电力线通信技术论文

电力线通信技术论文（精选8篇）

电力线通信技术论文 篇1

论文摘要：随着社会信息化程度的提高，网络已成为人们生活中不可缺少的一部分。网络接入带宽迅速提升，以适应大容量、高速率的数据、视频、语音等高质量的信息传输与服务。目前常用的宽带接入方式有电话拨号（即XDSL）方式、有线电视线路（CableModem）方式、双绞线以太网方式，随着科技的迅速发展，电力线通信已成为一种新型的宽带接入技术，并且有着良好的发展前景。

电力线通信简称PLC（PowerLineCommunication0）是利用配电网低压线路传输多媒体信号的一种通信方式。在发送时利用GMSK（高斯滤波最小频移键控）或OFDM（正交频分多路复用）调制技术将用户数据进行调制，把载有高频信息的高频加载于电流，然后再电力线上传输，在接收端先经过滤波器将调制信号取出，再经过解调，就可得到原通信信号，并传送到计算机或电话，实现信息传递。类似的电力线通技术信早已有所应用，电力系统中在中高压输电网(35千伏以上)上通过电力载波机利用较低的频率以较低速率传送远动数据或话音，就是电力线通信技术应用的主要形式之一，已经有几十年历史。

PLC接入设备分局段设备和用户端PLC调制解调器。局段负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络连接。在通信时来自用户的数据进入调制解调器后，通过用户配电线路传输到局端设备，局端设备将信号解调出来，再转到外部的Internet。该技术不需要重新布线，在现有低压配电线路上实现数据、语音、和视频业务的承载。终端用户只需插上电源插座即可实现因特网接入，电视接收、打电话等。同样电力线通信技术也可应用于其他相关领域，对于重要场所的监控和保护，一直需要投入大量的人力和财力，现在只需利用电源线，用极低的代价更新原有监控设备即可实现实时远程监控。目前电力系统抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的准确性、同步性难以保证。同时由于抄表地点分散，表记数量众多，所以抄表的工作量巨大。基于电力线路载波(PLC)通信方式的自动抄表装置，由于不需要重铺设通信信道，节省了施工及线路费用,成为现代电力通讯的.首选方式，使得抄表的工作量大大减少。近年来居民小区及大楼朝智能化发展，现在的智能化建筑已经实现了5A。但是这些不同的系统自动化需要不同的网络支持；给建设和维护网络系统带来了巨大的压力。借助电力线通信技术，无论是监控、消防、楼宇还是办公或者通信自动化都可以利用电力线实现，便于管理和扩展。

电力线通信主要优势：

电力线通信有无可比拟的网络覆盖优势，我国拥有全世界排名第二的电力输电线路，拥有用电用户超过10亿，居民家里谁都离不开电力线；显然连接这10亿用户的既存电力线是提供上网服务的巨大物质基础。在广阔的农村地区，特别是那些电话网络不太发达的地区，PLC更有用武之地，毕竟电力网规模之大是任何网都不可比拟的。虽然这些地区上网短期需求量并不大，市场发展成熟较慢，但会存在电力线上网先入为主的局面，对PLC的长远发展和扩展非常有利。

电力线通信技术论文 篇2

1.电力线通信技术的起源与发展

1990年初, 英国科学家首先提出了把电力线应用于互联网连接的技术, 而应用电力线传输信号的实例最早要算是局限在同一个变压器供电的线路内电力线载波电话。进入21世纪后, 随着PLC芯片制造技术的迅速发展, PLC芯片的传输速率从1Mbit/s发展到45Mbit/s。同时, 瑞士、德国、西班牙、韩国在PLC的产品和网络解决方案上也进行了多项研究实验。2001年7月1日起, 德国RWE公司已经把PLC技术正式商业化, 致力于德国电力线接入市场的运营, 数字化家居的建设以及电力线数字学校的建设。现在市场上的高速电力线通信设备的通信带宽, 根据使用的协议和核心芯片的不同, 通常有2M、14M、45M等多种标准, 从承载业务能力、投资经济性和成熟度上进行综合比较, 14M产品应该说是发展的主流, 也是目前得到应用最多的产品。

2. 电力线通信网络

电力线设备的组网结构与ADSL十分相像, 只不过用户和局端设备之间的传输介质是电力线, 而不是电话线。组网设备小巧, 使用简单、灵活、方便, 网络接入商只要将宽带网络引到用户大楼, 与电力接入头端设备的广域网接口相连即可, 头端设备可以通过直接注入或耦合注入的方式把数据信号注入到220V或380V电力线上面去。最终用户在自己室内的任意地点只要将电力调制解调器的一端接入计算机的USB口, 另一端接入市电插座, 并安装驱动程序, 就可以在宽带网上冲浪了。如果用户使用的是以太网接口的调制解调器, 连驱动程序都不需要安装, 只要将计算机网卡与调制解调器的端口相连, 就可以直接宽带上网了, 不需要进行任何配置, 简单方便。电力线通信网络由电力线网络单元 (PNU) 、电源线网络终端 (PNT) 、偶合单元 (Coupling Unit) 构成。

3.正交频分多路复用技术 (OFDM)

与专用的通信线路相比, 在电力线上进行数据传递存在很多额外的干扰因素, 如各种家用电器的开、关, 特别是变频空调、可调亮度的节能灯、吸尘器等设备的开关和使用, 常常给供电线路注入较大的干扰信号, 导致供电线路上信号传输时, 信噪比极低, 信号难以提取。传统的调制技术如ASK、PSK或FSK都不适用于这样的通信环境, 正交频分多路复用技术 (OFDM) 解决了这个问题。

OFDM技术的应用可以追溯到本世纪六十年代, 主要用于军用高频通信系统。但由于其系统结构非常复杂, 从而限制了其进一步推广。直到20世纪70年代, 人们提出了采用离散傅立叶变换来实现多个载波的调制, 以软件方法实现复杂的OFDM处理, 简化了系统结构, 使得OFDM技术更趋于实用化。近年来, 由于数字信号处理 (DSP) 技术的飞速发展, OFDM作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术已经被广泛应用于民用通信系统中。

OFDM技术把数字信息加载到多个载波上 (最多可达84个) , 多个载波同时使用, 每个载波传递一路低速信息, 在接受端对信息进行组合恢复。例如发送数据时要求的带宽为B, 同时使用N个载波, 则每个载波的实际速率是B/N。这样, 可以从多个载波中根据实际环境, 选择通信质量最好的载波进行利用。在存在噪声的情况下, 尽管某个载波可能受到影响, 不能正常通信, 但是仍有其他的载波可以利用, 通信不会中断。同时使用前向纠错技术增强每个载波的可靠性。

