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摘要：电力通信作为确保整个电网运行系统运行安全、稳定、可靠的重要载体，为确保其运行满足支撑电网系统安全运行的要求，就需要将对电力通信业务传输质量的提升作为重点关注对象之一。本文就电力通信的三种传输方式进行分析，其中有SDH技术、线载波技术以及光载无线技术，以期参考。
关键词：电力通信；SDH；线载波技术；光载无线技术
中图分类号：E271文献标识码： A
引言
随着科技的不断发展，通信技术也在不断的发展。目前主要的电力通信方式有SDH技术，线载波技术以及光纤技术。在这三种通信方式的发展中，将光纤通信与无线通信相互融合的通信方式也应用的越来越广泛，即为光载无线通信技术，以下对三种通信方式进行分析。
一、SDH传输概述
（一）、概述
伴随着城市化建设进程的发展与完善，城市供电区域内的供电所数量也有所提升，由此带动着SDH网络下的节点数目逐渐增多，但是除了中心节点外，其他各节点上下的业务基本上是一样的，包括自动化的运行通道、调度电话、生产管理、以及电能计量等。此种体系不单单能够与点对点的传输需求相契合，同时也能够满足在多点环境下的网络业务传输需求。在当前的技术条件支持下，整个SDH传输体系的主要组成设备包括终端复用器装置、分插复用器装置、以及数字交叉连接设备这几个方面。以上设备建立在光纤线路的基础之上实现连接，构成一个完成的SDH传输通道（如图1所示）。
图1SDH传输通道结构示意图
（二）、SDH对电力通信传输网的要求分析
（1）从性能的角度上来说，为确保接入状态下SDH设备运行稳定与可靠，需要做好平台性能的保障工作。一般来说，要求面向所接入SDH设备配置一套基于STM-1SDH的传输设备，在多台设备共同接入的状态下，联立形成SDH网络，构成相对于STM-8或-16的子网网络。
（2）从接口的角度上来说，除需要满足一台设备对应多个可扩展用户接口的这一基本原则以外。在SDH接入电力通信网络的过程当中，对于用户侧的接口还有一定的特殊要求：即用户侧接口需要配备功能完善的二线用户电路接口，当中需要支持包括电话分机调度、以及行政电话分机调度的功能。同时，还需要配备可支持中继器的电路接口，即在出现四线远动信号传输环境的情况下，可通过该中继器电路接口避免信令信号的传输。而在用户侧所配备的接点信号接口当中，除支持允许式远方保护信号传输以外，还需要兼顾实现直跳、闭锁。
二、电力线载波通信
（一）、电力线载波通信技术简介
电力线通信又称电力线载波通信，简称PLC，是一种利用电力线传输信号的通信方式，其传输介质是常见的电力线，将信息加载到电力线上进行一定距离的传输，并最终从电力线上耦合出来传递到上位机并显示出来。目前，按照带宽，把带宽限定在3k-500kHZ，通信速率小于1Mbit/s的电力线通信技术称为窄带电力通信，多采用普通的PSK技术。典型芯片有：XR2210、XR2206套片或LM1893、SC1128等。把带宽限定在2-30MHz之间，通信速率大于1Mbit/s的电力线通信技术称为宽带电力线通信，多采用OFDM为核心的多种扩频通信技术。电力线载波通信技术有其自己的通信协议，几种通信协议分别适用于不同的领域。其中几种比较著名的通信协议有：
（1）美国的X-10窄带通信协议，传输速率是60bps，利用电力线的通讯传输能實现对相关设备进行控制的一种通信协议；（2）Lon talk协议，传输速率是1.2Mbps，它是一种不依赖传输介质的窄带通信协议，支持电力线、双绞线等通信介质；（3）家庭插电联盟的Home plug协议，宽带通信协议。
通常情况下，使用以下几个指标用来衡量电力线载波通信的好坏：
（1）通信速率：这是衡量电力线载波通信技术好坏的一个重要指标，通信的速度决定了数据传输能否做到实时性，体现了电力线能否做到随收随发的效果，只有高通信速度才能在楼宇智能照明系统中实现实时监控的功能。（2）通信距离：电力线载波通信的距离与电力线的负载有着密不可分的联系，电力线的负载越大，传输的距离相对越短，如果负载过大的话，要想增加距离只能采用增加中继等方式。传输距离的长短也就决定了电力线载波产品是否具备实用性和商业推广价值，所以提高电力线载波通信的传输距离是很重要的。
