我國電力線載波通信的現(xiàn)狀與發(fā)展

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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(jì)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(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。在我國，四十年代已有日本生產(chǎn)的載波機(jī)在東北運(yùn)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(dāng)?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國內(nèi)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*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(yùn)行實(shí)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(jī)數(shù)量還是在從事人員數(shù)量上，都是**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(jī)。到“八五”初期，國內(nèi)110KV及以上電力線載波話路公里數(shù)已達(dá)26&127;萬，目前已達(dá)65萬。電力線載波名附其實(shí)地成為電力系統(tǒng)應(yīng)用*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(dú)的調(diào)度電話業(yè)務(wù)發(fā)展到為開放電話、遠(yuǎn)動(dòng)、傳真、保護(hù)、計(jì)算機(jī)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(yùn)行數(shù)據(jù)的控制信息通過長達(dá)1053Km&127;的載波電路傳送，實(shí)現(xiàn)了兩站間的相互自動(dòng)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(jī)，并推出了數(shù)字式載波機(jī)。&127;在一些重大工程中還陸續(xù)引進(jìn)了一些具有******的載波設(shè)備，解決了實(shí)際應(yīng)用中一些國產(chǎn)機(jī)暫時(shí)無法解決的問題，也為國產(chǎn)機(jī)的改進(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)，提出了分段設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備管理、頻率管理、新通道設(shè)計(jì)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(jī)的開發(fā)研制也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)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(jìn)展。
2、電力線載波通信存在的主要問題
        進(jìn)入**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(jī)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(duì)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(jìn)。電力線載波由于其固有的弱點(diǎn)：通道干擾大、信息量小，再加上我們?cè)O(shè)備水平、管理維護(hù)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(duì)通信多方面、多功能的要求；而與此同時(shí)，信息時(shí)代的到來，促進(jìn)了全世界范圍內(nèi)電信科技的**、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(jìn)，價(jià)格越來越低廉。于是，數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、移動(dòng)通信、對(duì)流層散射通信、特高頻通信、擴(kuò)展頻譜通信、數(shù)字程控交換機(jī)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*為廣泛的通信手段，當(dāng)然，其缺點(diǎn)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(duì)電力線載波評(píng)價(jià)不高似乎已是比較普遍的現(xiàn)象。然而，仔細(xì)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(jì)施工上的，也有運(yùn)行維護(hù)上的；既有客觀上的，也有認(rèn)識(shí)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(gè)載波頻率范圍內(nèi)只能不重復(fù)安排57套載波機(jī)；而我們要使用的載波機(jī)要遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)目。實(shí)際上，即使在這個(gè)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(hào)的干擾，而且還要考慮線路對(duì)信號(hào)衰減的不均勻性等因素。而我們?cè)趯?duì)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(fèi)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(yuǎn)的計(jì)劃，以致于干擾嚴(yán)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(jí)頻率主管部門，對(duì)頻率的管理也不夠重視，在分配頻率時(shí)也沒有嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的方法。
　　(2) 沒有全局觀念、統(tǒng)籌意識(shí)，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(hù)占據(jù)單獨(dú)一相(A相)；如果改為與載波復(fù)用，&127;則可節(jié)省下保護(hù)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(dá)到靈活、可靠的效果。
2.2  電力線載波機(jī)的問題
        不可否認(rèn)，國產(chǎn)載波機(jī)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(jìn)設(shè)備相比仍存在有很大的差距，從頻譜的利用率、自動(dòng)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(jī)整個(gè)通道頻率特性以及工作環(huán)境溫度范圍，都難以達(dá)到進(jìn)口機(jī)的水平。
　　實(shí)際上，比技術(shù)先進(jìn)更重要的是設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。國外載波機(jī)平均無故障時(shí)間(MTBF)可達(dá)幾十年，在這點(diǎn)國產(chǎn)機(jī)是根本無法相提并論的——即使引進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)化機(jī)如ESB500恐怕也不能保證達(dá)到甚至接近進(jìn)口機(jī)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(dāng)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(dá)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(shí)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(hù)測(cè)試的質(zhì)量和速度。
2.4管理運(yùn)行上的問題
        管理運(yùn)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(jī)輕輔機(jī)、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(yùn)行一段時(shí)間甚至一開始運(yùn)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(dǎo)重視不夠，對(duì)通信的重要性認(rèn)識(shí)不足
　　(2) 基礎(chǔ)工作不扎實(shí)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(duì)伍穩(wěn)定性差
在目前形勢(shì)下，我們到底如何看待和對(duì)待電力線載波通信？
        首先，應(yīng)看到電力線載波通信確實(shí)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行控制、保護(hù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、快速性和可靠性及對(duì)其它大量信息傳輸?shù)囊?。為滿足現(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(shì)，&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(jìn)的通信手段。但電力線載波做為電力通信網(wǎng)中一強(qiáng)有力的手段，有著雄厚的發(fā)展基礎(chǔ)和廣闊的市場(chǎng)，仍有其適應(yīng)的生存和發(fā)展的環(huán)境和空間，它不會(huì)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(huì)動(dòng)搖的。它在電力生產(chǎn)中所發(fā)揮的強(qiáng)大而獨(dú)特作用是不可替代的，尤其在抵御臺(tái)風(fēng)、洪澇等自然災(zāi)害方面，由于它電路的傳輸線路具有機(jī)械強(qiáng)度高、不易受外力破壞的特點(diǎn)，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(yuǎn)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(fèi)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(duì)于其固有的弱點(diǎn)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(jìn)提高。科學(xué)的發(fā)展無止境，電力線載波做為一門科學(xué)也必將會(huì)更加完善、可靠。事實(shí)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(jìn)步的。
　　(4) 電力線載波通信中存在的其它問題 ─ 主要是運(yùn)行管理等方面的問題，只要我們提高認(rèn)識(shí)，積極改進(jìn)，也是完全可以克服的。針對(duì)目前電力線載波通信的現(xiàn)狀，我們認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面的工作要做：
　　(1) 各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要提高認(rèn)識(shí)，真正從實(shí)際工作中重視起來
　　(2) 注重通信人才的培養(yǎng)和通信隊(duì)伍的穩(wěn)定。
　　(3) 加強(qiáng)和改進(jìn)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(duì)性地進(jìn)行科技攻關(guān)，尤其對(duì)那些沒有直接經(jīng)濟(jì)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(jī)(DPLC)。
　　(6) 有計(jì)劃地對(duì)現(xiàn)存問題進(jìn)行技術(shù)改造和革新。
　　(7) 發(fā)展相分裂導(dǎo)線載波和絕緣地線載波。
　　(8) 生產(chǎn)廠家要加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，不僅要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，還要結(jié)合我國的國情和用戶的實(shí)際需要進(jìn)行**；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(biāo)準(zhǔn)化計(jì)量、信息檔案等；硬件方面，包括先進(jìn)的自動(dòng)測(cè)試裝置、精密的工裝模具制程設(shè)備和先進(jìn)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(xué)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(huì)繼續(xù)在我國電網(wǎng)現(xiàn)代化進(jìn)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(xiàn)。