OFDM技术采用多路窄带正交子载波, 同时传输多路数据, 每路信号的码元时间较长, 可以避免码元间干扰, 通过动态选择可用的子载波, 该技术可以减少窄带干扰和频率谷点的影响。即便是在配电网受到严重干扰的情况下, OFDM也可提供高带宽并且保证带宽传输效率, 而且适当的纠错技术可以确保可靠的数据传输。在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交, 于是它们的频谱是相互重叠的, 这样不但减小了子载波间的相互干扰, 同时又提高了频谱利用率, 还可以抵制等幅波干扰。

4.电力线通信技术的特点

采用高速电力线接入通信产品, 利用220V或380V低压电力线路以14Mbps速率为终端用户提供宽带网络接入, 实现住宅小区的宽带上网工程, 或用于组建家庭、办公宽带局域网, 与其他接入方式相比, 有以下明显的优势:

(1) 节约投资

利用既有的室内和楼内配电线路, 任何一个插座都能成为通信节点。一方面避免了大规模综合布线造成的大量投资;另一方面避免了开通率不高或信息点布设不合理造成的投资沉淀浪费;同时, 只在用户需要接入的时候部署局端和接入设备, 投资目的性强、滚动性好。无疑这一点对于运营商的吸引力是非常巨大的。

(2) 工程实施简单

充分利用现有的低压配电网络基础设施, 无需任何室内布线, 无需挖沟和穿墙打洞, 避免了对建筑物和公用设施的破坏, 大大加快了工程实施的进度。

(3) 使用更加方便

实现高速PLC接入的终端用户可在家庭任何一个电源插座上宽带访问互联网, 与通常只有一个接口的以太网或ADSL相比, 更加方便。14M带宽足够承载语音、数据、图像等综合业务。

(4) 同时支持多种应用

可以为用户提供价格低廉的高速因特网访问服务、宽带电话服务, 从而使用户上网和打电话增加了新的选择, 有利于同其它电信服务商的竞争。

(5) 支持家庭联网

具有多个PLC终端设备的家庭, 可以实现家庭内部联网, 使人们可以尽享由PLC技术带来的家庭音、视频网络, 多人对抗游戏等娱乐, 提高了该设备对最终用户的使用价值。

(6) 提供新业务平台

利用PLC的永久在线连接构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统, 让上班族高枕无忧;构建的医疗急救系统, 让家有老人、孩子和病人的家庭倍感方便。为电信新业务的开展, 提供了一个全新的思路和技术平台。

5. 中国有发展电力线通信的优势

目前电力管理体制变革, 使一直从属于电力主业的电力通信受到越来越多的关注。电力行业的改革、市场化运营对电力通信提出了新要求。电力线通信的服务有电力系统这个特大用户, 这是电力线通信的物资基础。对应信息时代的瞬息万变, 电力系统有条件发展电力线通信。电力线通信的特殊性, 决定了其网络功能定位必须结合实际, 紧扣行业特色情况。而实际上, 在电力线通信市场上, 厂商与电力行业的合作已十分显明, 许多厂商都积极地与电力系统合作, 联合建立专网。在目前没有办法大规模进入市场的时候, 诸多厂商现在都把小区、智能化小区作为它们的目标客户, 向小区提供电力线通信解决方案。发展电力线通信有如下优势:

(1) 中国的“三相四线”电力网遍布城乡, 适合发展电力线通信要求

在我国推广使用电力线通信, 能充分利用现有的、延伸到全国各地的、庞大的电力网, 这样可节省大量的投资。有资料显示, 如果将现在广电网的单向传输改为双向传输需要巨大的投资, 如果利用电力线通信进行, 相对于广电网单改双通信的成本要节约1/3。

(2) 为“电通”进入市场创造良机

发展电力线通信, 可改变我国目前电力系统生产、调度和控制中通信网络自成体系, 重复建设严重, 结构比较薄弱, 横向互不联网等弊端。不但能完成传统通信系统对电力电路进行分路监测和控制, 还能提供综合数据业务服务, 服务社会。

(3) 我国电力系统具有人员和技术上的优势

电力系统有强大的电力通信科研、设计、施工、运行管理队伍和健全的组织机构, 有提供综合业务服务的能力和经验, 有较为完善的通信基础设施等, 对发展电力线通信, 有得天独厚的优势。电力系统的积极配合, 积极准备, 立足现实, 未雨稠缪, 是明智之举。

摘要：本文主要介绍了电力线通信 (PLC) 的发展历史和技术特点, 评价了电力线通信的优缺点, 讨论了电力线通信技术在国内的应用情况和发展前景。

关键词：电力线通信,OFDM技术,通信技术

参考文献

[1]汪晓岩.基于OFDM技术的电力线通信系统的MATLAB模拟[J].电力系统通信, 2002 (2) :2~6.

[2]刘海涛, 陈长德, 张保会.低压电力线通信传输环境研究[J].电力自动化设备, 2001, 21 (9) :14~17.

[3]刘华玲, 张保会, 刘海涛.扩频通信、LFDM调制技术及其在电力线通信中的应用分析[J].继电器, 2001, 29 (11) :17~20.

电力线通信技术论文 篇3

摘要：随着数字化时代的到来，低压电力线通信方式受到了越来越多的关注。文章介绍了低压电力线通信原理，详细阐述了影响通信质量的各种因素，通过分析比较得出基于滤波多音调制技术的低压电力线通信系统具有一定的优势。

关键词：低压电力线通信；FMT；调制解调

中图分类号：TN913 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0020-02

1 研究背景及意义

为了保证电力系统能够安全稳定运行，利用电力线传递信息的技术即“电力线载波通信”得以产生。电力线载波通信（Power Line Carrier Communication）简称PLC，即人们常说的“电力线上网”，是借助于电力线这种介质来进行载波传输信息的一种通信方式，是电力系统特有的、基本的通讯方式。它是建立在电力输送网络基础上的，实现电力线通信网络内部的各个节点之间以及与其他通信网络通信的系统。作为电网调度自动化、管理现代化、运营市场化的核心与电力通信网络的基础，电力线载波通信一直是相关部门研究和发展的重点。

2 低压电力线载波通信

2.1 低压电力线载波通信原理

低压电力线载波通信作为电力系统基本、独有的通信方式，它用低压配电线作为传输介质来进行信息的传递。实现了电力线通信网络内部的节点与节点之间的连接，并且能够与其他外部网络进行通信，是建立在低压配电网络基础上的通信系统。

