潘瑩玉
摘要 現(xiàn)代通信和現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展對電力線載波通信提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。本文介紹了電力線載波通信的現(xiàn)狀，分析了其中存在的問題，對如何解決這些問題做了探討。
關(guān)鍵詞 電力線載波(PLC) 電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀
電力線載波通信的現(xiàn)狀分析
電力線載波通信技術(shù)出現(xiàn)于本世紀二十年代初期。它以電力線路為傳輸通道，具有通道可靠性高、投資少見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等電力部門得天獨厚的優(yōu)點。在我國，四十年代已有日本生產(chǎn)的載波機在東北運行，做為長距離調(diào)度的通信手段。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已具相當?shù)囊?guī)模和水平。
1我國電力線載波通信的現(xiàn)狀
在以數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信為主干線的覆蓋全國的電力通信網(wǎng)絡(luò)已初步形成、多種通信手段竟相發(fā)展的今天，電力線載波通信仍然是地區(qū)網(wǎng)、省網(wǎng)乃至網(wǎng)局網(wǎng)的主要通信手段之一，仍是電力系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)域最廣泛的通信方式，仍是電力通信網(wǎng)的重要的基本通信手段；從理論研究，到運行實踐，我們都取得了可喜的成效。
(1) 電力線載波無論是在所具有的規(guī)模范圍、裝機數(shù)量還是在從事人員數(shù)量上，都是空前的。在應(yīng)用上，上至500KV線路，下至35KV乃至10KV線路，&127;都開通了電力線載波機。到“八五”初期，全國110KV及以上電力線載波話路公里數(shù)已達26&127;萬，目前已達65萬。電力線載波名附其實地成為電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的通信手段。
(2) 電力線載波通信綜合業(yè)務(wù)能力有了很大的發(fā)展，由過去單獨的調(diào)度電話業(yè)務(wù)發(fā)展到為開放電話、遠動、傳真、保護、計算機信息等綜合業(yè)務(wù)。如葛－滬±500KV直流輸電系統(tǒng)中，兩換流站的運行數(shù)據(jù)的控制信息通過長達1053Km&127;的載波電路傳送，實現(xiàn)了兩站間的相互自動控制。
(3) 載波技術(shù)裝備水平有了很大提高，從五六十年代雙邊帶電子管ZDD-I/2&127;、ZS-3等發(fā)展到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成化單邊帶載波機，并推出了數(shù)字式載波機。&127;在一些重大工程中還陸續(xù)引進了一些具有國際先進水平的載波設(shè)備，解決了實際應(yīng)用中一些國產(chǎn)機暫時無法解決的問題，也為國產(chǎn)機的改進和提高提供了可貴的借鑒。
(4) 理論研究成果卓著。如在頻譜管理上，采用了圖論、地圖色理論和計算機技術(shù)，提出了分段設(shè)計、頻譜分組、電網(wǎng)分段或分區(qū)、頻率重復(fù)使用等，并開發(fā)出了軟件包，可實現(xiàn)用計算機進行設(shè)備管理、頻率管理、新通道設(shè)計和舊通道改造、插空安排設(shè)備等。為適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式電力線載波機的開發(fā)研制也取得了實質(zhì)性的進展。此外，傳輸理論、組網(wǎng)技術(shù)等方面的研究也不斷有新的進展。
2.電力線載波通信存在的主要問題
