Para garantizar el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico, surgió la red de comunicación eléctrica. El sistema de automatización de despacho y el sistema de control de estabilidad y seguridad del sistema de energía se denominan los tres pilares del funcionamiento seguro y estable del sistema de energía. En la actualidad, es la base para la comercialización y modernización de la gestión de la operación de la red de automatización del despacho de la red eléctrica, un medio importante para garantizar la seguridad, la estabilidad y el funcionamiento económico de la red eléctrica, y una infraestructura importante del sistema eléctrico. Debido a la confiabilidad de la red de comunicación eléctrica, protege y controla la transmisión de información. Existen requisitos estrictos en cuanto a velocidad y precisión, y el sector energético tiene ventajas especiales en materia de recursos para el desarrollo de las comunicaciones. Por lo tanto, la mayoría de las empresas eléctricas del mundo han establecido redes de comunicación dedicadas para los sistemas eléctricos de forma autoconstruida [1]. Durante mucho tiempo, la red de comunicación del operador de línea eléctrica ha sido la red básica de la red de comunicación eléctrica. En la actualidad, la mayoría de los canales portadores de líneas eléctricas se han abierto en líneas de transmisión con niveles de tensión superiores a 35 kV, con una longitud de 670.000 km [1]. Se ha formado una enorme red de comunicaciones por portadores de líneas eléctricas, que se utiliza principalmente en los departamentos de suministro de energía a nivel municipal e inferior para formar canales de telecontrol de comunicaciones de despacho y canales de automatización integral para subestaciones terminales y grandes usuarios. En los últimos años, con el desarrollo de la comunicación por fibra óptica, la comunicación por línea eléctrica se ha transformado del modo de comunicación de energía dominante a un modo de comunicación auxiliar. Sin embargo, debido al nivel de desarrollo desigual de las comunicaciones eléctricas de mi país, las regulaciones de comunicaciones eléctricas estipulan que la subestación principal debe tener dos o más métodos de comunicación diferentes para respaldarse entre sí. Las nuevas funciones de los portadores generadas por la innovación de la tecnología de los portadores de líneas eléctricas, así como la actualización de un gran número de portadores de líneas eléctricas en el pasado, han generado una gran demanda en el mercado en mi país, aunque los portadores de líneas eléctricas se utilizan como un Método de comunicación auxiliar para comunicaciones eléctricas. Hay alrededor de 20 empresas dedicadas a la investigación, desarrollo y producción de portadores de líneas eléctricas de alto voltaje en mi país.
Las aplicaciones actuales de los portadores de líneas eléctricas de media y baja tensión se encuentran principalmente en líneas eléctricas de 10kV como canales de transmisión de datos para sistemas de automatización de redes de distribución y en 380/as canales de transmisión de datos para sistemas centralizados de lectura automática remota de contadores, 220V. redes eléctricas de usuario y se están desarrollando. Y en estos aspectos se ha aplicado la aplicación del módem de alta velocidad de línea eléctrica que ha logrado resultados preliminares. La aplicación de 10 kV ha llegado a un práctico dispositivo de transmisión de datos por portadora de espectro ensanchado desarrollado por una empresa de Chengdu (que ha pasado la inspección de calidad [2]). En el condado de Luojiang, provincia de Sichuan, la oficina de suministro de energía ha estado funcionando de manera confiable durante un año y hay alrededor de docenas de empresas dedicadas al desarrollo y producción de dichos productos. Una vez que el mercado sea completamente competitivo, la aplicación del operador como canal del sistema automático de lectura centralizada de medidores ya puede formar una comunicación en red para completar la función de lectura de datos. Sin embargo, debido a que algunas características de las redes eléctricas de los usuarios varían con el tiempo y el impacto del ruido repentino en la transmisión de datos no se ha resuelto fundamentalmente técnicamente, todavía existe un problema de punto ciego en la lectura de medidores. El quid de la cuestión de la aplicación de la tecnología de comunicación por portadores de energía en los sistemas automáticos de lectura de medidores centralizados es que hay al menos 200 empresas nacionales dedicadas a la I+D y la producción de dichos productos, y la mayoría de ellas tienen I+D e ingeniería de tecnología paralela. Sólo unas pocas empresas han logrado realmente buenos beneficios económicos. La competencia en el mercado ha alcanzado un nivel feroz cuando el mercado no se ha dado cuenta plenamente de la fiabilidad de este método. Este fenómeno debería atraer la atención de las unidades pertinentes. En la actualidad, China Electronics Huafei Company, como representante, ha abierto más de cinco comunidades experimentales en Beijing y ha obtenido una gran cantidad de información de ingeniería de primera mano. Este es un muy buen comienzo. En cuanto a cuándo puede entrar en producción y operación comercial, es necesario considerar de manera integral la contabilidad de costos de desempeño técnico y el cumplimiento de las políticas nacionales de protección ambiental relevantes.