2.2 低压电力线载波通信的优点

低压PLC的优点表现在以下三个方面：

经济性能好：低压电力线载波通信可在已有的配电网络传输，不用另外新布线，因此减少了投入，节省了成本，并且对外界的破坏也降低。

应用范围广：电力资源与人们的生活早已密不可分，我国的用电用户已经超过了10亿以上，电力线网络是我国分布最广的网络之一，所以电力线通信很容易地渗透到了千家万户以及各种公共场所，作为其他宽带接入方式的延伸和补充，为互联网更为广阔的发展提供便利的条件。

传输速率较高：目前的低压PLC传输速率得到了很大的提升，一般在1～200M之间。利用PLC接入网络的传输速率已经远高于ISDN、ADSL、拨号上网等其他方式，而且随着相关技术的发展，更多的高速率PLC产品将会越来

越多。

2.3 低压电力线载波通信的主要性能指标衡量

一个通信系统的性能如何一般通过以下八个指标来衡量：有效性、可靠性、适应性、经济性、保密性、标准性、维修性和工艺性。通信系统的功能就是将传输的消息快速、准确、稳定地进行交换。所以从通信系统的功能来考虑，我们把信息传输的有效性和可靠性这两项指标作为评价通信系统性能的主要参考。

2.4 影响低压电力线通信的主要因素

低压电力线本身只是为了输送电能而设计的，不同于专用的通信线路，因此以低压电力线作为通信介质相比于其他专用通信线路有着更多的复杂性和不确定性。

线路阻抗、负载阻抗和噪声影响是电力线作为通信载体的自身弱点。

噪声干扰：对低压电力线通信造成影响的主要是噪声干扰。低压配电网信道中的噪声频率一般从几十万赫兹到二十兆赫兹之间。

线路阻抗：配电线路本所用到的金属材料的粗细传输的距离以及老化程度都对阻抗有直接影响，阻抗越大，信号的衰减程度越大；地电容影响着一些地下电缆的通信过程，随着频率升高，信号衰减同时也会越来越大。

负载阻抗：当启动低压电力线上的不同用电设备时，传输信号会在其工作频点产生具有阻抗特性的深度衰落。虽然这种负载不会在整个频域内出现，但其产生的时段性、突发性和普遍性会对通信质量带来一定的影响。

3 多载波调制技术

多载波调制（Multicarrier Modulation）技术采用了多个载波信号，它把所要传输的数据流分解为若干个子数据流，利用这些子数据分别去调制若干个子载波。在多载波调制信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相比小于一定的比值，就避免码传输系统中的ISI，同时多载波调制对于一般通信信道的时间弥散特性不敏感。目前在实际应用中具有代表性的多载波技术有扩频通讯技术（SS）、多载波正交频分复用（OFDM）技术以及滤波多音调制（FMT）技术等。

3.1 扩频通信技术

扩频通信技术（Spread Spectrum Communication）可以简单的描述为：一种扩展频谱的通信技术。在发送端频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，然后再通过编码和调制的方法来实现。这个过程与所传输的信息本身无关。在接收数据的一端，利用与发送端相对应的码序列进行接收与解扩等过程后，对所传输的数据信息进行恢复。简言之，扩频通信是将所要传输的信号带宽扩展到很宽的频带中进行传输的一种通信方式。

3.2 正交频分复用技术

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用技术是多载波调制的一种，也是一种复用技术。它在指定的频段内选取若干个子载波，将信息符号调制在多个子载波上同时发送，每一个子载波相当于一个窄带传输。

OFDM将编码后的数据进行串并转换后，利用若干个子载波分别进行调制。所采用的子载波具有在频率上等间隔的特点，各子载波采用数字符号调制，各载波上的信号功率形成都是相同的通过选择载波间隔的方式，使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交性，各子载波上的信号在频谱上相互重叠；接收端，利用载波之间的正交性可以无失真地恢复发送信息。在使用正交频分复用技术的低压电力线载波通信系统中，可以同时结合频域自适应等技术，用来传输信息的各子载波的数量、编码、同步等方式完全可以根据信道不同而进行调整，所以正交频分复用技术能够在一定程度上解决低压电力线信道中时变性的问题。

3.3 滤波多音调制技术

1999年Giovanni Chenrubini等人提出了滤波多音调制（Filtered Multitone Modulation，FMT），并论证了采用子信道频带不重叠划分方法的滤波多音调制技术，能弥补一些高速数字接入技术中的缺点，例如能有效地降近端串扰（NEXT）、远端串扰（FEXT）、回声（ECHO）所带来的信道间的干扰问题（ICI）。基于滤波多音调制技术的系统实现的复杂度较高，因此目前仍处于理论研究阶段。

3.4 三种调制技术的性能比较

扩频调制技术的优点主要表现在以下四个方面：（1）干扰性强；（2）低功率频谱密度；（3）高保密性；（4）容量大、地址多。其缺点主要有：（1）系统实现复杂；（2）在频带资源有限的的情况下主要弱点为传输信息需要的最小带宽远远小于扩频后的频带带宽；（3）实现高质量的扩频码分多址方面仍存在一些困难。

OFDM技术的优点包括：（1）可以最大限度利用频谱资源；（2）可以实现较高的安全传输性能，它允许数据在复数的高速的视频上被编码；（3）容易和其他接入方法结合应用，形成OFDMA系统，实现了多用户同时信息传输功能；（4）对传输线路上的多路径外界信号干涉有较强的抵抗力，非常适合工作在一些恶劣的通信环境中。

FMT调制技术的最大优点是能够避免通信系统中的码间串扰；其主要的缺点是结构复杂。因为它的优于OFDM的频带抑制能力是通过在系统的各个子信道加入了一个具有相当复杂度的滤波器为代价来获得的，因此直接实现的FMT系统在运算量上相对较大，但通过采用了FMT系统有效实现方法，滤波多音调制系统在复杂度上的差距得以明显减小。

4 结语

文章首先叙述了低压电力线通信的国内外现状以及发展电力线通信的现实意义，通过其通信原理总结出影响电力线通信的主要因素。目前在低压电力线通信中多载波调制技术具有良好的性能，通过与其他调制方式的对比，得出滤波多音调制技术能够弥补传统多载波技术的一些缺点。同时分析了目前多载波调制技术中扩频调制技术、OFDM频分复用技术和滤波多音调制技术三种调制技术的原理和特点。

参考文献

[1] 温丽娟，谭长涛，邱建斌.电力载波通信线路设计

[J].江苏电气，2008，（2）：17-19.

