企业技术开发２０１２年１１月摘要：电力线载波通信作为一门古老而年轻的通信技术，广泛地应用在各种通信领域中。
中低压电力线载波通信技术因其具有建设成本低、无须另外布线等天然的优势，在配网自动化系统、大用户抄表系统、低压抄表系统以及农村地区宽带网络接入等方面被业内人士看好，其发展潜力巨大。
关键词：电力线载波通信；中低压电力线载波通信；正交频分复用；扩频通信中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）31-0048-03Discussion on the power line carrier communication technologyＹＡＮＧＲｕｎ－ｆａｎｇ，ＬＩＨａｉ－ｘｉ，ＷＡＮＧＲｏｎｇ（ＬａｎｚｈｏｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）Abstract:Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｓａｎｏｌｄａｎｄｙｏｕｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｏｆｃｏｍｍｕ－ｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｌｏｗｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｗｉｔｈｏｕｔａｄｄｉｔｉｏｎａｌｗｉｒｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｎａｔｕｒａｌａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈａｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｆｏｒｔｈｅｉｎｓｉｄｅｒｓａｒｅｏｐｔｉｍｉｓｔｉｃａｂｏｕｔｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｌａｒｇｅｕｓｅｒｓｏｆｍｅｔｅｒｒｅａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｍｅｔｅｒｒｅａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｕｒａｌｂｒｏａｄｂａｎｄｎｅｔｗｏｒｋａｃｃｅｓｓ．Keywords ：ｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｔｈｅｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ浅谈电力线载波通信技术杨润芳，李海曦，王蓉（兰州供电公司，甘肃兰州730050）收稿日期：2012-09-18作者简介：杨润芳（１９７３—），女，甘肃兰州人，大学本科，工程师，主要从事通信设计、运行、维护工作。
企业技术开发TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE第３１卷第３１期Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．３１２０１２年１１月Ｎｏｖ．２０１２电力线载波通信（PLC ）在我国已有近30年的发展历程，其中高压电力线载波通信作为一种基本的通信方式，在我国的电力系统中发挥着重用作用。
近年来，中低压电力线载波通信方兴未艾，各种中低压电力线载波通信技术迅猛发展，其在中低压抄表系统、配网系统、农村地区宽带网络接入等方面市场潜力巨大。
所谓电力线载波通信，就是利用电力输电线路进行信息传输的一种通信方式。
电力线载波通信分为高压电力线载波通信、中压电力线载波通信和低压电力线载波通信。
电力线载波通信具有投资省、见效快、可靠性高与电网建设同步等特点，因此，广泛使用于电力系统中，尤其在水电站、农电、边远山区等使用方便。
1高压电力线载波通信高压电力线载波通信，是指利用35kV 及以上输电线路进行信息传输的一种通信方式，主要用于传输调度电话、高频保护信号、远动信息及其他监控信息。
高压电力线载波通信因其在35kV 及以上的输电线路上电阻值较均衡，干扰小，传输信号少，通道坚固，在电力系统应用广泛，尤其适用于高频保护信息传输。
另外，由于高压输电线路符合电力调度通信所要求的终端站到枢纽站，再到调度所，而载波通信通道的建设无须考虑线路投资，只需增加结合加工设备，这大大节约了线路投资，因此，高压电力线载波通信方式当之无愧成为电力通信的基本通信方式，尤其在水电站、边远地区更是如此。
再者，电力线载波通道的建设先于变电站的建设，这对于新投变电站的通信开通十分有利，因此，电力系统普遍采用电力线载波通信这种通信方式。
近年来，由于光纤通信具有衰耗小、容量大的特点，光纤通信发展迅速，在电力系统的使用越来越普遍，常作为电力系统的主要通信方式。
但是，由于电网结构的复杂性，没有任何一种单一的通信手段能够全面满足各种不同类型和不同规模的电网信息传输要求，加之，电力通信规程要求主要变电站必须具有两条以上不同通信通道进行信息传输的通信方式，因此，电力系统通信网必将采用多种通信方式并存、互为备用的混合通信方式，而高压电力线载波通信也不容置疑地作为电力系统通信的一种基本通信方式存在着。
高压电力线载波通信在我国已有20多年的历史，技术比较成熟。
近年来，高压电力线载波通信设备和技术日新月异，全数字载波机目前已有了质的飞跃。
全数字载波机采用DSP 数字处理技术，使用OQPSK 调制技术，将多路输入信号经过数字调制变换成数字信号在线路上传输，这种信号抗干扰能力强，可靠性高，取代了过去的模拟调制方式，大大提高了电力载波通信的传输容量，改善了载波设备的技术指标和设备的质量水平。