El desarrollo de la tecnología de comunicación por portadores de líneas eléctricas ha experimentado históricamente un proceso de desarrollo. De lo analógico a lo digital, la tecnología de comunicación por portadores apareció a principios de la década de 1920 [3].
Utiliza líneas eléctricas como canales de transmisión y tiene las ventajas únicas de alta confiabilidad, baja inversión y rápida sincronización con la construcción de la red eléctrica. En la década de 1940, los aviones de transporte de fabricación japonesa se utilizaban en el noreste de China como medio de comunicación para el envío de energía a larga distancia. En las décadas de 1950 y 1960, China comenzó a desarrollar su propio portador de línea eléctrica ZDD-1, pero no logró comercializarlo. Después de una mejora continua, se formó la máquina portadora de línea eléctrica ZDD-5 con características chinas. Los dispositivos son cuatro usuarios y dos usuarios. El tipo AM tiene un circuito de control automático de ganancia AGC y una interfaz de conmutación de audio. El método de llamada adopta un sistema de pulso. El tipo ZDD-5A mejorado también puede multiplexar señales de control remoto. En las décadas de 1960 y 1970, los portadores de líneas eléctricas analógicas representados por este modelo se utilizaron ampliamente en China. En la década de 1970, la tecnología de portadores de líneas eléctricas analógicas de mi país maduró. En aquel momento, los indicadores técnicos representaban el modelo ZDD-12ZJ-5ZBD-3. Se ha mejorado mucho y se ha convertido en el modelo principal con el tiempo de aplicación más largo en China. Podemos llamar a los aviones basados en portaaviones anteriores la primera generación de aviones basados en portaaviones. A mediados de la década de 1980, la tecnología de portadores de líneas eléctricas inició una revolución en los microcontroladores y la integración, y aparecieron máquinas portadoras miniaturizadas y multifuncionales, como la máquina portadora S-2. En esta etapa, el principal avance tecnológico es que el disco automático de un solo chip reemplaza al triodo o el filtro de expansión del modulador de circuito integrado de disco automático lógico de cableado y el amplificador AGC reemplaza al voluminoso. Circuito analógico de fallas múltiples Los transistores CMOSVMOS de alta frecuencia y alta potencia se utilizan en circuitos amplificadores de potencia, etc. Los aviones con base en portaaviones en esta etapa pueden denominarse aviones con base en portaaviones de segunda generación. A mediados de la década de 1990, el portador de línea eléctrica SNC-5 fue el primero en China en adoptar la tecnología de procesamiento de señales digitales DSP, utilizando dispositivos DSP para completar el procesamiento de la señal desde el audio hasta la parte de frecuencia intermedia del portador, e implementar modulación de software. , filtrado, limitación y control automático de ganancia. Este portador se puede llamar línea eléctrica digital. La máquina portadora está clasificada como la tercera generación, por lo que la industria de los portadores de líneas eléctricas ha entrado en la etapa de la revolución digital de los portadores. Muchas empresas están comprometidas con la investigación técnica sobre portadores de líneas eléctricas digitales. A finales de la década de 1990, se adoptó el multiplexor de datos M340 fabricado en Nueva Zelanda. En la actualidad, se han combinado productos nacionales similares con derechos de propiedad intelectual independientes con la parte de alta frecuencia de la máquina portadora de línea eléctrica y se ha lanzado la máquina portadora multiplexada totalmente digital. Este logro mejora fundamentalmente las capacidades de comunicación de los aviones con base en portaaviones. Inicialmente resuelve el problema técnico del cuello de botella de la capacidad de comunicación de los pequeños operadores y brinda oportunidades sin precedentes al mercado de los operadores de líneas eléctricas. Desde una perspectiva de mercado, las máquinas portadoras digitales y totalmente digitales han ocupado la mayor parte del mercado de productos portadores de líneas eléctricas de alto voltaje. Las ventas de máquinas portadoras de líneas eléctricas analógicas han comenzado a reducirse, excepto para aplicaciones especiales, tenderán a eliminarse.