進入八九十年代以來，我國電力事業(yè)和電力系統(tǒng)以前所末有速度迅猛發(fā)展。大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大。電網(wǎng)的發(fā)展必然對電網(wǎng)管理和技術(shù)提出更高的要求，這就要求電力系統(tǒng)通信更加完善和先進。電力線載波由于其固有的弱點：通道干擾大、信息量小，再加上我們設(shè)備水平、管理維護等方面造成的穩(wěn)定性差、故障率高等不足，已顯得不能適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對通信多方面、多功能的要求；而與此同時，信息時代的到來，促進了全世界范圍內(nèi)電信科技的全面、多維發(fā)展，各種新興的通信技術(shù)不斷出現(xiàn)；通信設(shè)備性能越來越先進，價格越來越低廉。于是，數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信、特高頻通信、擴展頻譜通信、數(shù)字程控交換機及以數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中得以逐漸的推廣應(yīng)用。
我們已經(jīng)看到，電力線載波已成為電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的通信手段，當然，其缺點和不足從中也得以充分體現(xiàn)；加之和其它新興通信手段共存，更顯示出了其局限。目前對電力線載波評價不高似乎已是比較普遍的現(xiàn)象。然而，仔細分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，其原因也是多方面的：既有技術(shù)上的，也有管理上的；既有設(shè)備制造、工程設(shè)計施工上的，也有運行維護上的；既有客觀上的，也有認識上的。
2.1 載波頻率分配使用中的問題
我國電力線載波頻率使用范圍為40～500KHZ，載波頻帶帶寬為4KHZ，所以在整個載波頻率范圍內(nèi)只能不重復(fù)安排57套載波機；而我們要使用的載波機要遠大于這個數(shù)目。實際上，即使在這個頻段內(nèi)的頻率，要完全利用也非常困難。在低頻段，存在著阻波器制作上的困難；高頻段，易受廣播信號的干擾，而且還要考慮線路對信號衰減的不均勻性等因素。而我們在對這有限的頻率安排使用上，可以說不少地方做得并不好，造成了一方面是頻譜緊張，一方面又浪費頻率資源。
(1) 在頻率的安排上,有些地區(qū)安排頻率帶有很大的隨意性，&127;“見縫插針”，沒有長遠的計劃，以致于干擾嚴重，不斷改頻；有些則只注意本地區(qū)頻率規(guī)劃，結(jié)果即影響了別人，又影響了自己。甚至一些上級頻率主管部門，對頻率的管理也不夠重視，在分配頻率時也沒有嚴肅認真的科學態(tài)度和科學的方法。
(2) 沒有全局觀念、統(tǒng)籌意識，往往就事論事，就頻率考慮頻率。如現(xiàn)在比較普遍的情況是高頻保護占據(jù)單獨一相(A相)；如果改為與載波復(fù)用，&127;則可節(jié)省下保護占用的頻帶。再有，現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般是點對點結(jié)構(gòu)，通道占用多，利用率低，如改組成調(diào)度程控交換網(wǎng)，也可節(jié)省通道，并能達到靈活、可靠的效果。
2.2 電力線載波機的問題
不可否認，國產(chǎn)載波機無論是在技術(shù)性能、工藝結(jié)構(gòu)還是在電路上，同國際上一些先進設(shè)備相比仍存在有很大的差距，從頻譜的利用率、自動增益控制(AGC)&127;范圍和靈敏度、載供系統(tǒng)的精度、濾波器的性能，到載波機整個通道頻率特性以及工作環(huán)境溫度范圍，都難以達到進口機的水平。
實際上，比技術(shù)先進更重要的是設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。國外載波機平均無故障時間(MTBF) 可達幾十年，在這點國產(chǎn)機是根本無法相提并論的——即使引進技術(shù)的國產(chǎn)化機如ESB500恐怕也不能保證達到甚至接近進口機的水平。
2.3 配套工程存在的問題
配套工程存在的問題主要有電源的可靠性不高和容量小、防雷技術(shù)措施不完善、儀器儀表配置不完備和落后等問題。無疑，這些問題的存在也在相當大的程度上影響了通信的可靠性。比如，有些地區(qū)由于電源引起的故障竟高達三分之二！雷雨季節(jié)由于雷擊而致使通信中斷的事件也時有發(fā)生。至于儀器儀表配置不完備和落后，更是直接影響了設(shè)備正常維護測試的質(zhì)量和速度。