（二）、LM1893技术原理
LM189芯片是由美国国家半导体公司生产的，是一款专门为电力线载波通信设计的，其特点是高精度、可靠性强、价格相对较低等，它采用移频键控的调制解调模式，即FSK调制方式，该调制方式不仅可以抑制噪音，而且还可以确保实现任意编码的半双工通信。其各管脚的定义如下：
（1）ICOCap1，ICOCap2间外接振荡电容；（2）PLLFilter1，PLLFilter2间外接RC滤波电路；（3）TX/RX Select是收发选择引脚，高电平为发送的状态，低电平的话则是接收；（4）ALC Stability对地接RC串联电路，其作用是保证ALC电路工作稳定；（5）Boost Emitter，Boost Base一般情况下是短接，但也可用于驱动外接功率放大器；（6）Carrier I/O是载波输入/输出端，即为信号输入/输出的通道；（7）Data Out是解调数据的输出通道；（8）Noise Integrator脚外接一电容，其作用是消除脉冲噪声；（9）Limiter Filter脚外接一电容对地，可构成限幅滤波器；（10）Data In是数据的输入通道；（11）ICO Frequency脚一般外接一可调电阻，其作用是微调电流振荡器的频率。
三、光载无线通信技术
（一）、概述
光载无线（radio over fiber，RoF）是多种融合方式中的一种，主要表现是将传统基站划分为基带处理单元（base band unit，BBU）+射频拉远单元（radio remote unit，RRU）的方式，两者之间通过光纤进行连接，其中，数据处理部分主要集中在BBU，可以满足多个RRU共享使用，RRU主要实现光电转换，满足无线接入需求。
（二）、有线资源
在电力领域，随着通信技术的不断发展，实现通信的手段已经从过去的微波、载波等手段发展成为现在的光纤通信方式。近年来，通信网的建设比例不断增长，电力用光缆也取得了很大进步。目前，在电力通信系统中广泛使用的电力光缆主要是ADSS光缆、OPGW光缆和OPPC光缆。ADSS光缆在中国使用较早，截至目前已经达到上万km，其中多数用于110kV及以上的线路。随着经济的发展，近年来，OPGW光缆在电力领域中的应用越来越多，特别是在高压线路方面取得了较为明显的成绩，并对前期建设的ADSS线路进行了OPGW光缆的改造。
（三）、输电应用模式
RoF技术在输电环节的应用模式如图2所示，主要部署在已建有OPGW光缆资源（或其他光缆资源）的输电线路，其中BBU放置在变电站内，这样就可以得到全面的保护，而且部署比较方便，同时还具有保障供电可靠、维护方便、运行环境适宜等便利条件，RRU需要根据具体的实际情况进行部署，因为不是每个杆塔上都预留有光缆接口，在有光缆接口的杆塔安装RRU设备，没有光缆口的杆塔部署通信终端，级联的RRU通过透传的方式传输，即某一RRU出现故障，不会影响其他RRU的数据传输，通信终端与RRU之间采用电力专用230MHz的频段进行通信，输电线路和杆塔的各类装置的感知信息量通过无线方式直接传输到RRU或通过通信终端传输到RRU进行数据传输，具体的传输模式根据负载均衡和通信链路质量共同决定。
图2RoF在输电环节的应用模式
结束语
电力线载波、光载无线、SDH光纤通信这3种通信方式均有其各自的优势和劣势。SDH光纤通信以其巨大的通信能力和较长的无中继传输距离,将成为电力通信网的主流传输手段;光载无线通信作为一种无线传输技术,在电力通信网中将成为干线光纤电路的主要备用手段,在某些不适合光纤通信的场合将发挥积极作用;电力线载波通信主要应用在一些数据量较小的、偏远的终端变电站,作为光纤通信、光载无线通信的主要备用通信手段和有效补充,将继续发挥作用。电力线载波、光载无线、SDH光纤通信技术通过优势互补、互相配合,将构建一个更加可靠、高效、经济的电力通信网。
参考文献
[1] 刘会永，孟洛明．基于最少转接多权值SDH传送网通道路由算法[J]．通信学报，2006，27（3）：37-43．
[2] 马俊岭，杨保平，尚萌，等.基于ICA的无线电通信干扰抑制[J].电光与控制，2012，19（10）：97－101．
[3] 丁道齐.电力系统通信网络技术应用综述[J].电力系统通信,2005,26(增刊):1-11.