La aplicación de portadores de líneas eléctricas en líneas de 10 kV comenzó en la década de 1950. Se utiliza principalmente en el campo del control de carga de redes eléctricas de media tensión en el extranjero. La velocidad de transmisión de datos unidireccional es baja, a veces más baja. Por debajo de 10 bits/S o incluso más, no se ha formado una industria de servicios de comunicación por portadores de líneas eléctricas a gran escala. A finales de la década de 1980, en mi país, la mayoría de los pequeños portadores de energía rural de circuitos integrados se utilizaban directamente para lograr comunicaciones punto a punto, y algunos también utilizaban portadores de FM de banda estrecha. El ámbito de aplicación es muy limitado. Con el crecimiento de la demanda de comunicación de línea de 10 kV, a finales de la década de 1990 apareció una variedad de equipos de comunicación portadora. Estos equipos pueden adoptar diferentes métodos de acoplamiento de línea, como acoplamiento capacitivo, acoplamiento de transformador, acoplamiento de bajo voltaje, etc. Sobre la base de la modulación FSK original, la modulación PSK, la inyección de audio, la modulación de frecuencia industrial y la detección de cruce por cero, se han desarrollado métodos avanzados de modulación de espectro ensanchado, como el espectro ensanchado de secuencia directa DSS, el salto de frecuencia FH, el cruce de salto de tiempo TH. mezcla de espectro ensanchado, multiplexación por división de frecuencia ortogonal CHIRP de banda ancha CHIRP OFDM, etc. En la actualidad, el equipo de transmisión de datos por línea eléctrica de 10 kV más utilizado en China es la modulación de banda estrecha. Con el desarrollo del mercado y la madurez de la tecnología, los equipos portadores de espectro ensanchado desempeñarán un papel cada vez más importante en las aplicaciones de media tensión de los portadores de líneas eléctricas.
Portador de línea eléctrica Antes de finales de la década de 1990/380, la aplicación de la red de distribución de usuarios de 220 V se limitaba al uso de teléfonos portadores de AM o FM para lograr llamadas de acceso telefónico de corto alcance, y también se utilizaban chips especiales. Se utiliza para lograr la transmisión de datos de corto alcance. En China, alrededor del año 2000 se llevaron a cabo investigaciones a gran escala sobre tecnología de aplicación de operadores para redes de distribución de usuarios. El método de comunicación portadora utilizado actualmente en los sistemas de lectura automática de medidores es la modulación de frecuencia de banda estrecha de espectro extendido o la modulación de fase, siendo el tipo principal los equipos de modulación de banda estrecha. La razón principal puede ser su bajo costo. La aplicación de acceso a Internet por cable debe alcanzar al menos 512 kbit/s10 mbit/s, por lo que la comunicación de espectro extendido se utiliza sin excepción.
Entre varios métodos de modulación de espectro ensanchado, se utiliza la tecnología de multiplexación por división de frecuencia ortogonal. Modulación de la transmisión multiplex en modo ráfaga, mayor velocidad de transmisión, utilización más eficiente del espectro y mayor inmunidad a la interferencia y el ruido en ráfaga, además de corrección de errores directos, corrección de errores cruzados, retransmisión automática y codificación de canales, lo que garantiza la estabilidad y confiabilidad de la transmisión de información. el modo de comunicación dominante para aplicaciones de Internet por líneas eléctricas.