【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)用, 以及適當(dāng)設(shè)置能夠與通信網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)采集變送器,應(yīng)當(dāng)是近幾年考慮的問題。電力線載波在中、低壓線路上的應(yīng)用在開始階段就是建立在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的。二 高壓電力線載波（一） 定義 高壓電力線載波通信技術(shù)，指應(yīng)用于35kV及以上電壓等級的電力線載波通信技術(shù)。載波線路狀況良好，主要傳輸調(diào)度電話、遠(yuǎn)動、高頻保護(hù)及其它監(jiān)控系統(tǒng)的信息。（二） 高壓電力線載波的分類在高壓電力線載波設(shè)備中，根據(jù)國家質(zhì)監(jiān)總局《電力線載波機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證換（發(fā)）證實(shí)施細(xì)則》［6］可分為四類：1 模擬電力線載波機(jī)采用模擬調(diào)制方式（如SSB單邊帶調(diào)制）將頻率搬移到線路頻帶進(jìn)行傳輸，其線路頻譜傳輸?shù)男盘枮槟M信號。2 數(shù)字化電力線載波機(jī) 采用模擬調(diào)制方式（如SSB單邊帶調(diào)制）將頻率搬移到線路頻帶進(jìn)行傳輸，其線路頻譜傳輸?shù)男盘枮槟M信號。在頻率搬移過程中，采用數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)。3 全數(shù)字電力線載波機(jī)采用數(shù)字編碼技術(shù)，并利用數(shù)字調(diào)制方式將多路輸入信號經(jīng)數(shù)字處理后還到線路頻帶進(jìn)行傳輸，其線路傳輸?shù)男盘枮橐颜{(diào)制的數(shù)字信號。4 繼電保護(hù)收發(fā)信機(jī)利用高壓電力線作為媒介進(jìn)行繼電保護(hù)信號傳輸?shù)脑O(shè)備［7］。（三） 高壓電力線載波通道的組成電力線載波通信是利用電力線作傳輸媒介的一種通信方式，為使電力線兼用于載波通信目的，需要裝設(shè)耦合裝置，包括耦合電容器(或電容分壓器)、線路阻波器、結(jié)合設(shè)備及高頻電纜等，［8］耦合裝置使載波信號進(jìn)入電力線，使其從電力線引出時損耗較小，使通信設(shè)備和電力線的工作電壓、操作過電壓、雷電過電壓隔開，減少一次設(shè)備對載波信號引起的分流損失，并使通道的線路阻抗不受電力系統(tǒng)操作的影響。1 耦合電容器 主要用于工頻(50Hz 或60Hz)高壓及超高壓交流電力線路中，以實(shí)現(xiàn)高頻載波通訊、測量、控制、過電壓保護(hù)及抽取電能等目的。耦合電容器(或電容分壓器連接在結(jié)合設(shè)備和電力線之間，具有承受高電壓的性能。耦合電容器的費(fèi)用隨電容量的增加而增加很多，耦合裝置的通頻帶寬度又決于耦合電容器的電容量。因此，建議對于220kV以下線路選用10000pF；220及以上線路選用5000pF［9］。 電力線載波電路的結(jié)構(gòu)［9］2 線路阻波器阻波器一般由電感形式的主線圈、調(diào)諧元件及保護(hù)元件組成，串聯(lián)在高壓電力線上載波信號連接點(diǎn)與相鄰的電力系統(tǒng)元件(如母線、變壓器等)之間?？缃佑谥骶€圈的調(diào)諧元件，經(jīng)適當(dāng)調(diào)諧可使阻波器在一個、多個載波頻率或載波頻帶內(nèi)呈現(xiàn)較高的阻抗，而工頻阻抗則可忽略不計(jì)。高頻阻波器是并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率為線路的載波頻率，對線路上的高頻載波信號呈現(xiàn)很大的阻抗，目的是為了阻止高頻電流流向母線，使高頻電流只在本線路上流動，盡可能多的工作訊號送向?qū)Χ素?fù)載。但高頻阻波器對工頻電流和其他非諧振頻率不起阻礙作用。用于提高線路阻波器阻塞效果的調(diào)諧元件有幾種電路。一種具有單頻調(diào)諧性能，在一個載波頻帶內(nèi)呈現(xiàn)高阻塞阻抗。另一種具有雙頻調(diào)諧性能，在兩個不相鄰的載波頻帶內(nèi)呈現(xiàn)高阻塞阻抗。還有一種具有寬頻帶調(diào)諧性能，在一個較寬載波頻帶內(nèi)呈現(xiàn)高阻塞阻抗。為保證阻塞效果，建議按電阻分量法調(diào)諧，一般分流，這相當(dāng)于阻波器阻塞電阻為線路特性阻抗倍數(shù)的情況。3 結(jié)合設(shè)備用于電力線載波通道中，串接在耦合電容器低壓端和通信終端機(jī)之間，和耦合電容一起實(shí)現(xiàn)載波信號傳輸和工頻電流的隔斷。適用于載波通信通道，能抵消耦合電容低壓端對地的雜散電容。結(jié)合設(shè)備與耦合電容器一起，在電力線和高頻電纜之間傳輸載波信號。結(jié)合設(shè)備由以下基本元件組成：接地刀閘：在維修和其他需要的情況下，將結(jié)合設(shè)備的初級端子直接有效地接地，保證設(shè)備和人身安全；避雷器：限制來自電力線的瞬時過電壓；排流線圈：為通過耦合電容器的工頻電流提供接地通路；調(diào)諧元件(包括匹配變量器)：與耦合電容器一起組成高通、帶通濾波器或其他網(wǎng)絡(luò)，以提高載波信號的傳輸效率。