电力线载波传输关键技术的实现分析

周厚福

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.090

摘 要：电力线载波通信传输，近年来发展应用非常快，特别是低压电力线载波传输，因其无缝连接的特殊性和背景好的经济效果，更是得到了广泛地推广。但是当前在电压配电网上的传输应用，也存在一些薄弱环节。该文结合电力线载波传输通信的工作原理和系统结构，对传输中的一些关键技术环节进行了分析。

关键词：电力线 载波传输 关键技术

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（c）-0090-02

目前在电压配电网运行中，电力线载波传输通信是高频信号传送的重要形式，而且现阶段在语音通讯、数据接收、图像传送等领域得到了越来越广泛的应用，形成了覆盖力极强的通信传输网络系统，不仅仅有效地节约了人、财、物配给，而且极大地方便了与通信传输需求。研究分析电力线载波传输的特点，解决其运行使用中存在的薄弱环节，就成为了理论界和电力行业的一项重要课题。

1 电力线载波传输工作原理和系统结构

1.1 电力线载波传输工作原理

电力线载波传输根据通信传输介质的差异，一般包括明线载波传输、对称电缆载波传输、同轴电缆载波传输、微波载波传输、海底电缆载波传输和电力线载波通信等类型。而电力线载波传输通信技术，与其他类型的载波传输通信技术存在着明显的特殊性，主要是借助于事先敷设完成的电力线来进行载波信号传输。电力线载波传输技术基于调制前提，以频率转换生成为工作原理，能够通过最初通信信号的一次或者几次调制，经由电力线通道网络转换为多条线路通信频带，完成很多通信传输任务，不但能够有效防止超过50 Hz信号的扰动，而且能够实现多路信号传输功能。

1.2 电力线载波传输系统结构

一般情况下，电力线载波传输系统结构通常包含了载波处理装置和载波通道装置。载波处理包括载波设施、调制芯片等，主要功能就是通过对需要传输的通信信号进行解调，将其转换成可以经由线路传送的高频信号。高载波通道通常包括耦合设施和输电线路，负责传输信号，所以载波通道对于信号通信传送有着至关重要的影响。阻波设施与电力线和耦合设施进行串联，主要是为了防止载波电流经由阻波设施通过电力线，使载波电流适当削减。在设计安装阻波设施的时候，要确保载波频率具备一定的电阻值，最好稍大一点，并且抗工频的阻值要低一些。阻波设施在点对点设置的长途信号传输中应用的比较广泛，但是不利于开放类型的电力通信传输，这种总线特征的配电网运行，通常都不安装阻波设施，不过这样也出现了很多技术问题，比如高频通道对于电力线遇到的扰动无法有效阻止。

耦合设施与电力线相连，往往承担很大的高压袭扰，形成一定的工频电阻抗扰，阻止电压通过载波设施和结合滤波设施，防止造成用电事故，给电力设施和用户带来生命财产损失。但是这种连接技术由于无法有效阻止载波电流，可以降低耦合效果，形成绕过工频直接进入高频的良好局面。目前在电力线耦合设计上，不光是上面的电容耦合连接，体现耦合和变压设施耦合安装设计也很普遍。电容耦合装置运行的效果比较好，目前应用的比较多，体现耦合装置载线路架设的时候非常便捷，只是运行效果不是很好，变压设施耦合装置目前在低于1 kV的电力输送网络上使用的比较多。

另外，根据耦合设施的电力线连接形式，一般包括相相和相地两种类型。相相之间的电力线连接，与相地之间的电力线连接相比，高频传送的损耗不是很高，安全效果比较好，不过需要安装的设备很多，电力线的连接上比较麻烦，所以当前应用比较广泛的是相地连接电力线的方法。