电力线载波技术在配网自动化中的应用

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1、电力线载波技术在配网自动化中的应用摘要：电力线载波通信是配电自动化中一种最有效、最经济、最简便的数据传输方式，在配网自动化建设中应用广泛，具有重要的意义。关键词：电力线载波通信配网自动化智能小区抄表应用电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式，电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。电力线载波可用来传输电话、电报、远动的数据和保护信号，由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。所以电力

2、线载波通信系统在电网的扩大和发展中起着重要作用。一、配网自动化建设的意义配网自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术及相关电力系统技术于自身的信息管理系统。通常把从变电到用户用电全程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配网管理系统，其内容包括：配电网络数据采集和监控(SCADA)、地理信息系统、网络分析和优化、工作管理系统，负荷管理和远方抄表及计费自动化和调度员培训模拟系统。通过配网自动化系统，运行人员可以全面了解、掌握配网网络的运行情况，可以快速切断故障恢复供电，改善供电服务质量，缩短事故抢修时间，减少工作量。随着农、城

3、网改造的完成，110kV及35kV电压等级的建设已十分完备，自动化水平也较高，调度管理、运行管理也比较规范。而在城市供电网络中仍以10kV供电为主，占整个供电用户数量的90％以上，但是10kV供电网络由于历史的原因，自动化工作基本上还没有起步，处于长期忽视状态，加之其线路复杂，线损率高，供电可靠性差，因此故障率高。为了适应市场经济的发展，加大力度进行电网建设的同时，加强107kV配网网络的配网自动化建设工作，是当前的一项重要任务。二、电力线载波技术的特点1可靠性a．电力线载波是依靠电力线进行传输的，由于电力线路结构十分牢固，不易受外力破坏；b．

4、由于高频信号是以电磁波的形式在导线上传播的，即使电力线路的信号传输相发生断线和接地等故障，高频信号仍然可以通过其他耦合信号进行传输，虽然线路衰减有所增加，电力线载波设备的自动增益控制(AGC)系统将会在很大范围内自动进行调节，保持电力线载波电路的畅通。2经济性a．由于电力线载波通信不需要单独架设传输线路，可节省大量的线路投资及线路维护费用。只要有电力线的地方，就能使用电力线载波通信；b．工作站均在发电厂或变电站的生产或生活区内，不需要进行征地和修筑公路，节省投资；c．电力线载波机具有复用功能，可同时传送电话、远动和保护信号，所需电路的数量大大减

5、少，降低了工程投资；d．电力线载波设备的价格相对较低。三、电力线载波的几项新技术1正交频分复用技术(OFDM)采用正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)，可以在同一电力线不同带宽的信道上传输数据。其原理是把有效的频谱分成许多小的信道，它们相互重叠，并且在空间上彼此正交。重叠越大，分成的信道数也就越多，每个信道提供一个低的数据速率，所有信道加在一起就可获得较高的数据速率和更有效的频谱利用率。OFDM已广泛用于DSL技术和陆基无线电视发送系统，相对这些技术而言，在电力线通信中，O

6、FDM工作于突发模式而非连续模式。72扩频(SSC)技术扩频(SSC)技术的全面研究是从20世纪50年代美国麻省理工学院成功研制的NOMAC系统开始的，它是用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制，实现频谱扩展后再传输，在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理，其基本原理如图1所示。信息接收传输媒介扩频调制数据调制信源数据解调扩频解调扩频编码发生器同步电路扩频编码发生器图1扩频通信原理就低压电力载波通信而言，应用扩频通信的主要优点如下：a．抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息传输；b．可以实现码分多址技术，在低压

7、配电网上实现不同用户的同时通信；e．信号的功率谱密度很低，具有良好的隐蔽性，不易被截获。扩频通信虽然抗干扰能力较强，但受其原理制约，传输速率最高只能达到1IVIbit／s左右。73其他技术除以上两种主要电力载波技术外，电力线通信还采用了前向纠错、交叉纠错、自动重复请求和TPC编码等技术来保证通信信道的稳定可靠。电力线通信的介质访问控制(MAC)协议采用载波侦听多路访问冲突避免(CSMA／CA／CA)协议，并增加了支持优先级、公平竞争和延迟控制等功能，因此，可以突破低压电力线通信的许多技术障碍。四、电力线载波技术在配网中的应用作为通讯技术的一个新

8、兴应用领域，电力线载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨大市场而为全世界所关注，成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点，并已开发出相对应的器件和产品，