對(duì)PLC發(fā)展的思考

2008/3/3 10:09:00
PLC作為一種電力線通信技術(shù),實(shí)際上是一種理想狀態(tài)方案,大家的良好愿望是想利用電力線這種現(xiàn)成的資源,方便地獲得較理想的傳輸媒質(zhì)資源,使這種電力傳輸線路達(dá)到一線多用的目的。出于這一理想心態(tài),大家開(kāi)始了PLC的研究,據(jù)有關(guān)報(bào)到,日本、德國(guó)、美國(guó)、以色列、韓國(guó)、瑞士等發(fā)達(dá)國(guó)家己進(jìn)行了數(shù)年的研究,我國(guó)也在此行列之中。    PLC確實(shí)是一個(gè)很好的技術(shù)方案,但PLC技術(shù)能否跟進(jìn)現(xiàn)代通信的要求和具有進(jìn)入電信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,是否在現(xiàn)在乃至將來(lái)?yè)碛屑夹g(shù)優(yōu)勢(shì),我們確實(shí)還不敢早下結(jié)論。因此,我們有必要全面認(rèn)識(shí)以及論證這一事件。目前,PLC應(yīng)該努力解決如下一些問(wèn)題。    1.電磁輻射的問(wèn)題   首先,PLC不能等同雙絞線、超五類線等其它的通信傳輸方式,電力線的背景噪聲和電磁相互干擾因素和其它通信線路是有很大區(qū)別的。如果PLC要達(dá)到與其它技術(shù)的同等信噪比標(biāo)準(zhǔn),那么PLC就必須相應(yīng)的提高電力線上傳輸信號(hào)的信號(hào)電平。其次,根據(jù)電力接戶網(wǎng)的拓樸結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中有首端和尾端用戶之分,如果要滿足尾端用戶的信號(hào)電平,首端的信號(hào)功率要適當(dāng)提高,如果是雙向傳輸這一過(guò)程會(huì)更復(fù)雜。最后,網(wǎng)絡(luò)中接入的電器越多,信號(hào)電平也要隨之提高。   綜上所述,信號(hào)功率的提升就意味著輻射的加大。電磁輻射問(wèn)題將會(huì)隨著人類社會(huì)對(duì)環(huán)境要求的不斷提高而成為PLC技術(shù)的最大障礙,電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)只會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。目前電力系統(tǒng)正在使用的PLC技術(shù)為沒(méi)有受到電磁兼容的限制,將來(lái)進(jìn)入寬帶接入網(wǎng)的PLC必須解決電磁輻射的問(wèn)題,這是它具有生命力的一個(gè)重要方面。同時(shí)還必須要獲得國(guó)家的授權(quán)和電磁兼容認(rèn)證。    2.PLC的帶寬是其生命力   現(xiàn)在大家都說(shuō)“電力貓”的帶寬是多少兆,很有吸引力。而這一帶寬和傳輸媒質(zhì)(導(dǎo)線)的固有帶寬以及電力網(wǎng)特有的帶寬量是兩個(gè)完全不同的概念。今后的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向是三網(wǎng)融合(對(duì)PLC是四網(wǎng)融合),即實(shí)現(xiàn)高速、互動(dòng)、個(gè)性化,PLC能否完成這一艱巨的歷史任務(wù),能否作為一支獨(dú)秀具有較強(qiáng)生命力和發(fā)展后勁的新奇葩,在目前諸多的技術(shù)中PLC占什么優(yōu)勢(shì)?帶寬問(wèn)題不僅是其它傳輸網(wǎng)的生命,更是PLC的生命。我們不能只搞幾年P(guān)LC,然后無(wú)奈的丟棄,那時(shí)的損失將是十分慘重的。僅經(jīng)濟(jì)損失還是次要的,更重要的是它影響了電力傳輸?shù)牡匚?。所以,?duì)PLC的帶寬問(wèn)題要進(jìn)行全面的技術(shù)比較和技術(shù)的先進(jìn)性及后發(fā)優(yōu)勢(shì)的準(zhǔn)確定位。    3.電力網(wǎng)的負(fù)荷對(duì)PLC的影響   電力網(wǎng)的負(fù)荷多變是無(wú)法預(yù)見(jiàn)、無(wú)法控制和無(wú)法克服的問(wèn)題,這是電力網(wǎng)負(fù)載能力所具有的本質(zhì)特征,這對(duì)電力網(wǎng)是很正常的事情,而對(duì)高頻信號(hào)傳輸就不是一回事了。用電高峰時(shí)給我們的直覺(jué)是負(fù)荷大了,網(wǎng)絡(luò)的速率就低了,而實(shí)質(zhì)上是電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)發(fā)生了變化(相對(duì)高頻信號(hào)的傳輸而言)。