[2] 沈保锁，侯春平.现代通信原理（第二版）[M].北京：国防工业出版社，2007.

[3] 王秉钧.现代通信原理[M].北京：人民邮电出版社，2006.

电力系统电力技术论文 篇4

1.1结合绿色能源

电力系统深受能源危机困扰，虽已开始研制新能源结构，但应用效果一直不好，新能源很难与传统电力装置、设备形成默契配合。由于电力技术的决策能力、更新速度很强、很快，所以要想将风能、太阳能、水能等绿色能源引入电力系统，依靠电力技术是最为可靠、有效的方式。首先，根据电力技术测量、转换、控制、管理能源的能力，改变电力系统原有能源输出格局，尽可能切断新能源输出装置与系统中其他运行设备的牵绊和影响，仅以能源输出为价值标准，设计、添置绿色能源装置，以最大限度提高能源的利用率；其次，强化变流调速技术、集优生产技术、能源转化技术在电力系统中的应用地位，定期、定时核算绿色能源输出、不可再生能源输出过程中的“能量效益”，并对系统、装置、技术进行定向修改；最后，拓展电力技术的应用范围，围绕计算机技术，监控绿色能源在电力系统中的运行情况，以“消耗”“、效益”为两大基本点，总结分析不符合电力技术应用安全的相关问题，并及时改正。

1.2实现机电一体化

机电一体化是电气工程、电力系统发展的必经之路，也是带动高效生产的有效手段，为此，电力技术可以联合网络技术、自动化处理技术、智能监测等技术，共同推进多门技术的融合发展，进而促进电力系统的正向发展。机电一体化技术在投入使用之前，应接受多次测量和考察，因为要避免生产风险、提高生产效率，所以必须经过电力技术来处理相关系统数据，只有这样，才能将系统运行状态控制在可控范围内。然而，机电一体化对电力系统运行功能的要求和服务设定复杂，仅靠电力技术很难支撑起整个系统的运行重任，所以，一般情况下，电力系统会选择“区域一体化”的生产、改造方式，选择风险小、收益高、符合电力技术应用条件的系统模块，帮助小范围系统实现“自动”，并计算应用效果，确定技术无误且高效之后，再扩大一体化改造范围。由此可见，电力技术虽然是电力系统一体化发展的有力手段，但其应用效果依然具有不可控特质，在应用时应格外注意、小心。

1.3引入智能技术

智能手机、平板电脑已经成为电子终端控制的主要装置设备，它在人们日常生活与工作中的应用地位非常高，因此，电力行业也应适当引入智能技术，并创设以智能控制系统为核心管理中枢的技术集团，以便于工作人员正确、有效、科学的管控电力系统。经过智能技术修饰，电力系统在故障排除、判断、处置方面的优势能力更强了，并基本实现了“自动化”。以往，一个小故障便会导致整个电力系统陷入瘫痪，现如今，运行故障会翻译成“特殊数据”，经智能处理器处理，被挖掘、传送，传达给管理人员，主动上报“故障”。这种高效的生产、管理方式，不仅节省了故障清查、判断的时间，还为电力系统提供了坚固的安全保障。从应用效果上看，智能技术在电力系统中发挥的作用是显而易见的，但从发展空间上看，其应用环境却日常复杂，所以，需要广大电力系统的工作人员谨慎考虑、认真探究，以福利避害为原则，引入智能技术。

2电力技术在电力系统中的发展展望

目前，我国综合国力日益提升，能源生产责任越来越重，为迎合不断提高的生产要求、服务要求，电力系统仍需不断革新、创造，最大限度的发挥其功能价值、生产价值。笔者结合多年工作经验，根据自己对电力系统运行、发展的困难与问题了解，从内、外两方面探究电力技术的发展方向。接下来几年，电力技术在电力系统中的应用地位会不降反升，因为随着工业规模化生产系统的落成，系统生产形式、能力、效率的准确性要求很越来越高，所以，电力系统只有依靠电子技术方能将能源生产、输出、管理限制在可控、可管的范围内。一方面，应扩大电力技术的包容性，将其与现代高科技技术再融合，研发技术的新功能、新工艺，为电力系统运行提供便利条件；另一方面，省察电力技术自身存在的安全风险、耗能等管理不当问题，并设置研究专题，开展专项调查，以纠正、改善电力技术在电力系统中应用效果不利的地方。通过内、外两方面发展手段，电力技术的发展道路会更加明朗，其会成为促进经济社会发展的源动力。

3结论

电力线通信技术论文 篇5

论文摘要：本文以智能电网应用技术及系统为研究对象，从电力技术的发展以及智能电网规划在电力系统规划中的意义这两个方面入手，对电力技术及电力系统规划工作进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好这一工作在促进电力技术乃至整个电力电网运行系统稳定、长效发展过程中所起到的至关重要的作用与意义。

论文关键词：电力技术 智能电网 电力系统 规划研究 意义

从理论上来说，电力系统是指将发电、变电、输电以及用电等电能在运行过程中的循环性工作环节所构成的电能生产、传输、分配以及消费工作有机结合在一起的系统统称。在全球经济一体化进程加剧与城市化建设规模不断扩大的推动作用下，不仅电网运行管理体制发生着深刻的变革，现代经济社会电网系统的可靠性需求也在不断提升，这使得相关工作人员需要认识到发展新时期的电网技术已成为电力电网系统不断向前发展的必然选择与趋势。而智能电网技术作为这种新时期电网技术的核心与重点，在电力技术与电力系统规划中发挥着极为重要的作用，需要引起相关工作人员足够的关注。

一、电力技术下智能电网技术的发展分析

在当前能源紧缺问题日益严重的被禁下，现代经济社会对电力技术的需求使得一种高效、清洁、可操作、便储存的电力新技术――智能电网成为了当前最具发展空间与潜力的新型电力技术之一。坎贝尔于研发的一种能够在建筑物集群内的各种在电网电器之间形成协调与共享机制，从而对建筑物在用电高峰时期的电网的骤升性需求有效控制在一定范围之内的控制中心――无线控制器正意味着智能电网时代的全面来临。笔者接下来从智能电网的基本概念、关键特征、智能表现以及当中应用到的先进技术四个方面对电力技术下的智能电网发展情况进行简要分析与说明。

(一)智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言，智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体，以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据，以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。

