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我国电力线载波通信的现状与发展

电力线载波通信的现状分析
        电力线载波通信技术出现于本世纪二十年代初期。它以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少见效快、与电网建设同步等电力部门得天独厚的优点。在我国，四十年代已有日本生产的载波机在东北运行，做为长距离调度的通信手段。经过几十年的发展，目前已具相当的规模和水平。
1、我国电力线载波通信的现状
        在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖国内的电力通信网络已初步形成、多种通信手段竟相发展的今天，电力线载波通信仍然是地区网、省网乃至网局网的主要通信手段之一，仍是电力系统应用区域*广泛的通信方式，仍是电力通信网的重要的基本通信手段；从理论研究，到运行实践，我们都取得了可喜的成效。
　　(1) 电力线载波无论是在所具有的规模范围、装机数量还是在从事人员数量上，都是**的。在应用上，上至500KV线路，下至35KV乃至10KV线路，&127;都开通了电力线载波机。到“八五”初期，国内110KV及以上电力线载波话路公里数已达26&127;万，目前已达65万。电力线载波名附其实地成为电力系统应用*为广泛的通信手段。
　　(2) 电力线载波通信综合业务能力有了很大的发展，由过去单独的调度电话业务发展到为开放电话、远动、传真、保护、计算机信息等综合业务。如葛－沪±500KV直流输电系统中，两换流站的运行数据的控制信息通过长达1053Km&127;的载波电路传送，实现了两站间的相互自动控制。
　　(3) 载波技术装备水平有了很大提高，从五六十年代双边带电子管ZDD-I/2&127;、ZS-3等发展到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成化单边带载波机，并推出了数字式载波机。&127;在一些重大工程中还陆续引进了一些具有国际先进水平的载波设备，解决了实际应用中一些国产机暂时无法解决的问题，也为国产机的改进和提高提供了可贵的借鉴。
　　(4) 理论研究成果**。如在频谱管理上，采用了图论、地图色理论和计算机技术，提出了分段设计、频谱分组、电网分段或分区、频率重复使用等，并开发出了软件包，可实现用计算机进行设备管理、频率管理、新通道设计和旧通道改造、插空安排设备等。为适应现代通信技术的发展，数字式电力线载波机的开发研制也取得了实质性的进展。此外，传输理论、组网技术等方面的研究也不断有新的进展。
2、电力线载波通信存在的主要问题
        进入**十年代以来，我国电力事业和电力系统以前所末有速度迅猛发展。大电站、大机组、超高压输电线路不断增加，电网规模越来越大。电网的发展必然对电网管理和技术提出更高的要求，这就要求电力系统通信更加完善和先进。电力线载波由于其固有的弱点：通道干扰大、信息量小，再加上我们设备水平、管理维护等方面造成的稳定性差、故障率高等不足，已显得不能适应现代电网对通信多方面、多功能的要求；而与此同时，信息时代的到来，促进了全世界范围内电信科技的**、多维发展，各种新兴的通信技术不断出现；通信设备性能越来越先进，价格越来越低廉。于是，数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、扩展频谱通信、数字程控交换机及以数据网等新兴通信技术在电力系统中得以逐渐的推广应用。
        我们已经看到，电力线载波已成为电力系统应用*为广泛的通信手段，当然，其缺点和不足从中也得以充分体现；加之和其它新兴通信手段共存，更显示出了其局限。目前对电力线载波评价不高似乎已是比较普遍的现象。然而，仔细分析，我们可以发现，其原因也是多方面的：既有技术上的，也有管理上的；既有设备制造、工程设计施工上的，也有运行维护上的；既有客观上的，也有认识上的。
2.1  载波频率分配使用中的问题
        我国电力线载波频率使用范围为40～500KHZ，载波频带带宽为4KHZ，所以在整个载波频率范围内只能不重复安排57套载波机；而我们要使用的载波机要远大于这个数目。实际上，即使在这个频段内的频率，要完全利用也非常困难。在低频段，存在着阻波器制作上的困难；高频段，易受广播信号的干扰，而且还要考虑线路对信号衰减的不均匀性等因素。而我们在对这有限的频率安排使用上，可以说不少地方做得并不好，造成了一方面是频谱紧张，一方面又浪费频率资源。
　　(1) 在频率的安排上,有些地区安排频率带有很大的随意性，&127;“见缝插针”，没有长远的计划，以致于干扰严重，不断改频；有些则只注意本地区频率规划，结果即影响了别人，又影响了自己。甚至一些上级频率主管部门，对频率的管理也不够重视，在分配频率时也没有严肃认真的科学态度和科学的方法。
