为传统电力通信网中根基很深的通信方式，仍然具有非常广阔的市场，所以电力线载波通信技术不会就此消失或者就此停滞不前。由于每种通信方式都有适合其使用的范围，所以电力线载波技术目前比较适合县、地调等信息量较小的地点，也可以作为比较可靠的备用方式。与其他的技术相比，电力线载波通信技术也在一直在不断地发展。其也会在我国的电力系统现代化过程中发挥出越来越重要的作用。

4 结 语

综上所述，SDH光纤通信技术、数字微波通信技术以及电力线载波通信技术均有自身的优势与缺陷。SDH光纤通信技术因为具有较强的通信能力以及很长的无中继传输距离，所以其会作为以后电力通信网络中主要传输方式；数字微波通信技术属于无线传输，可以成为干线光纤电路中的备用途径，在一些不适宜光纤通信的场合中也具有积极的作用；而电力线载波通信技术通常用于数据量比较小且比较偏远的变电站。通过将电力线载波通信技术、数字微波通信技术以及SDH光纤通信技术的相互配合，可以构建出更加稳定和高效的通信网络。

参考文献：

[1] 丁道齐.电力系统通信网络技术应用综述[J].电力系统通信，2005，（26）.

[2] 傅海阳.SDH微波通信系统[M].北京：人民邮电出版社，2000.

[3] 王守礼.电力系统光纤通信线路设计[M].北京：中国电力出版社，2003.