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1 概述
　　近年來，隨著電力系統(tǒng)兩網改造工作的逐漸推進，“一戶一表，抄表到戶”及“城鄉(xiāng)同網同價”等政策的貫徹實施，電力用戶數量急劇膨脹，用電網絡日益龐大。目前低壓用電居民用戶數量大、分布廣、抄表強度大，傳統(tǒng)的人工抄表容易出現(xiàn)誤抄、漏抄的情況，而且現(xiàn)場故障和異常情況難以及時發(fā)現(xiàn)，線損分析和管理困難，難以滿足現(xiàn)在的用電管理需要。隨著計算機信息技術、通訊網絡技術的不斷發(fā)展，有效地開發(fā)、應用網絡信息技術，解決這一矛盾，在電力行業(yè)中出現(xiàn)了基于現(xiàn)代通訊技術的集中抄表系統(tǒng)，其通信方式有RS485總線傳輸、無線傳輸、低壓電力線載波等方式。
 
2 幾種常用通信方式對比
　　集抄系統(tǒng)中，上層及中層通訊網所涉及的通訊量不會很大，組網形式也比較簡單，技術也較成熟，關鍵在于采用何種通訊將大量的居民電能表電量數據傳送到集中器，可以采用的方式有：
（1）無線方式
　　由于居民電表數量大，單戶用電量較少，這就表明，不可能采用無線通信來從動輒數以十萬計的電能表向集中器傳送數據，這樣的成本電力企業(yè)負擔不起，而且也是不經濟的。
（2）串行通信總線
　　目前廣泛應用的RS-485總線，具有傳輸速率高、技術成熟的優(yōu)勢，被成功地應用于變電站抄表中，但是面對數量大、分布廣的居民用戶就有點顯得力不從心了。首先在安裝時需鋪設RS-485總線，施工難度大；其次RS-485總線的驅動能力有限，抄收的用戶數量有限，需采用多個采集終端方能解決；再者維護困難，一旦某個采集點發(fā)生485總線短接的情況，則會出現(xiàn)整個傳輸網絡癱瘓，查找困難。因此RS-485總線只適合小面積范圍的使用環(huán)境，不能滿足大面積使用的需求。
（3）低壓電力線載波
　　低壓電力線載波就是利用現(xiàn)有的低壓電力線做為通信信道的一種通信方式。此方式具備多種優(yōu)點，系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，成本低、工程量小、免專門維護、組網靈活、擴容容易，易于規(guī)劃和使用，是一種比較可行的通信方式。但載波通信技術也存在缺陷：低壓電力線阻抗特性和衰減特性復雜多變、噪聲干擾大，如果要在實踐中得到應用，必須作大的投入去研究和解決。
3 應用低壓電力線載波通訊技術的解決方案
　　為解決低壓電力載波通信技術的缺陷，我們做了大量的研究，低壓電力線上的輸入阻抗與所傳輸的信號頻率密切相關。在沒有負載時，電力線相當于一根均勻分布的傳輸線。由于分布電感和分布電容的影響，輸入阻抗會隨著頻率的增大而減小。當在電力線上有負載時，所有頻率的輸入阻抗都會減小。但是由于負載類型的不同，使不同類型的阻抗變化也不同，所以實際情況非常復雜，甚至使輸入阻抗的變化不可預測。
高頻信號在低壓電力線上的衰減是低壓電力線載波通信遇到的又一個實際困難。對高頻信號而言，低壓電力線是一根非均勻分布的傳輸線，各種不同性質的負載在這根線的任意位置隨機的連接或斷開。因此高頻信號在低壓電力線上的傳輸必然存在衰減。
　　影響居民集中抄表系統(tǒng)正常使用的另一個不確定因素是干擾。居民小區(qū)低壓電力網中的干擾主要來自居民家用電器，如交直流兩用電機、電視、帶可控硅的調光器等產生的隨機噪聲、平滑噪聲及工頻諧波噪聲等。
通過以上討論，我們可以看到，低壓電力線上的信號衰減特性和干擾特性非常復雜，而且隨機性、時變性大，難以找到一個較為準確的解析式或數學模型加以描述。綜上所述，由于在低壓電力線上存在諸多使載波信號的信噪比急劇下降的因素，使得載波信號難以在一個供電區(qū)域內較好地傳輸，必須采用多種技術措施，才能構造出性能滿足實際需要的載波抄表系統(tǒng)。
　　為此，基于擴頻數據壓縮寬頻通訊理論的電力線載波通訊技術，被應用于低壓電力線抄表系統(tǒng)。其主要技術特點是：
　　（1）數據壓縮傳輸：低壓電網干擾嚴重，干擾信號具有隨機性、無規(guī)律性等特點，如果盡量壓縮數據，使傳輸時間盡量減少，可以減少信號受干擾的概率，并且提高了通信的效率。
　�。�2）寬頻傳輸：寬頻傳輸技術能夠降低傳輸信號的輻值，且不在某單一頻點上傳輸信息，通過尋找低干擾頻段，可以得到較好的通信質量，并且由于不同電能表在不同時刻以不同的頻段發(fā)送數據，減少了同頻干擾的概率。
　�。�3）自動增益控制：擴頻通信方式抗干擾能力強，目前得到廣泛的應用，擴頻方式理論上比較先進，但是，采用傳統(tǒng)的擴頻技術在低壓電力線上傳輸信號由于各種限制難以克服遠距離傳輸的困難，因此，通過自動增益控制技術、接力通訊技術、自動中繼技術彌補了這方面的不足，有效地延長傳輸距離。
　�。�4）接力通訊：接力通訊技術能夠在特別惡劣的通訊環(huán)境下，使每一個終端成為其他終端的接力站，以確保穩(wěn)定可靠的傳輸，避開干擾的影響。
　�。�5）實時中繼：實時中繼則是自動尋找最佳的信號中繼點，通過該點載波模塊實現(xiàn)信號的中繼，可以解決較遠距離的信號傳輸。
在實際應用中，通過采取以上措施，較好地解決了信號的衰減和噪聲的干擾問題。
4 低壓電力載波技術在電業(yè)局集抄系統(tǒng)的實用化應用
　　目前，基于擴頻數據壓縮寬頻通訊理論的電力線載波通訊技術被應用于電業(yè)局居民集中抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)現(xiàn)已覆蓋城區(qū)的6個小區(qū)9個臺變，共計2263戶。自2004年投入運行到現(xiàn)在，運行情況良好、實用化程度高。
4.1電業(yè)局載波集中抄表的組網模式及建設規(guī)模

圖1居民集抄低壓電力載波一體化模式圖