　　(2) 没有全局观念、统筹意识，往往就事论事，就频率考虑频率。如现在比较普遍的情况是高频保护占据单独一相(A相)；如果改为与载波复用，&127;则可节省下保护占用的频带。再有，现在的通信网络结构一般是点对点结构，通道占用多，利用率低，如改组成调度程控交换网，也可节省通道，并能达到灵活、可靠的效果。
2.2  电力线载波机的问题
        不可否认，国产载波机无论是在技术性能、工艺结构还是在电路上，同国际上一些先进设备相比仍存在有很大的差距，从频谱的利用率、自动增益控制(AGC)&127;范围和灵敏度、载供系统的精度、滤波器的性能，到载波机整个通道频率特性以及工作环境温度范围，都难以达到进口机的水平。
　　实际上，比技术先进更重要的是设备的可靠性和稳定性。国外载波机平均无故障时间(MTBF)可达几十年，在这点国产机是根本无法相提并论的——即使引进技术的国产化机如ESB500恐怕也不能保证达到甚至接近进口机的水平。
2.3  配套工程存在的问题
        配套工程存在的问题主要有电源的可靠性不高和容量小、防雷技术措施不完善、仪器仪表配置不完备和落后等问题。无疑，这些问题的存在也在相当大的程度上影响了通信的可靠性。比如，有些地区由于电源引起的故障竟高达三分之二！雷雨季节由于雷击而致使通信中断的事件也时有发生。至于仪器仪表配置不完备和落后，更是直接影响了设备正常维护测试的质量和速度。
2.4管理运行上的问题
        管理运行上的问题是比其它问题更突出的问题。多年来，我们的工作中一直不同程度地存在着重主机轻辅机、轻配套，重设备轻人员、轻管理、轻完善等现象，很多必须的工作都开展不力或根本没有开展，造成新设备刚运行一段时间甚至一开始运行就出问题。旧通信系统、旧通道存在的问题，尤其涉及到多专业的问题，很多长期得不到解决。
　　(1) 领导重视不够，对通信的重要性认识不足
　　(2) 基础工作不扎实不健全
　　(3) 管理体制等方面上的问题
　　(4) 通信人员待遇低，通信队伍稳定性差
在目前形势下，我们到底如何看待和对待电力线载波通信？
        首先，应看到电力线载波通信确实已远远不能满足现代电力系统运行控制、保护信息传输的实时性、快速性和可靠性及对其它大量信息传输的要求。为满足现代电力系统发展的需要,适应全球性通信发展的大趋势，&127;使我国电力通信向高速率、宽频带、大容量方向发展，我们提倡大力发展应用更为先进的通信手段。但电力线载波做为电力通信网中一强有力的手段，有着雄厚的发展基础和广阔的市场，仍有其适应的生存和发展的环境和空间，它不会简单地消失或停滞不前。
　   (1) 做为电力部门特有的通信资源，不管将来如何发展，电力线载波通信无可比拟的优越性是不会动摇的。它在电力生产中所发挥的强大而独特作用是不可替代的，尤其在抵御台风、洪涝等自然灾害方面，由于它电路的传输线路具有机械强度高、不易受外力破坏的特点，是其它通信手段所无可比拟的。
　　(2) 每种通信手段都有其适用的范围和环境。电力线载波适益于县调、地调等信息需求量小的情形，以及在其它埸合做为可靠的备用通信手段。如在覆盖范围远而通道容量需求有限的情况下，电力线载波比使用其它任何传输介质费用都要低。
　　(3) 电力线载波通信同其它技术一样，也是不断发展和完善的。对于其固有的弱点和不足，科研工作者一直不断研究出新的技术方法去改进提高。科学的发展无止境，电力线载波做为一门科学也必将会更加完善、可靠。事实上从出现到现在，电力线载波通信也是一直不断发展进步的。
　　(4) 电力线载波通信中存在的其它问题 ─ 主要是运行管理等方面的问题，只要我们提高认识，积极改进，也是完全可以克服的。针对目前电力线载波通信的现状，我们认为主要有以下几个方面的工作要做：
　　(1) 各级领导要提高认识，真正从实际工作中重视起来
　　(2) 注重通信人才的培养和通信队伍的稳定。
　　(3) 加强和改进专业管理。
　　(4) 做好新技术理论的研究和推广工作。要组织有关科研院所、院校有针对性地进行科技攻关，尤其对那些没有直接经济效益的课题。
　　(5) 积极开发研制和推广新一代的数字式载波机(DPLC)。
　　(6) 有计划地对现存问题进行技术改造和革新。
　　(7) 发展相分裂导线载波和绝缘地线载波。
　　(8) 生产厂家要加强质量意识，不仅要引进先进的技术和设计，还要结合我国的国情和用户的实际需要进行**；要有完善的质量保证体系。软件方面，要有健全的规章制度、标准化计量、信息档案等；硬件方面，包括先进的自动测试装置、精密的工装模具制程设备和先进的元器件筛选、焊接工艺等。
结束语
        我们完全有理由相信，随着科学技术的不断发展和应用，随着改革的深化、管理水平和管理质量的提高，通过广大电力线载波通信人员的共同努力，电力线载波通信会继续在我国电网现代化进程中发挥重要作用，为我国电力事业的发展做出新的更大的贡献。

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