(二)智能电网的关键特征分析。第一，坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时，终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足，且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态，以此实现电力信息的安全保障;第二，自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系，还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三，兼容性。智能电网与传统意义上的.电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入，并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求，进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四，经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持，它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗，不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。

(三)智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析，笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”，电网，肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性，电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系，同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时，智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。

(四)智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支，是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言，当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。

1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能，同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护，在这些电网系统事故发生之后，高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿，并及时从新分配潮流，以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大，进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。

2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进，并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求，同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部，并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上，据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。

二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析

在当前技术条件支持下，我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响，短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题，再加上某些地区输电线路发展长期滞后，电站建设受到的关注度还远远不够，不仅电网建设工程周期无法得到满足，建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时，我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域，电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题，这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。

(一)首先，对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输，进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。

(二)智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上，有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中，并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性，将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心，逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。

三、结束语

伴随着现代科学技术的发展与经济社会不断进步，人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的电力电网系统提出了更为严格的要求。本文对新时期智能电网电力技术及其在电力系统规划中的优势条件进行了简要说明，希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献：

[1]祁达才.南方电网连锁故障大扰动及应对措施.[J].南方电网技术..(05).

[2]孙士云.束洪春.董俊.谭昆玲.直流调制对南方电网交直流并联输电系统断面输送的影响.[J].云南电力技术..(02).

[3]王威.韩学山.王勇.车仁飞.配电网络电容器优化投切的作用范围法.[J].电力系统及其自动化学报..(06).

[4]陈志巧.基于模糊理论的电力负荷预测研究.[J].山东科技大学学报(自然科学版).2006.(02).

《电力安全技术》 篇6

一.期刊介绍

创刊于1990年，月刊，大16开本，国内外公开发行。期刊由国家电网公司主管，中国电机工程学会主办，目前均发行量6万册，定购单位遍及全国各供电局、发电厂、电力建设及安全企业、变电站、供电所、电力科研院所、相关电力设备生产厂家。《电力安全技术》以安全生产、安全科技、安全文化和安全装备为视角，宣传安全生产方针政策，推动安全科技创新，传播安全文化理念，提升安全生产水平。本刊将进一步拓展宣传领域，扩大信息容量，努力使期刊真正成为一本具有指导性、资料性、服务性于一体的权威的专业性科技期刊。本刊创建的“中国电力安全网”得到了各电网公司、发电集团公司的大力支持。二.主要栏目

方针政策、安全管理、安全生产、经验交流、专题讨论、事故分析、安全众谈、检修维护

三.《电力安全技术》封面宣传单位征集启事：

为了广泛宣传电力行业安全生产先进单位，促进电力企业间的相互交流和学习，现征集2008年《电力安全技术》封面先进单位介绍。凡在电力安全生产领域成绩突出，例如：安全生产记录优秀、获国家或省、市颁发的与安全生产相关的奖项、主管单位安全生产先进单位、安全性评价或相关安全管理方法实施效果显著等，并有意在2014年《电力安全技术》封面上作先进单位介绍的电力企业，请与我们联系。四.期刊发表

论文快速发表—163期刊论文网，合作400种期刊，请致电***，或加QQ2389021841进行咨询，163期刊论文网值得你的信赖。五.加油·少年

人有两只眼睛，全是平行的，所以应当平等看人；人的两只耳朵是分在两边的，所以不可偏听一面之词；人虽只有一颗心，然而有左右两个心房，所以做事不但要为自己想，也要为别人想。

低压电力线载波通信技术及应用 篇7

低压电力线载波PLC(Power Line Carrier)通信是以低压配电线(380 V/220 V电力线)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[1]。电力线网络是目前覆盖范围最广的网络,有着巨大的潜在利用价值[2]。国外对此研究已有近百年的历史,在理论和技术上有着绝对的优势。我国电力网比较独特,直接利用国外先进技术和产品并不能取得令人满意的效果。目前国内参与低压电力载波通信研究的公司、高校及研究机构日益增多,已经在通信信道的特性分析和建模、关键的调制技术的研究、通信芯片及相应产品的研制和应用、市场化运营及相关法规制定等方面取得了一定的成果。在此形势下,本文对低压电力载波通信技术的各个方面进行了分析和总结,旨在阐明其发展历程、关键技术以及发展趋势,为进一步研究提供参考。

1 发展历程及现状

1.1 国外的发展情况

国外利用电力线传输信号已经有一百多年的历史。如早在1838年,埃德华戴维就提出了用遥控电表来监测伦敦利物浦无人地点的电压等级。直到20世纪20年代,国外一些著名的公司和研究机构才开始对低压电力载波通信技术进行研究。1930年西门子公司在德国波茨坦建立了用于低压配电网络和传输媒介的波纹载波系统(RCS系统)。该系统能够以最小的损耗通过低压配电网实现对终端设备的管理[3]。1958至1959年间,美国德克萨斯元件公司的Jack Kilby和Fairchild半导体公司的Robert Noyce最早发明了电力线载波通信集成电路。1971年Intel公司的Ted Hoff发明了低功耗的电力线通信微处理器。Intellon公司在2000年2月7日召开的DEM200会议上展示了其高速达1Mbps的Power PacketTM住宅网络技术芯片。德国RWE Plug公司于2001年春季推出了RWE Power Net(电力线通讯上网)、RWE Power School(电力线通讯学校上网)、RWE e Home(智能家庭自动化)三项业务及相应产品。国外各大公司及研究机构的研究工作主要包括:电力载波通信原理、电力通信信道特性分析和建模[4]、电力载波调制技术、通信协议的研究和创新、电力载波通信芯片的研制、现场试验和测试、电力载波通信技术的推广和商业化以及相关组织和标准的建立等。

目前在电力载波通信领域比较有影响力的公司有美国的Intellon[5]、Thomson、Atmel、TI公司、以色列的ITRAN、Main.Net公司、韩国的Xeline公司[6]、瑞士的ASCOM公司、德国的Polytrax公司和西班牙的Ds2[7]公司等。这些公司和机构在低压电力载波通信技术的研究和设备的研制上取得了丰硕的成果,产品的传输速率从1 Mbps发展到45 Mbps。包括这些公司在内的90多家公司组成的Home Plug电力线联盟已经参与并制定了第一个标准草案(Home Plug 1.0 Spec),这个组织正在研究PLC技术标准、市场推进和政府管制政策等问题[8]。