关键词：电力通信；SDH；线载波技术；光载无线技术
中图分类号：E271文献标识码： A
引言
随着科技的不断发展，通信技术也在不断的发展。目前主要的电力通信方式有SDH技术，线载波技术以及光纤技术。在这三种通信方式的发展中，将光纤通信与无线通信相互融合的通信方式也应用的越来越广泛，即为光载无线通信技术，以下对三种通信方式进行分析。
一、SDH传输概述
（一）、概述
伴随着城市化建设进程的发展与完善，城市供电区域内的供电所数量也有所提升，由此带动着SDH网络下的节点数目逐渐增多，但是除了中心节点外，其他各节点上下的业务基本上是一样的，包括自动化的运行通道、调度电话、生产管理、以及电能计量等。此种体系不单单能够与点对点的传输需求相契合，同时也能够满足在多点环境下的网络业务传输需求。在当前的技术条件支持下，整个SDH传输体系的主要组成设备包括终端复用器装置、分插复用器装置、以及数字交叉连接设备这几个方面。以上设备建立在光纤线路的基础之上实现连接，构成一个完成的SDH传输通道（如图1所示）。
图1SDH传输通道结构示意图
（二）、SDH对电力通信传输网的要求分析
（1）从性能的角度上来说，为确保接入状态下SDH设备运行稳定与可靠，需要做好平台性能的保障工作。一般来说，要求面向所接入SDH设备配置一套基于STM-1SDH的传输设备，在多台设备共同接入的状态下，联立形成SDH网络，构成相对于STM-8或-16的子网网络。
（2）从接口的角度上来说，除需要满足一台设备对应多个可扩展用户接口的这一基本原则以外。在SDH接入电力通信网络的过程当中，对于用户侧的接口还有一定的特殊要求：即用户侧接口需要配备功能完善的二线用户电路接口，当中需要支持包括电话分机调度、以及行政电话分机调度的功能。同时，还需要配备可支持中继器的电路接口，即在出现四线远动信号传输环境的情况下，可通过该中继器电路接口避免信令信号的传输。而在用户侧所配备的接点信号接口当中，除支持允许式远方保护信号传输以外，还需要兼顾实现直跳、闭锁。
二、电力线载波通信
（一）、电力线载波通信技术简介
电力线通信又称电力线载波通信，简称PLC，是一种利用电力线传输信号的通信方式，其传输介质是常见的电力线，将信息加载到电力线上进行一定距离的传输，并最终从电力线上耦合出来传递到上位机并显示出来。目前，按照带宽，把带宽限定在3k-500kHZ，通信速率小于1Mbit/s的电力线通信技术称为窄带电力通信，多采用普通的PSK技术。典型芯片有：XR2210、XR2206套片或LM1893、SC1128等。把带宽限定在2-30MHz之间，通信速率大于1Mbit/s的电力线通信技术称为宽带电力线通信，多采用OFDM为核心的多种扩频通信技术。电力线载波通信技术有其自己的通信协议，几种通信协议分别适用于不同的领域。其中几种比较著名的通信协议有：
（1）美国的X-10窄带通信协议，传输速率是60bps，利用电力线的通讯传输能實现对相关设备进行控制的一种通信协议；（2）Lon talk协议，传输速率是1.2Mbps，它是一种不依赖传输介质的窄带通信协议，支持电力线、双绞线等通信介质；（3）家庭插电联盟的Home plug协议，宽带通信协议。
通常情况下，使用以下几个指标用来衡量电力线载波通信的好坏：
（1）通信速率：这是衡量电力线载波通信技术好坏的一个重要指标，通信的速度决定了数据传输能否做到实时性，体现了电力线能否做到随收随发的效果，只有高通信速度才能在楼宇智能照明系统中实现实时监控的功能。（2）通信距离：电力线载波通信的距离与电力线的负载有着密不可分的联系，电力线的负载越大，传输的距离相对越短，如果负载过大的话，要想增加距离只能采用增加中继等方式。传输距离的长短也就决定了电力线载波产品是否具备实用性和商业推广价值，所以提高电力线载波通信的传输距离是很重要的。
（二）、LM1893技术原理
LM189芯片是由美国国家半导体公司生产的，是一款专门为电力线载波通信设计的，其特点是高精度、可靠性强、价格相对较低等，它采用移频键控的调制解调模式，即FSK调制方式，该调制方式不仅可以抑制噪音，而且还可以确保实现任意编码的半双工通信。其各管脚的定义如下：