我們可以這樣理解,每一個(gè)隨時(shí)接入或隨時(shí)退出電網(wǎng)的電器設(shè)備都可以等效為一個(gè)對(duì)地電容和一個(gè)電感元件。這些隨時(shí)接入或隨時(shí)退出電網(wǎng)的對(duì)地電容和電感元件的多少就相應(yīng)改變了電網(wǎng)中對(duì)地電容量和電感量的大小。因此,網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)和阻抗特性也會(huì)隨之發(fā)生較大的變化,導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)帶寬和信號(hào)電平隨之變化。再者,這些電容中和電感中的所有絕緣介質(zhì)就是電器設(shè)備中的工頻電氣絕緣材料,它對(duì)50Hz工頻電能是絕對(duì)要絕緣的,且必須滿足電氣標(biāo)準(zhǔn),否則就會(huì)短路、漏電而造成事故或電能損耗。但是這種絕緣對(duì)高頻信號(hào)就不一定絕緣了,在配電網(wǎng)中這些不易掌握的電容量和電感量所模擬的PLC回路中,可能使高頻傳輸信號(hào)對(duì)地呈現(xiàn)通路或者阻抗很小等情況,因此造成高頻信號(hào)的傍漏、衰減和頻響度變化等。所以我們接入的每一個(gè)電器(包括一個(gè)燈泡)最好都要采取高頻阻波手段,阻止高頻信號(hào)傍漏,如加裝高頻阻波器等。    4.電力網(wǎng)的電氣同步問(wèn)題   目前的電力線網(wǎng)絡(luò),它的兩種電氣連接不能完全同步。將來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)狀網(wǎng),如果要將電力網(wǎng)建設(shè)成網(wǎng)狀拓樸結(jié)構(gòu)是不可能的。它必須以每一臺(tái)配電變壓器為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò),每臺(tái)變壓器之間的低壓側(cè)線路是不能以50Hz工頻電氣連接的。如果實(shí)行高頻電氣連接是可能的,但這是一件很麻煩的事情,同時(shí)也存在很大的安全隱患。因此低壓配電網(wǎng)不可能全面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。   因此,PLC必須解決以上技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)對(duì)目前開(kāi)展的PLC要十分慎重的再論證再定位,我們不能只看到PLC光輝燦爛的一面,對(duì)另一面更要認(rèn)真的挖掘和分析。但就目前的情況,PLC的優(yōu)勢(shì)是組建家庭局域網(wǎng),超出這個(gè)應(yīng)用范圍所面臨的問(wèn)題也許更復(fù)雜更困難。為了能夠有效利用和開(kāi)發(fā)電力網(wǎng)資源,可以采取PLC技術(shù)與其它技術(shù)并舉和互補(bǔ)的辦法,作幾手準(zhǔn)備來(lái)擴(kuò)大市場(chǎng)。據(jù)技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)走勢(shì)預(yù)測(cè),光通信的性價(jià)比越來(lái)越具優(yōu)勢(shì),成本走勢(shì)即將低于電傳網(wǎng)??傊?,電力網(wǎng)資源確實(shí)是一個(gè)很大很優(yōu)質(zhì)的資源,浪費(fèi)它確實(shí)太可惜了。國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)入電信市場(chǎng)的最大優(yōu)勢(shì)就是電力傳輸網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),關(guān)鍵是如何整合和開(kāi)發(fā)我們的電網(wǎng)資源。我們不僅要靠電網(wǎng)的天然壟斷優(yōu)勢(shì),更要靠先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和絕招(具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù))來(lái)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)。只要我們?nèi)妗⒍囝I(lǐng)域進(jìn)行開(kāi)拓,至少可以成為最大的物理網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商,同時(shí)還可以搖身成為最大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。
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