4 高頻電纜高頻電纜接在結(jié)合設(shè)備的次級端子和載波機(jī)之間，按照載波機(jī)載波輸出輸入端不同阻抗的要求，可以用不對稱電纜(同軸電纜)，也可用對稱電纜。同軸電纜的阻抗值一般為75Ω；對稱電纜的阻抗值一般為150Ω。我國主要采用同軸電纜。 采用同軸電纜時，屏蔽層的接地有不同的方法。如電纜處于同一個接地網(wǎng)范圍內(nèi)，有兩種接地方法：一種是將同軸電纜屏蔽層的兩端都接地，另一種是只在載波機(jī)一端將同軸電纜的屏蔽層接地。（四） 新技術(shù)環(huán)境下高壓電力線載波面對的幾個問題1 急需制定高壓數(shù)字電力線載波機(jī)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前高壓電力線載波機(jī)執(zhí)行的是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/ 72551988“單邊帶電力線載波機(jī)”，該標(biāo)準(zhǔn)等效于國家電工委員會IEC制定的IEC 495:1993“單邊帶電力線載波機(jī)”標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于國內(nèi)電力線載波機(jī)多復(fù)用遠(yuǎn)動信號，為此電力行業(yè)補(bǔ)充了DL/T7452001“復(fù)用型單邊帶電力線載波機(jī)遠(yuǎn)動信號接口”標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)對電力線載波機(jī)的輸入輸出特性，存儲及運(yùn)輸條件，工作條件，電磁兼容特性，復(fù)用信號通道等性能參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定。在當(dāng)時制定標(biāo)準(zhǔn)的年代當(dāng)中，未考慮到數(shù)字電力線載波機(jī)的參數(shù)條款。當(dāng)今在全數(shù)字電力線載波機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀下，在數(shù)字電力線載波機(jī)的制式，參數(shù)以及原來的某些測試項(xiàng)目均已不適合或不適用。2 電力線載波通信設(shè)備的總體制式需要同國際接軌國內(nèi)電力線載波機(jī)由于沿襲以往的基本形式，絕大部分為傳輸語音+遠(yuǎn)動信號，帶自動盤；而國際上通行的電力線載波機(jī)制式為基本型：語音+保護(hù)；復(fù)用型：話音+保護(hù)+遠(yuǎn)動，并且不帶自動盤。這種差異的產(chǎn)生原因可能是考慮到載波機(jī)帶自動盤減緩獨(dú)立運(yùn)行比較方便，保護(hù)信號不隨載波機(jī)傳輸而采用專門的繼電保護(hù)收發(fā)機(jī)傳輸比較可靠等等，這些觀點(diǎn)在當(dāng)時被理解為符合中國國情。但是在當(dāng)前國際化市場下和國內(nèi)載波技術(shù)發(fā)展和質(zhì)量提高的形式下，電力線載波機(jī)不再限于點(diǎn)對點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行，而要考慮組網(wǎng)運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)多功能，并且在制式上同國際接軌，為實(shí)現(xiàn)電力線載波機(jī)設(shè)備跨出國門創(chuàng)造條件。3 高壓電力線載波通信設(shè)備的生產(chǎn)許可證管理根據(jù)國家質(zhì)監(jiān)總局《電力線載波機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證換（發(fā)）證實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定，電力線載波機(jī)產(chǎn)品屬于國家強(qiáng)制性生產(chǎn)許可證管理的產(chǎn)品，凡是在中國境內(nèi)產(chǎn)生并在境內(nèi)銷售電力線載波機(jī)產(chǎn)品的企業(yè)，必須到當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局生產(chǎn)許可證辦公室提出申請，并到電力工業(yè)通信設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測試中心檢驗(yàn)，接受生產(chǎn)條件審查組的生產(chǎn)條件審查。三 中壓電力線載波（一） 定義中壓電力線載波是指用于10kV電壓等級的電力線載波通信技術(shù)。載波線路狀況較差，主要傳輸配電網(wǎng)自動化信息和大用戶抄表記錄。（二） 中壓電網(wǎng)的電力線通信通道分析研究中壓電力網(wǎng)絡(luò)對中高頻載波信號的傳輸問題是電力線通信技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的核心問題之一。中壓電網(wǎng)的通信是配電自動化的關(guān)鍵，是電力線通信得以廣泛推廣的重要領(lǐng)域，更是對新一代電力線通信技術(shù)突出性能的檢驗(yàn)。