全数字第３１卷第３１期载波机开始向数字化、大容量、强网管方向发展。
2中、低压电力线载波通信2.1中压电力线载波通信中压电力线载波通信，是指在10kV输电线路进行信息传输的一种通信方式。
中压电力线载波通信在配网自动化系统、大用户抄表系统以及农村地区宽带网络接入等方面发展潜力巨大。
我国幅员辽阔，但是很多地区人烟稀少，为了解决这些地区的通信问题，若采用光纤通信方式，资源浪费很大，若采用微波、卫星等通信方式，信号传输不稳定。
而中压电力线载波通信，具有建设成本低、无须另外布线等特点，对于这些已经村村通电的地区，若利用已经架设好的输电线路作为传输媒介，组建中压电力线载波为基础的通信传输网，那将十分经济。
如果这种通信方式能够得到广泛应用，必将对我国国民经济的发展产生积极的促进作用。
随着市场经济的发展，电力市场也在发生变化，电力系统市场化运营要求加强配电和用电管理自动化，这就需要加速配网自动化的建设和发展。
配网自动化管理包括电量管理、电费管理、线损管理、负荷管理、设备管理等多项内容，为了实现配网自动化、用电管理自动化，需要组建一个用于传输配网自动化信息的通信网。
比较各种通信方式，电力线载波由于不需要线路投资，而拥有得天独厚的优势。
目前，中压电力线载波通信在美国、德国、西班牙等国已得到了很好的应用，但是由于我国电网结构复杂，电能质量低，电力线的干扰分量大，因此，中压电力线载波通信技术在积极的研究和实践之中，有的省区已投入运营，随着相关技术的进步和成熟，中压电力线通信必将发挥其重要作用。
2.2.低压电力线载波通信低压电力线载波通信是指在380V或220V输电线路上进行信息传输的一种通信方式。
低压电力线路阻抗接近于零，衰减很大，突发干扰很多，通道状况很差。
但是，低压电力线载波通信蕴含极大的用户资源和经济效益，因此，低压电力线载波是近几年来最热门的研究领域。
目前，它应用在自动抄表收费系统、家庭自动化和电线上网等领域。
由于使用这种通信方式，不需要额外布线，被业内看好，国外已经在普及使用。
但是在我国，由于低压电力线路信号衰减大，噪声丰富，谐波分量多，线路情况复杂、恶劣，在低压电力线上传输信号面临很多问题。
2.3影响中低压电力线载波传输的原因2.3.1阻抗波动很大中低压电力网的负载种类复杂，线路分支节点多，线路阻抗随输电线路的长短、频率的改变而有很大变化。
当线路负荷很大时，线路阻抗可能低于1Ω，使得载波装置没有固定的阻抗输出，实现阻抗匹配困难。
中低压输电线路上随机接入的负载有感性负载或容性负载，造成电力线是非均匀的传输线，导致负载阻抗不匹配，会出现驻波、反射等问题，严重时造成信号失真。
2.3.2用电负载有时变性中低压电力输电线路随着运行方式的改变、线路换位、用户负荷的增减、天气的雨雪变化等，都会影响线路的衰减变化，因此，通道的时变性很强，给通道的组织设计带来了困难。
2.3.3频率有选择性由于中低压电力输电线路的阻抗波动很大，用电负荷情况复杂、噪声种类多而且强等特点，造成线路各节点阻抗不匹配，信号产生反射、驻波、谐振等现象普遍，导致信号的衰减变得极其复杂，使得电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
2.3.4噪声干扰大电力线上存在着接入电力线的设备造成干扰和由一些如雷电等自然现象引起的干扰，各种干扰都会对信号传输质量造成不利影响。
影响通信的噪声主要有背景噪声、周期性噪声和突发性冲激噪声。
对通信影响最大的噪声是突发性冲激噪声，此类噪声一般由用电设备的投入或断开引起，持续时间很短，但干扰很大，可能造成噪声频段内信号的严重衰减，使传输的数据产生严重的突发性误码，严重时造成通信中断。
2.4中低压电力线载波通信技术面对如此复杂的中低压电力线载波通信环境，各国的中低压电力线载波通信专家们也在研究电力线载波通信的新技术，使得中低压电力线载波通信能发挥更大的作用。
电力线载波通信技术的发展也是日新月异，目前，常用的中低压电力线载波通信技术有正交频分调制技术（OFDM）、扩频通信技术（SS）、（DS-Direct Scquency）扩频、跳频（FH）等通信技术。
2.4.1正交频分复用（OFDM）正交频分技术是高效多载波宽带数字调制技术，它是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法，是目前电力载波宽带通信的首选技术。
OFDM技术是将通信信道分成很多个正交子信道，同时把高速数据信号转换为并行的低速子数据流，并把这些低速子数据流调制到每个子信道上进行传输；在接收端采用相关技术将这些正交信号分开，这样就减少了子信道之间的相互干扰。
在OFDM这种调制方式中，各子信道上的信号带宽均小于信道的相关带宽，因此，可以将每个子信道看成平坦性衰落，就能消除符号间的干扰，另外，由于各子信道的带宽是原信道带宽的一小部分，使得信道均衡相对容易。
因此，OFDM技术具有抗杂波干扰的能力，适合中低压电力线载波通信这种干扰大的传输系统。
OFDM技术的实质是多路窄带载波同时传送，它的优点是传输速率高，适合于传输速率要求高的场合。
2.4.2扩频通信技术（SS）扩频通信就是在发射端将信号频谱扩展后进行传杨润芳，等：浅谈电力线载波通信技术49企业技术开发２０１２年１１月通过出厂验收。
同时，弧形闸门经过多年生产运行，各种性能指标达到设计和规范要求，也证明该塞焊技术是成功的。
参考文献：[1]张其枢，堵耀庭.不锈钢焊接[M].北京：机械工业出版社，2000.[2]张子荣.简明焊接材料选用手册[M].北京：机械工业出版社，1997.[3]姜焕中.电弧焊及电渣焊[M].北京：机械工业出版社，1988.（上接第44页）图5尼勒克矿区六井田C 3煤层厚度等值线图北部的边界断层，影响侏罗系中统西山窑组第一段三亚段部分煤层往北的延伸，对井田内煤层影响不大。