1.2 国内的发展情况

相比国外而言,我国的电力载波通信起步较晚,但发展迅速。最早展开研究的是1997年由中国电力科学研究院进行的对我国低压配电网传输特性和参数的测试和分析。90年代末期,针对国内电网特性而设计的载波处理方案的制定使得早期产品在稳定性上逐步接近实用。2000年我国开始引进国外的PLC芯片,研制了2 Mbps样机。2000年末,国家电力总公司颁布了关于利用电力线载波集中抄表技术的若干技术条件。国家电力公司国电通信中心于2001年初成立了电力线通信推广办公室。2001年底,福建电力实验研究院开发成功了“电力线高速数据通信”技术的核心产品—电力调制解调器及多个相关产品,其传输速率可以达到1O Mbps。2002年初,国家电力公司在北京广华轩小区进行了通过电力线上网的试验,小区用户反映良好。2003年我国成功研制出了EPLC-45M和EPL-14M系统。2006年以中电飞华公司为代表,已在北京开通了5个以上的电力线上网实验小区,用户反映非常满意,只是网速会在特定的时候突然衰减。

近十年来,包括清华大学、西安交通大学和华中科技大学在内的高校和科研单位及国内相关公司对低压电力载波通信进行了大量研究,并取得了一定的成果[9]。国内前期的研究主要侧重于利用国外已有的固化PLC调制技术和芯片进行扩展开发。近几年针对国内配电网的信道特性所进行的调制技术的研究及载波芯片研制取得了突破。但是目前国内相关的法律法规及政策还不健全,如何充分开发和利用宝贵的电力网络资源,实现低压电力载波通信高速、安全和大规模的应用,仍需要很长一段时间的研究和摸索。

2 低压电力载波通信技术的研究内容

2.1 低压电力网络的信道特性分析和建模

低压电力线是一种非均匀分布的传输线,起初只是用来传输电能的,不同于传统的通信传输介质如双绞线、同轴电缆、光纤等。与国外相比,我国的低压电力网络的信道特性十分复杂,通信环境也相当恶劣[10]。主要体现在:

(1)该信道是时变系统,而且存在多径效应。由于信道是时变系统,信道的传输函数随时间变化而变化,会引起接收端信道的频率弥散性和时间选择性衰落。而多径效应的存在将导致信道的时间弥散性和频率选择性衰落。

(2)存在各种干扰和噪声。电力线信道的噪声多干扰强不能简单地归结为加性高斯白噪声。下面表1是各种噪声的比较。

(3)电力线路的阻抗小而且阻抗随着信号频率和时间的变化而变化,这对载波信号的衰减非常严重。

(4)信号的衰减与传输距离和信号的频率有关。信号传输的距离越远,信号的频率越高,则信号的衰减就越大,但具体关系也无法确定。

为了克服各种噪声和干扰、降低信号的衰减,对低压电力通信信道的分析和建模就显得尤为重要。但由于其频率、时间和地理位置等的不确定性,很难建立一个精确的数学模型[11~14],但是建立一个能反映通道基本特征的近似模型却是可能的[15]。文献[16]通过将噪声状态分组,并引入过渡状态,建立了基于分群马尔可夫链的脉冲噪声统计模型。文献[10]提出可以用带加性干扰噪声的时变线性滤波电路作为低压电力线的信道特性参考模型。文献[17]提出可以从调制方式上用扩频调制技术来提高系统的抗干扰和抗噪能力。

2.2 关键技术分析

为了提高通信的可靠性和有效性,一方面可以辅助性地采取一些措施,如增加发射信号功率、提高接收设备灵敏度以及采用合适的耦合电路及新的信号检测方法[18]。另一方面是采用合适的调制技术或中继技术[19]。而从调制技术来看,目前流行的扩频通信技术主要有直接序列扩频、线性调制、OFDM、跳频、跳时以及上述各种方式的组合扩频技术[20]。

下面是对目前流行的电力载波通信技术的比较分析:

1)直接序列扩频(DSSS)技术,就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。它具有抗干扰能力强、能抵抗多径干扰、对其它电台干扰小、不易被截获、可以同频工作和便于实现多址通信的优点,而且是目前在我国应用最为广泛的一种低压电力载波技术。

2)OFDM技术,是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,再将这些并行数据调制在相互正交的子载波上,实现并行数据传输。在接收端对并行数据流分别进行解调,再进行并串转化,从而得到原来的串行数据流[21]。它可以有效地克服电力线信道多径效应和频率选择性衰落的影响,减少线性失真和码间串扰[22]。但是由于子载波中心频带之间分隔较开,子载波数少,带宽利用率不高,继续增多载波数量的潜力也受到了限制。此外,OFDM子载波采用不同调制方式(例如QPSK、QAM)对系统的误码率产生的影响也不一样,其中QPSK具有更好的可靠性[23]。文献[24]提出了采用Altera公司的APEX20K系列可编程逻辑器件PLD的OFDM基带硬件解决方案。若将混沌跳频技术引入OFDM系统的编码中,构造出混沌跳频正交频分复用系统(CFH-OFDM系统),可以提高系统抗信道噪声的能力,并能改进通信系统的安全性[25~27]。

3)多载波码分复用(MC-CDMA)技术,就是将OFDM技术应用于CDMA技术[28],先将每个信息符号先经过扩频,再将扩频后的每个chip调制到一个子载波上,然后通过信道进行传输。在接收端需要先后进行OFDM解调、解扩以及并串变换,从而检测出原始信号。该技术具有较强的抗干扰能力和极高的频带利用率,能有效地避免时延扩展所带来的负作用,相比OFDM技术更能有效地克服子载波受深衰落的影响。

4)链码自适用调制技术,是将需要发送的数据经信号变换形成以“能量密度”表示的链节模板,经窄带调频(FM)载波发送出去。接收方若能在接收模板的指引下顺利识别该模板的“形状”,则进行数据复制、还原出原来的数据。若不成功,原发送方会尝试重发,直到接收成功。该技术能够以较低的成本实现远距离的窄带双工数据通信,而且可在高干扰、高畸变的环境中准确无误地传输数据信息。

5)自动中继技术,是指在通信距离太长或某一段通信不畅时,利用通信中继器为中继转发节点,将需要中继的数据包接收下来并解码后存储在中继器的内存中,等发送方将数据发送完并且总线空闲后再将该数据包重新编码发送到接收方以完成通信。它可以尽可能地避免总线冲突,还可以提高中继信号的质量,降低误码率。由于低压电力线载波通信网络的拓扑结构具有强烈的不确定性和时变性,所以在通信的过程中,要不断地根据当前的网络状况进行路由更新。