（1）ICOCap1，ICOCap2间外接振荡电容；（2）PLLFilter1，PLLFilter2间外接RC滤波电路；（3）TX/RX Select是收发选择引脚，高电平为发送的状态，低电平的话则是接收；（4）ALC Stability对地接RC串联电路，其作用是保证ALC电路工作稳定；（5）Boost Emitter，Boost Base一般情况下是短接，但也可用于驱动外接功率放大器；（6）Carrier I/O是载波输入/输出端，即为信号输入/输出的通道；（7）Data Out是解调数据的输出通道；（8）Noise Integrator脚外接一电容，其作用是消除脉冲噪声；（9）Limiter Filter脚外接一电容对地，可构成限幅滤波器；（10）Data In是数据的输入通道；（11）ICO Frequency脚一般外接一可调电阻，其作用是微调电流振荡器的频率。
三、光载无线通信技术
（一）、概述
光载无线（radio over fiber，RoF）是多种融合方式中的一种，主要表现是将传统基站划分为基带处理单元（base band unit，BBU）+射频拉远单元（radio remote unit，RRU）的方式，两者之间通过光纤进行连接，其中，数据处理部分主要集中在BBU，可以满足多个RRU共享使用，RRU主要实现光电转换，满足无线接入需求。
（二）、有线资源
在电力领域，随着通信技术的不断发展，实现通信的手段已经从过去的微波、载波等手段发展成为现在的光纤通信方式。近年来，通信网的建设比例不断增长，电力用光缆也取得了很大进步。目前，在电力通信系统中广泛使用的电力光缆主要是ADSS光缆、OPGW光缆和OPPC光缆。ADSS光缆在中国使用较早，截至目前已经达到上万km，其中多数用于110kV及以上的线路。随着经济的发展，近年来，OPGW光缆在电力领域中的应用越来越多，特别是在高压线路方面取得了较为明显的成绩，并对前期建设的ADSS线路进行了OPGW光缆的改造。
（三）、输电应用模式
RoF技术在输电环节的应用模式如图2所示，主要部署在已建有OPGW光缆资源（或其他光缆资源）的输电线路，其中BBU放置在变电站内，这样就可以得到全面的保护，而且部署比较方便，同时还具有保障供电可靠、维护方便、运行环境适宜等便利条件，RRU需要根据具体的实际情况进行部署，因为不是每个杆塔上都预留有光缆接口，在有光缆接口的杆塔安装RRU设备，没有光缆口的杆塔部署通信终端，级联的RRU通过透传的方式传输，即某一RRU出现故障，不会影响其他RRU的数据传输，通信终端与RRU之间采用电力专用230MHz的频段进行通信，输电线路和杆塔的各类装置的感知信息量通过无线方式直接传输到RRU或通过通信终端传输到RRU进行数据传输，具体的传输模式根据负载均衡和通信链路质量共同决定。
图2RoF在输电环节的应用模式
结束语
电力线载波、光载无线、SDH光纤通信这3种通信方式均有其各自的优势和劣势。SDH光纤通信以其巨大的通信能力和较长的无中继传输距离,将成为电力通信网的主流传输手段;光载无线通信作为一种无线传输技术,在电力通信网中将成为干线光纤电路的主要备用手段,在某些不适合光纤通信的场合将发挥积极作用;电力线载波通信主要应用在一些数据量较小的、偏远的终端变电站,作为光纤通信、光载无线通信的主要备用通信手段和有效补充,将继续发挥作用。电力线载波、光载无线、SDH光纤通信技术通过优势互补、互相配合,将构建一个更加可靠、高效、经济的电力通信网。
参考文献
[1] 刘会永，孟洛明．基于最少转接多权值SDH传送网通道路由算法[J]．通信学报，2006，27（3）：37-43．
[2] 马俊岭，杨保平，尚萌，等.基于ICA的无线电通信干扰抑制[J].电光与控制，2012，19（10）：97－101．
[3] 丁道齐.电力系统通信网络技术应用综述[J].电力系统通信,2005,26(增刊):1-11.