2.4管理運行上的問題
管理運行上的問題是比其它問題更突出的問題。多年來，我們的工作中一直不同程度地存在著重主機輕輔機、輕配套，重設(shè)備輕人員、輕管理、輕完善等現(xiàn)象，很多必須的工作都開展不力或根本沒有開展，造成新設(shè)備剛運行一段時間甚至一開始運行就出問題。舊通信系統(tǒng)、舊通道存在的問題，尤其涉及到多專業(yè)的問題，很多長期得不到解決。
(1) 領(lǐng)導重視不夠，對通信的重要性認識不足
(2) 基礎(chǔ)工作不扎實不健全
(3) 管理體制等方面上的問題
(4) 通信人員待遇低，通信隊伍穩(wěn)定性差
在目前形勢下，我們到底如何看待和對待電力線載波通信？
首先，應(yīng)看到電力線載波通信確實已遠遠不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行控制、保護信息傳輸?shù)膶崟r性、快速性和可靠性及對其它大量信息傳輸?shù)囊蟆闈M足現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的需要,適應(yīng)全球性通信發(fā)展的大趨勢，&127;使我國電力通信向高速率、寬頻帶、大容量方向發(fā)展，我們提倡大力發(fā)展應(yīng)用更為先進的通信手段。但電力線載波做為電力通信網(wǎng)中一強有力的手段，有著雄厚的發(fā)展基礎(chǔ)和廣闊的市場，仍有其適應(yīng)的生存和發(fā)展的環(huán)境和空間，它不會簡單地消失或停滯不前。
(1) 做為電力部門特有的通信資源，不管將來如何發(fā)展，電力線載波通信無可比擬的優(yōu)越性是不會動搖的。它在電力生產(chǎn)中所發(fā)揮的強大而獨特作用是不可替代的，尤其在抵御臺風、洪澇等自然災(zāi)害方面，由于它電路的傳輸線路具有機械強度高、不易受外力破壞的特點，是其它通信手段所無可比擬的。
(2) 每種通信手段都有其適用的范圍和環(huán)境。電力線載波適益于縣調(diào)、地調(diào)等信息需求量小的情形，以及在其它埸合做為可靠的備用通信手段。如在覆蓋范圍遠而通道容量需求有限的情況下，電力線載波比使用其它任何傳輸介質(zhì)費用都要低。
(3) 電力線載波通信同其它技術(shù)一樣，也是不斷發(fā)展和完善的。對于其固有的弱點和不足，科研工作者一直不斷研究出新的技術(shù)方法去改進提高。科學的發(fā)展無止境，電力線載波做為一門科學也必將會更加完善、可靠。事實上從出現(xiàn)到現(xiàn)在，電力線載波通信也是一直不斷發(fā)展進步的。
(4) 電力線載波通信中存在的其它問題 ─ 主要是運行管理等方面的問題，只要我們提高認識，積極改進，也是完全可以克服的。 針對目前電力線載波通信的現(xiàn)狀，我們認為主要有以下幾個方面的工作要做：
(1) 各級領(lǐng)導要提高認識，真正從實際工作中重視起來
(2) 注重通信人才的培養(yǎng)和通信隊伍的穩(wěn)定。
(3) 加強和改進專業(yè)管理。
(4) 做好新技術(shù)理論的研究和推廣工作。要組織有關(guān)科研院所、院校有針對性地進行科技攻關(guān)，尤其對那些沒有直接經(jīng)濟效益的課題。
(5) 積極開發(fā)研制和推廣新一代的數(shù)字式載波機(DPLC)。
(6) 有計劃地對現(xiàn)存問題進行技術(shù)改造和革新。
(7) 發(fā)展相分裂導線載波和絕緣地線載波。
(8) 生產(chǎn)廠家要加強質(zhì)量意識，不僅要引進先進的技術(shù)和設(shè)計，還要結(jié)合我國的國情和用戶的實際需要進行創(chuàng)新；要有完善的質(zhì)量保證體系。軟件方面，要有健全的規(guī)章制度、標準化計量、信息檔案等；硬件方面，包括先進的自動測試裝置、精密的工裝模具制程設(shè)備和先進的元器件篩選、焊接工藝等。
結(jié)束語
我們完全有理由相信，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，隨著改革的深化、管理水平和管理質(zhì)量的提高，通過廣大電力線載波通信人員的共同努力，電力線載波通信會繼續(xù)在我國電網(wǎng)現(xiàn)代化進程中發(fā)揮重要作用，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出新的更大的貢獻。
