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我國電力線載波通信的現狀與發展

日期:2022-12-11 21:48
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摘要:
我國電力線載波通信的現狀與發展
電力線載波通信的現狀分析
        電力線載波通信技術出現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、與電網建設同步等電力部門得天獨厚的優點。在我國,四十年代已有日本生產的載波機在東北運行,做為長距離調度的通信手段。經過幾十年的發展,目前已具相當的規模和水平。
1、我國電力線載波通信的現狀
        在以數字微波通信、衛星通信為主干線的覆蓋國內的電力通信網絡已初步形成、多種通信手段竟相發展的今天,電力線載波通信仍然是地區網、省網乃至網局網的主要通信手段之一,仍是電力系統應用區域*廣泛的通信方式,仍是電力通信網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模范圍、裝機數量還是在從事人員數量上,都是**的。在應用上,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,國內110KV及以上電力線載波話路公里數已達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應用*為廣泛的通信手段。
  (2) 電力線載波通信綜合業務能力有了很大的發展,由過去單獨的調度電話業務發展到為開放電話、遠動、傳真、保護、計算機信息等綜合業務。如葛-滬±500KV直流輸電系統中,兩換流站的運行數據的控制信息通過長達1053Km&127;的載波電路傳送,實現了兩站間的相互自動控制。
  (3) 載波技術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,并推出了數字式載波機。&127;在一些重大工程中還陸續引進了一些具有國際先進水平的載波設備,解決了實際應用中一些國產機暫時無法解決的問題,也為國產機的改進和提高提供了可貴的借鑒。
  (4) 理論研究成果**。如在頻譜管理上,采用了圖論、地圖色理論和計算機技術,提出了分段設計、頻譜分組、電網分段或分區、頻率重復使用等,并開發出了軟件包,可實現用計算機進行設備管理、頻率管理、新通道設計和舊通道改造、插空安排設備等。為適應現代通信技術的發展,數字式電力線載波機的開發研制也取得了實質性的進展。此外,傳輸理論、組網技術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**十年代以來,我國電力事業和電力系統以前所末有速度迅猛發展。大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加,電網規模越來越大。電網的發展必然對電網管理和技術提出更高的要求,這就要求電力系統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,再加上我們設備水平、管理維護等方面造成的穩定性差、故障率高等不足,已顯得不能適應現代電網對通信多方面、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電信科技的**、多維發展,各種新興的通信技術不斷出現;通信設備性能越來越先進,價格越來越低廉。于是,數字微波、衛星通信、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、數字程控交換機及以數據網等新興通信技術在電力系統中得以逐漸的推廣應用。
        我們已經看到,電力線載波已成為電力系統應用*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;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象。然而,仔細分析,我們可以發現,其原因也是多方面的:既有技術上的,也有管理上的;既有設備制造、工程設計施工上的,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只能不重復安排57套載波機;而我們要使用的載波機要遠大于這個數目。實際上,即使在這個頻段內的頻率,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頻率規劃,結果即影響了別人,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度和科學的方法。
  (2) 沒有全局觀念、統籌意識,往往就事論事,就頻率考慮頻率。如現在比較普遍的情況是高頻保護占據單獨一相(A相);如果改為與載波復用,&127;則可節省下保護占用的頻帶。再有,現在的通信網絡結構一般是點對點結構,通道占用多,利用率低,如改組成調度程控交換網,也可節省通道,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,國產載波機無論是在技術性能、工藝結構還是在電路上,同國際上一些先進設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境溫度范圍,都難以達到進口機的水平。
  實際上,比技術先進更重要的是設備的可靠性和穩定性。國外載波機平均無故障時間(MTBF)可達幾十年,在這點國產機是根本無法相提并論的——即使引進技術的國產化機如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,有些地區由于電源引起的故障竟高達三分之二!雷雨季節由于雷擊而致使通信中斷的事件也時有發生。至于儀器儀表配置不完備和落后,更是直接影響了設備正常維護測試的質量和速度。
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,重設備輕人員、輕管理、輕完善等現象,很多必須的工作都開展不力或根本沒有開展,造成新設備剛運行一段時間甚至一開始運行就出問題。舊通信系統、舊通道存在的問題,尤其涉及到多專業的問題,很多長期得不到解決。
  (1) 領導重視不夠,對通信的重要性認識不足
  (2) 基礎工作不扎實不健全
  (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,應看到電力線載波通信確實已遠遠不能滿足現代電力系統運行控制、保護信息傳輸的實時性、快速性和可靠性及對其它大量信息傳輸的要求。為滿足現代電力系統發展的需要,適應全球性通信發展的大趨勢,&127;使我國電力通信向高速率、寬頻帶、大容量方向發展,我們提倡大力發展應用更為先進的通信手段。但電力線載波做為電力通信網中一強有力的手段,有著雄厚的發展基礎和廣闊的市場,仍有其適應的生存和發展的環境和空間,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,不管將來如何發展,電力線載波通信無可比擬的優越性是不會動搖的。它在電力生產中所發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境。電力線載波適益于縣調、地調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費用都要低。
  (3) 電力線載波通信同其它技術一樣,也是不斷發展和完善的。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方法去改進提高??茖W的發展無止境,電力線載波做為一門科學也必將會更加完善、可靠。事實上從出現到現在,電力線載波通信也是一直不斷發展進步的。
  (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狀,我們認為主要有以下幾個方面的工作要做:
  (1) 各級領導要提高認識,真正從實際工作中重視起來
  (2) 注重通信人才的培養和通信隊伍的穩定。
  (3) 加強和改進專業管理。
  (4) 做好新技術理論的研究和推廣工作。要組織有關科研院所、院校有針對性地進行科技攻關,尤其對那些沒有直接經濟效益的課題。
  (5) 積極開發研制和推廣新一代的數字式載波機(DPLC)。
  (6) 有計劃地對現存問題進行技術改造和革新。
  (7) 發展相分裂導線載波和絕緣地線載波。
  (8) 生產廠家要加強質量意識,不僅要引進先進的技術和設計,還要結合我國的國情和用戶的實際需要進行**;要有完善的質量保證體系。軟件方面,要有健全的規章制度、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備和先進的元器件篩選、焊接工藝等。
結束語
        我們完全有理由相信,隨著科學技術的不斷發展和應用,隨著改革的深化、管理水平和管理質量的提高,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在我國電網現代化進程中發揮重要作用,為我國電力事業的發展做出新的更大的貢獻。
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