傳統(tǒng)的高壓線路載波技術(shù)以實(shí)現(xiàn)長距離的兩點(diǎn)通信為目標(biāo)，為此，在線路兩端加設(shè)阻波器，在防止區(qū)內(nèi)信號泄漏的同時也避免區(qū)外信號及噪聲進(jìn)入本區(qū)段。這種點(diǎn)對點(diǎn)的封閉式的通信不適合現(xiàn)代工業(yè)控制及民用領(lǐng)域的應(yīng)用要求。配電網(wǎng)載波通信的理想模式應(yīng)當(dāng)是開放式、網(wǎng)絡(luò)化通信，全網(wǎng)不加設(shè)阻波器，阻波器的存在將成為配電網(wǎng)電力線通信網(wǎng)絡(luò)化的主要障礙。配電網(wǎng)載波通信以配電網(wǎng)的智能控制裝置為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，利用配電線路固有的拓樸結(jié)構(gòu)構(gòu)成總線網(wǎng)進(jìn)行通信，是一種基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)載波技術(shù)。無阻波器后對通信增加了很多難點(diǎn)，如線路波阻抗不定；配電網(wǎng)分支,接太多太亂；信號在整個中壓網(wǎng)絡(luò)上擴(kuò)散；中壓網(wǎng)上的電磁干擾不阻擋地進(jìn)入通信通道。只要針對中壓電網(wǎng)的特點(diǎn)分析其通道特性，并采取相應(yīng)的特殊措施，中壓電力線通信將會取得理想的效果［10］。（三） 中壓載波技術(shù)在配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用配電網(wǎng)通信的特點(diǎn)是：點(diǎn)多、通信節(jié)點(diǎn)分布極其分散、單個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量少。配網(wǎng)通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一,它的要求是選擇和建設(shè)一個先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、易于運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。中壓載波通信很好的滿足了這樣的要求：它價(jià)格較低,不需要任何其他的物理連接投資,所有供電點(diǎn)的電氣連接確保了通信連接；專網(wǎng)通信, 信息在電力線路上傳輸,便于維護(hù)管理,其他通信方式都需要在配電網(wǎng)外建立通信網(wǎng), 安裝、維護(hù)、管理、檢修都需要大量的人力、物力。易于實(shí)現(xiàn)分層分區(qū)的總線式網(wǎng)絡(luò), 擴(kuò)展容易, 可直接將裝置并人系統(tǒng)。通信網(wǎng)與配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完全一致, 因此通信信道與配電網(wǎng)的可靠性完全一致。此外, 配電載波網(wǎng)能隨配電網(wǎng)運(yùn)行方式變化而及時改變通信網(wǎng)結(jié)構(gòu), 這是采用其他信道難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢。1 遵循原則在載波通道設(shè)計(jì)中必須遵循以下幾條規(guī)則：（1）一臺主載波機(jī)最多可同時接4只電感耦合器，（一臺主載波可同時帶4條饋線），根據(jù)廣州配網(wǎng)的通訊要求（每個通訊鏈路輪詢通訊時間是3分鐘），每臺主載波可管理15—18個站點(diǎn)；（2）從站載波機(jī)做多可同時接4只電感耦合器；（3）線路主載波的位置和數(shù)量可根據(jù)就近原則，主站載波點(diǎn)與從站載波點(diǎn)之間盡可能的減少橋接電房的數(shù)量，從而減少橋接安裝的工作量。2 各環(huán)節(jié)載波機(jī)連接模式（1） 主載波機(jī)和主站之間主載波機(jī)通過網(wǎng)口與以太網(wǎng)交換機(jī)建立連接，或者是多臺主載波機(jī)通過RS232串口線與串口服務(wù)器進(jìn)行連接，再由串口服務(wù)器與以太網(wǎng)交換機(jī)連接。當(dāng)主站有命令下發(fā)時，主載波機(jī)收到命令后轉(zhuǎn)化成載波信號后廣播至各從載波機(jī)，從載波機(jī)把命令還原為數(shù)字信號傳給配網(wǎng)自動化終端，對應(yīng)的終端響應(yīng)并通過載波機(jī)將數(shù)據(jù)回傳到主載波機(jī)處，再回到主站。而在這些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)耐瑫r，載波通信的網(wǎng)管數(shù)據(jù)也定時的由主載波機(jī)收集并打包至交換機(jī)，由交換機(jī)分配到載波通信網(wǎng)管通道。（2） 主載波機(jī)和從載波機(jī)之間搭建全透明通信橋梁，主載波機(jī)、從載波機(jī)都通過耦合設(shè)備與電力線建立連接，在同一電力線這個物理通道下，載波機(jī)可以在50～210KHz的范圍內(nèi)以8KHz為間隔，同時