【正文】 部分為一體的全數(shù)字多路復接的載波機問世。近十年來，包括清華大學、西安交通大學和華中科技大學在內(nèi)的高校和科研單位及國內(nèi)相關(guān)公司對低壓電力載波通信進行了大量研究，并取得了一定的成果。近幾年針對國內(nèi)配電網(wǎng)的信道特性所進行的調(diào)制技術(shù)的研究及載波芯片研制取得了突破。（三） 電力線載波通信技術(shù)的特點1 高壓載波路由合理，通道建設投資相對較低高壓電力線路的路由走向沿著終端站到樞紐站,再到調(diào)度所,正是電力調(diào)度通信所要求的合理路由,并且載波通道建設無須考慮線路投資, 因此當之無愧成為電力通信的基本通信方式。為此,只要妥善解決電力線載波信道的容量問題,載波通信的優(yōu)勢就會顯現(xiàn)出來。2 以單路載波為主電力系統(tǒng)從調(diào)制通信的需要出發(fā)，往往要依靠發(fā)電廠，變電站同母線上不同走向的電力線，開設電力線載波來組織個方向的通信。3 獨特的耦合設備 電力線上的電壓高，電流大。這些耦合到設備既要使載波信號有效傳播，又要不影響工頻電流的傳輸，還要能方便地分離載波信號與工頻電流。4 傳輸頻帶受限,傳輸容量相對較小在高壓電網(wǎng)中,一般考慮到工頻諧波及無線電發(fā)射干擾,電力線載波的通信頻帶限制在40~ 500 kHz之內(nèi),按照單向占用4 kHz帶寬計算,理想情況下一線路可安排115條高壓載波通道。因此,真正組成電力線載波通信網(wǎng)所實現(xiàn)的載波通道是有限的。近來光纖通信的發(fā)展和全數(shù)字電力線載波機的出現(xiàn),稍微緩解了載波頻譜的緊張程度。5 可靠性要求高電力線載波機要求具有較高的可靠性,一是在電力系統(tǒng)中傳輸重要調(diào)度信息的需要，另一是電壓隔離的人身安全需要。為此,國家質(zhì)檢總局從80 年代開始即對電力線載波機(類)產(chǎn)品實行了強制性生產(chǎn)許可證管理［4］。目前大多數(shù)高壓及中壓電力線載波機生產(chǎn)企業(yè)已按照生產(chǎn)許可證的要求建立了較為完善的質(zhì)量體系。圖 水平排列電力線通道雜音波形( a) 中相耦合。 ( c) 分裂相耦合。其噪聲特性可以用帶干擾的時變線性濾波模型來描述。3) 電網(wǎng)頻率同步的噪聲,主要由整流設備產(chǎn)生。一般電暈噪聲電平大致為: 220 kV, 25 dB。在工業(yè)區(qū)、沿海地區(qū)、高拔地區(qū)、新線路、升壓線路上噪聲電平還將增高 1dB左右。7 線路阻抗變化大 高壓電力線阻抗一般為300~4008,在線路上呈波動狀態(tài),現(xiàn)場實測表明,在波動幅度達到1P 2左右時,對載波通道衰減將產(chǎn)生嚴重的影響。低壓用戶配電網(wǎng)載波通道的阻抗變化更大(見圖 ),這使得載波裝置不能采用固定的阻抗輸出。工頻運行方式的改變、分支線的長短以及絕緣子污穢刮、強風、下小雨、線 220kV對稱高壓線路衰減特性路冰凌及阻波器調(diào)諧線圈性能等多種因素會對載波通道的衰減產(chǎn)生影響。一般來說,從500 kV到220V(電壓等級從高到低),電壓越低線路衰減越大,時變性越強,建立通道越困難。9 網(wǎng)絡應用要求更高現(xiàn)代通信對電力線載波的要求也更側(cè)重于網(wǎng)絡方面,需要將原先僅限于通道的概念擴展為網(wǎng)絡概念以往的電力線載波機主要靠自動盤和音轉(zhuǎn)接口實現(xiàn)小范圍的聯(lián)網(wǎng)。電力線載波在中、低壓線路上的應用在開始階段就是建立在網(wǎng)絡應用的基礎(chǔ)之上的。載波線路狀況良好，主要傳輸調(diào)度電話、遠動、高頻保護及其它監(jiān)控系統(tǒng)的信息。2 數(shù)字化電力線載波機 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行傳輸，其線路頻譜傳輸?shù)男盘枮槟M信號。3 全數(shù)字電力線載波機采用數(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行傳輸，其線路傳輸?shù)男盘枮橐颜{(diào)制的數(shù)字信號。（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)合設備及高頻電纜等，［8］耦合裝置使載波信號進入電力線，使其從電力線引出時損耗較小，使通信設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。耦合電容器(或電容分壓器連接在結(jié)合設備和電力線之間，具有承受高電壓的性能。因此，建議對于220kV以下線路選用10000pF；220及以上線路選用5000pF［9］?？缃佑谥骶€圈的調(diào)諧元件，經(jīng)適當調(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。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。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。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。3 結(jié)合設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之間，和耦合電容一起實現(xiàn)載波信號傳輸和工頻電流的隔斷。結(jié)合設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。4 高頻電纜高頻電纜接在結(jié)合設備的次級端子和載波機之間，按照載波機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。我國主要采用同軸電纜。