2.3 电力载波通信芯片和模块的研制

国外许多公司和研发机构很早就开始了针对其本国电网的专用电力载波通信芯片的研制。国内市场上进口电力载波modem(调制/解调)芯片(如美国Intellon公司的SSCP300芯片和Echelon公司的PLT-22芯片等)并不适宜我国电网的复杂性和时变性,因而难以达到预期的使用效果。目前国内可以使用的芯片主要是国外进口的通用电力载波芯片(如SGS-THOMSON公司的ST7538、ST7540等系列芯片、美国Intellon公司的INT5200芯片、弥亚微电子公司的MT200E芯片等)和国内自主研发的专用电力载波芯片(如北京智源利和微电子技术有限公司的SC1128芯片、北京福星晓程电子科技股份有限公司的PL2101芯片、深圳瑞斯康公司的RISE3201芯片等)。国内的一部分公司和研发单位利用这些芯片进行二次开发,研制出了各种电力载波通信模块,并已经投入到实际应用中,获得了较好的效果。例如四川科强电子有限责任公司开发的KQ-100、KQ-300系列模块、深圳市必威尔科技有限公司的BWP08、BWP10A系列模块等。下面对国内市场上各种芯片及模块进行分类介绍。

2.4 电力载波通信网络组网研究

低压配电网具有物理拓扑和一定的时变性特点,且逻辑拓扑随信道质量而变化,这将严重影响低压电力线载波通信的可靠性。目前许多学者提出从高速电力线通信的组网方式、网络模型等角度展开研究,寻求合适的算法来优化电力线通信网络路由,从而提高通信的可靠性[29~33]。文献[34]对低压配电网窄带电力线通信数据逻辑链路的选择、建立和自动路由等做了研究和探讨,并提出了一种基于非交叠分簇的动态路由算法和网络重构算法,来保证通信网络的有效性。文献[35]提出在低压配电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术,可以自动侦测可通信逻辑节点和最佳中继节点、动态调整路由和配置中继信息以及自动识别节点的投入或切除,从而实现低压配电网中点到点、点到多点的可靠通信。

3 低压电力载波通信技术的应用

3.1 系统基本原理

低压电力线载波通信系统的原理框图如图1所示。该系统由三个部分组成:终端设备部分、管理中心部分和低压电力线部分。

系统以低压电力线作为信号传输的媒介,实现终端设备和主控计算机之间的双向或单向通信。终端设备的信号经过采集等处理后再调制成适合电力线上传输的电力信号,通过耦合电路耦合到电力线上进行传输。由于衰减太大,该电力信号不能直接跨越变压器进行远距离传输,一定程度上限制了系统的通信距离[36]。所以管理中心部分和终端设备部分通常处在同一变电站范围内。管理中心有专门的接收设备,对接收的电力信号先进行解调及其它处理,再通过GPRS或者串口方式将其送到主控计算机。主控计算机会通过程序做进一步的分析和处理,从而实现了主控计算机对终端设备的监测。同样,主控计算机也可以通过逆向路径实现对终端设备的控制。

3.2 在国内的具体应用

低压电力线载波通信技术利用了四通八达的电力供电网络来进行数据通信,具有不占用无线频道资源、无需布线、省工省钱、维护简单的优点。随着社会的发展和电力网络的开放,低压电力载波通信技术在我国的应用也越来越广泛。目前其典型的应用包括家居智能化领域、自动抄表领域以及新型智能化小区领域等等。

3.2.1 家居智能化

随着经济和社会的进步,人们需要构建一个全新的智能化的家居网络,即把分布在住宅各个地方的微控制器、家用电器和PC机连成一个家庭网络,来实现对各种设备的智能化、自动化的管理和使用,同时达到只要有插座的地方就可以接入因特网的目的。由于无需布设信号线,在组网的时候不会破坏住宅内的装饰及美观,也不会改变人们对原有家电的使用习惯。同时系统稳定、成本低廉,因而构建现有基础上的家庭智能化网络成为研究机构和人员首选的组网方式[37,38]。

目前电力宽带上网系统就是家居智能化的一个典型应用。从图2可以看出,电力宽带上网系统由电力调制解调器(电力猫)、PLC设备、PC机、交换机及路由设备等组成。利用低压电力线上网时,先通过专业的电力调制解调器,采用正交频分复用(OFDM)或高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式将PC机信号调制成特殊的电力信号,然后将该电力信号通过电力线传送到PLC设备中,利用该设备将电力信号转换(解调等处理)成原来的数据信号,然后通过交换机、路由器等设备直接进入Internet,从而实现电力上网的功能。同样,从网上下载资料就是一个逆向的过程。目前电力宽带上网的速度在5~45 Mbps之间。

3.2.2 自动抄表系统

在我国自动抄表行业开始于上世纪80年代,在1998年前后进行了大量的研究。1998~2003年处于试点阶段,发展相对较慢。2003年后逐渐发展到应用推广阶段。到2006年后需求迅速增长,目前处于电力载波抄表发展的高峰期。基于低压电力线载波通信的自动抄表技术已经基本上走向实用阶段[39]。

由图2所示,自动抄表系统主要由终端水表(或电表、气表等)、终端采集器、集中器以及中央主控计算机组成[40]。终端采集器分别通过采集器采集终端表数据,做相应处理后利用直接序列扩频或OFDM调制技术将其调制成适合在电力线上传输的电力信号。在接收端的集中器会实时侦测并接收电力信号,对其进行解调及其他处理后再通过RS-232或RS-485串口方式或GPRS方式上传到中央主控计算机中。主控计算机会根据程序对数据进行分析处理,最终实现远程抄表。

目前该系统广泛应用那些不需要远程停送电功能、月用电量少、电表特别分散、工程施工难度很大的乡镇、农村地区。而且国内已经推出应用于电表行业需求的电力线载波通信芯片。作为最热门的应用之一,基于低压载波技术的自动抄表系统将会向加强低压用户集中抄表芯片物理层通信能力和提高数据传输的安全性方向发展。

3.2.3 新型智能化小区

在现代社会,随着城镇居民数量的不断增加,各个居民小区的数量也大幅增加。如何实现小区的管理自动化、通信自动化和安全自动化,是实现现代化智能小区的主要内容和目的。由于低压电力载波通信技术无可比拟的优越性,各大公司及机构竞相利用该技术设计出各种系统,如水、电、气的远程抄表及供应管理系统、停车场管理系统、公共信息显示系统、小区各种防盗及消防报警系统、室外监控系统、出入口控制系统等等。

