低压电力线载波设备通信性能测试方法分析

彭琦 乔笑

【摘要】 对于低压电力线载波设备通信性能测试必要性和测试方法的研究能够为相关载波通信企业的生产和发展提供改进的动力，同时也为电力企业载波通信设备的选用提供了数据支持，对我国电力事业的发展有着重要的意义。

【关键词】 低压电力载波 通信性能测试 测试方法

以低压电力线载波为主的电力线载波和短距离（微功率）无线通信是主要的被应用于低压电能量数据采集站的通信方式，而电力线载波通信技术的工作原理就是以电力线路为通信介质，在电力线路中将信息调制为高频信号的形式并在新路中实现耦合的通信技术。从广义上看，窄带电力线载波通信和宽带数据通信都属于这种通信技术的范畴，但前者可被应用于高、中、低压配电网，而后者则是在低压配电网才能实现应用。

一、低压电力线载波设备通信性能测试内容

首先，是电力线载波通信设备的发送性能。此性能的测试关系着系统信号传送的好坏，同时其也会产生一定的电磁干扰、电压串扰，而对较敏感的电气、电子设备产生影响。频谱宽度（-20dB）、带外峰值频率、带外峰值电平（乱真信号）、载波信号的中心频率、载波信号的峰值电平等是电力线载波设备的发送性能测试的主要内容。其次，是载波通信设备抗干扰能力测试。用电设备的多样性是低压电力网络系统使用过程中特点之一，这就使得电力网络在运行过程中会一定程度上受到各用电设备产生干扰的影响。而噪声干扰就是载波通信主要面临的问题之一。第三，载波通信设备接收灵敏度的测试。这是衡量载波设备接收性能的重要参考数据，相同情况下，载波通信设备的接收灵敏度和信号允许的衰减量是呈正相关的关系，并且信号通信传输距离会随着灵敏度的增高而增长。因此，对载波通信设备接收灵敏度的测试主要集中对信号传输的距离及高衰减通道下通信性能的数据测试。第四，中继功能测试。某些载波通信设备具有的中继功能是信号中继实现的重要保证，所以如果相关载波通信设备具备中继功能，就要对此进行测试。第五，不同Un下的抄收成功率测试。这主要是为了验证在工作电源电压出现变化时载波通信设备能否进行正常工作的测试，主要是为了检测载波通信设备是否具备应对电压在一定范围内变化的能力。

二、低压电力线载波设备通信性能的测试方法

1、载波通信设备发送性能测试方法。示波器和频谱仪是对载波通信设备发送性能进行测试所用到的主要仪器，其工作原理主要是将被测载波通信设备的电源端与频谱仪中V型人工电源网络相连接，载波信号在V型人工电源网络中耦合、滤波和阻波等电路的帮助下实现了与220V电源的分离，同时利用同轴电缆将频谱仪与V型人工电源网络的载波信号端联系起来，就可以对载波信号进行测量，还要对其发送性能进行测试。

2、载波通信设备抗干扰能力测试方法。低压电力网络中的噪音干扰经不可避免地影响到载波通信设备中集中器和采集器的正常工作，在这里笔者利用叠加白噪声的方式对载波通信设备中集中器和采集器的抗干扰能力进行了测试。将干扰源叠加于被测载波设备的接收端是这类抗干扰能力测试常用的方法[2]。而这种叠加的干扰源测试的方法主要可分为三类，一是用示波器测量由信号发送器所产生的高斯白噪声幅值，载波设备的抗干扰能力越强在测试中高斯白噪声的幅值就会越大；二是通过对被测载波通信设备在噪声仿真器仿真的低压电力线路背景噪声中通信性能表现的测试，来得出载波通信设备对噪声的抗干扰能力；三是利用家庭用电设备产生的噪声对载波通信设备的抗干扰性能进行测试。

3、载波通信设备接收灵敏度测试方法。这种方法首先要将被测载波通信设备的信号通过载波分离器实现与供电电源的分离，然后再利用程控衰减器使被测载波通信设备和与其进行通信的载波设备相连接，并使前者成为载波信号接收方，使后者成为载波信号发送方。然后利用程控衰减器的调节作用将前后两者之间的载波信号调整到前者刚好能成功接收位置，并用k记为程控衰减器的衰减量，用X记为频谱仪测量的信号幅度，所以被测载波通信设备接收灵敏度C的计算就为C=X / k。

4、中继功能测试方法。这种方法首先要将被测载波通信设备的信号通過载波分离器实现与供电电源的分离和耦合，然后通过程控衰减器衰减量的变化实现对分离出的载波信号的调节，从而使相邻的被测载波通信设备的通信能够刚好进行，而不相邻的则不能实现直接通信。这样就能够实现对被测载波通信设备中继功能的测试。

5、不同Un下的抄收成功率测试方法。相关人员可以将载波通信设备的工作电源电压的变化利用调压器得以实现。1.2Un、0.8Un、和0.7Un三种状态下检验载波通信设备能否进行正常通信。

6、功耗测试方法。是否在载波信号发送时进行功耗的测量就是功耗测试中动态和静态的区别。在这个过程中电参量测量模块是主要的测量工具，其可利用电磁感应的原理实现对载波设备的电流采集，并可利用电参量测量模块实现对载波通信设备的电压采集，在此基础上就可以实现对载波设备功耗的测试。

参 考 文 献

[1]曹敏，李波，毕志周等. 低压电力线载波通信性能测试方法研究[J]. 电测与仪表，2012，10：46-51.

[2]邓桂平，李帆，夏水斌. 低压电力线载波通信的性能测试研究[J]. 湖北电力，2010，03：8-9.