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一端將同軸電纜的屏蔽層接地。另外，由于國內(nèi)電力線載波機多復用遠動信號，為此電力行業(yè)補充了DL/T7452001“復用型單邊帶電力線載波機遠動信號接口”標準。在當時制定標準的年代當中，未考慮到數(shù)字電力線載波機的參數(shù)條款。2 電力線載波通信設備的總體制式需要同國際接軌國內(nèi)電力線載波機由于沿襲以往的基本形式，絕大部分為傳輸語音+遠動信號，帶自動盤；而國際上通行的電力線載波機制式為基本型：語音+保護；復用型：話音+保護+遠動，并且不帶自動盤。但是在當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，電力線載波機不再限于點對點獨立運行，而要考慮組網(wǎng)運行和實現(xiàn)多功能，并且在制式上同國際接軌，為實現(xiàn)電力線載波機設備跨出國門創(chuàng)造條件。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)。（二） 中壓電網(wǎng)的電力線通信通道分析研究中壓電力網(wǎng)絡對中高頻載波信號的傳輸問題是電力線通信技術(shù)應用環(huán)節(jié)的核心問題之一。傳統(tǒng)的高壓線路載波技術(shù)以實現(xiàn)長距離的兩點通信為目標，為此，在線路兩端加設阻波器，在防止區(qū)內(nèi)信號泄漏的同時也避免區(qū)外信號及噪聲進入本區(qū)段。配電網(wǎng)載波通信的理想模式應當是開放式、網(wǎng)絡化通信，全網(wǎng)不加設阻波器，阻波器的存在將成為配電網(wǎng)電力線通信網(wǎng)絡化的主要障礙。無阻波器后對通信增加了很多難點，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)絡上擴散；中壓網(wǎng)上的電磁干擾不阻擋地進入通信通道。（三） 中壓載波技術(shù)在配電網(wǎng)自動化的應用配電網(wǎng)通信的特點是：點多、通信節(jié)點分布極其分散、單個節(jié)點的數(shù)據(jù)量少。中壓載波通信很好的滿足了這樣的要求：它價格較低,不需要任何其他的物理連接投資,所有供電點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、管理、檢修都需要大量的人力、物力。通信網(wǎng)與配電網(wǎng)絡結(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。1 遵循原則在載波通道設計中必須遵循以下幾條規(guī)則：（1）一臺主載波機最多可同時接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；（2）從站載波機做多可同時接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，主站載波點與從站載波點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。當主站有命令下發(fā)時，主載波機收到命令后轉(zhuǎn)化成載波信號后廣播至各從載波機，從載波機把命令還原為數(shù)字信號傳給配網(wǎng)自動化終端，對應的終端響應并通過載波機將數(shù)據(jù)回傳到主載波機處，再回到主站。（2） 主載波機和從載波機之間搭建全透明通信橋梁，主載波機、從載波機都通過耦合設備與電力線建立連接，在同一電力線這個物理通道下，載波機可以在50～210KHz的范圍內(nèi)以8KHz為間隔，同時建立20個邏輯通道。不同的物理通道之間相互獨立。（四） DLC2100網(wǎng)絡載波機的技術(shù)特點DLC2100網(wǎng)絡載波機采用了離散多載波調(diào)制、格狀編碼調(diào)制、回波抵消、自適應均衡、前向糾錯、線路編碼、碼分多址、噪聲平衡處理等多項先進技術(shù)，在通信速率、誤碼率、無中繼傳輸距離、接收靈敏度、抗雷擊、抗高溫等多項技術(shù)指標都較同類產(chǎn)品有明顯的提高。并對連續(xù)噪聲和離散噪聲的特性進行了分析，認為在兩個足夠近的頻點上具有最為接近的噪聲能量。我們采用共生輔助頻點來提取信號。當然它是以犧牲一定的速度作為代價的。良好的阻抗匹配、前導同步、型碼優(yōu)選、均衡通帶分離等等都是需要精心創(chuàng)造和設計的部分。3 離散多載波調(diào)制 普通的FSK與PSK調(diào)制方式只采用一種中心頻率，不能很好地避讓吸收峰；我公司DLC－2100電力線多址數(shù)字通信機在4KHZ的帶寬范圍內(nèi)，按2：1的原則確認正確波形。5 自適應均衡由于采用了先進的數(shù)字電路設計，載波機的輸入輸出阻抗隨著線路的變化而調(diào)整，增益的自適應性非?？煽?，其速度和靈敏度都有保證。其誘人之處在于它利用已有的低壓配電剛作為信息傳輸?shù)妮d體，從而避免了新的通信網(wǎng)絡的建設和投資?？偟膩碚f低壓電力線載波通信技術(shù)具有以下幾個特點:1 信號衰減大總的來說，信號的衰減隨著傳輸距離的增加而增加，信號的衰減與頻率、工頻電源的相位有關(guān)，一般來說，隨著頻率的增加，信號的衰減也將增加．而在某些特殊的頻段，由于反射、諧振及傳輸線效應等的影響，衰減會出現(xiàn)突然劇增。由于用戶負荷的隨機接入和切除，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的變化以及不可抗拒的自然因素，如雷電等的影響，使得其干擾表現(xiàn)出很強的隨機性和時變性，從而難以找到一個準確的數(shù)學模型來加以描述。一般來說，影響電力通信質(zhì)量的噪聲主要有以下3種：背景噪聲—分布在整個通信頻帶；周期性噪聲—包括周期性的連續(xù)干擾和周期性的脈沖干擾；突發(fā)性噪聲—電設備的隨機接入或斷開而產(chǎn)生。有文獻統(tǒng)計算，脈沖