如图2所示,设备监控或报警系统和自动抄表系统很相似,唯一的区别在于系统的核心设备是电力载波模块,而且该系统能实现实时的双向通信。在上行通信时,电力载波模块负责监视各个终端设备(如传感器、控制器等),并将其状态信号进行调制处理后耦合到低压电力线上。在远处的接收端,同样有一个载波模块,负责接收来自下面各个载波模块的信号并分别对其进行解调等处理后上传至主控计算机中。如果发生异常或紧急情况,主控计算机会立即发出控制信号,通过相同的路径向下传输,最终实现对终端设备的控制或报警功能。

其实,对于各种商用大厦、办公大厦、酒店和宾馆等,低压电力载波通信技术同样具有广泛应用前景。

4 结论

电力线通信技术论文 篇8

[关键词]电力通信；检测技术；技术应用

一、电力通信监测系统功能介绍

电力通信监测系统包括两部分，一部分是中心站，一部分是外围站。其中，通信监控系统的硬件主要包括监控工作站、数据采集器、数据服务器和外部设备等，而且各种设备的管理系统各自独立，人机界面不尽相同，给设备维护造成了一定的困难。.因此，在设备的监测上设置了统一的管理平台，综合网络管理系统（Integrated Network Management System 即INMS）为网络管理提供了多种可视化的工具软件，一旦电力通信网出现故障或者错误，综合网络管理系统中的软件将会提供多重保护，在第一时间将范围控制在设定的限度以下，进行区域和小范围的分析和追踪，以防止酿成重大的灾难或者灾祸。它的特点有： ①根据相应的技术标准和规范要求进行设计，并不断的发展和完善。符合ITU综合管理系统标准，具备性能管理和故障管理的功能。 ②提供多个接口模式，支持与标准或非标准的网管系统互联。 ③采用多个系统标准，实现系统最大限度的灵活性和升缩性。 ④INMS提供软件工具在网络系统中增加新设备建立网络管理视频系统体系，从而实现电力网络系统的多元化连接目的。

二、系统硬件结构

监控系统一般采用计算机网络技术的拓扑结构，将其分为中心控制点和外围控制点。监测系统的硬件架构采用千兆高速以太网，主要由数据采集器、数据库服务器、监测工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集，将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站，各个分站传输过来的数据都在这里进行处理，并对各种通信设备的告警做出响应。中心站负责处理分站的数据信息，分站可以通过省调专用三级网电路上传监测数据。

监控器安置在中心站机房，是储存数据信息的载体，系统采用客户/服务器模式，系统软件之间采用TCP/IP传输协议。数据库rtbase作为网络数据的存储和处理中心，具有应用服务器、文件服务器和数据服务器的作用。

监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能，设置在调度值班室，从而方便调度员进行检测和相关的操作。

系统还有数据访问的接口，可以实现与局域网、互联网等系统对接，实现信息发布、事故申告等功能。数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。

由一台工控机对多台设备同时进行操作，可以实现设备管理与配置的集中化。要实现这样的操控我们需要在主站落成一个基于美国信息互换标准代码的仿真终端，通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理，最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控。另外信息会反馈给服务器，最后由工作站做出对应的显示。

针对不同的协议，应该在主站建立规约转换网关来进行转换，然后将信息反馈给服务器，网元和信息之间的链接得以实现，最后由工作站进行相应的显示。将波形观测技术结合电平信号遥测技术，双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息，在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。

三、系统应用软件

监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。

1.管理数据库和实时数据库。管理数据库和实时数据便是通信系统的两大数据库，实时数据库负责系统设备的实时在线数据的处理，管理数据库负责对设备离线数据（离线数据包括非实时数据和历史数据等）进行处理，两个数据库共同实现通信网的信息管理。

2.应用平台。通过调度应用平台、图形化数据平台、运营管理平台实现监测系统运行情况，设备运行，矢量图形，数据查询。使用逐层点击，双击文本警示，自动推送，地图，语音提示，捕捉信息在很短的时间定位网络故障所需的时间大大降低，提高劳动效率，通信网络管理水平，确定故障位置，以确定故障对网络产生的影响程度，在排除故障时，保证网络畅通。

四、通信监测技术的应用优势

电力通信网中存在的各种传输介质，每个独立的，都有自己的一套设备，软开关技术的引进，在单个服务器上，如果可以交换信息以交换各种媒体上，在管理上也更加方便，简单地进行维护的设备上，可以实现跨网络的信息交换。电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用，获得了很大程度的发展，具有自身的一些优势，主要表现在以下几个方面：

1.图像监测功能。监测中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作、录像，同时也能按照固定的时间让摄像机实施摄像，比如，给定一个特定的周期来进行摄像，这个周期可以是一个星期或者是一天，并且在录像完成之后具有查询和回放的功能。

2.控制功能。对于变电站内的相关设备，可由监控中心的工作人员对其进行远程控制，比如，如果变电站内无人值班，不法分子闯进偷盗设备，则通信监测技术便可自动报警，及时通知工作人员。此时，工作人员可通过远程控制迅速打开现场的照明设备，记录犯罪活动的过程。

3.报警功能。报警功能包括视频运动报警和视频丢失报警两大功能，首先当变电站一端的摄像机因为被偷窃、被损坏等造成视频信号丢失时，通信检测技术就会对之进行报警，其次视频报警区域可以提前进行设定，如果有物体进入设定好的报警区域就会发出报警。远程变电所发生报警时，当地主机将在1s内响应，监测中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口，显示报警点的具体位置，报警类型，自动将画面切换到告警地点，并启动录像设备对现场进行录像，便于事故处理与分析。

五、结语

综上所述，电力通信监测技术对电力通信网的建设与发展具有十分重要的作用。在科学技术不断发展的今天，方便、快捷、稳定、可靠已经是各大企业对日常工作的共同要求，尤其是在电力通信网中，随着电网的不断扩大，业务量的不断提升，做好维护工作，保障电网安全稳定的运行是我们工作的任务和目标，电子通信监测技术主要在变电站的监控方面有着实际的应用，通信检测技术的进步亦会成就电力通信的辉煌。为此，需要我们积极进取为电力事业的未来奋斗终身。

参考文献：

[1] 程岩.电力通信网中通信监测技术及应用研究[J].无线互联科技，2014，07：33.

[2] 龚伟.浅析电力通信在电网智能化中的支撑作用[J].科技创新与应用，2014，29：77-78.