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摘 要：本文基于用电信息采集系统，对其非常重要的组成部分电力载波技术进行了研究，首先明确了其含义和作业原理，再对其运行过程以及所能够实现的主要功能进行了概括，并对其用电信息系统中的应用作出了探讨，最后通过试验对电力载波技术的优越性进行了体现。
关键词：用电信息采集系统；电力载波技术；应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.159
1 电力载波技术与其基本原理分析
1.1 电力载波的含义
电力载波全程为电力载波通信技术（Power Line Communication，PLC），电力载波主要是指电力系统所特有的通信方式，主要是指通过对现有电力线的运用，再经过载波的方式来对实现数字信号的模拟或者处理，从而提升传输的一种技术防范。
在电力线的传播中，为了提升数据传输的可靠性，运用合适的物理层调制解调技术可以说有着非常重要的作用。直接序列扩频（DSSS）、FSK以及跳频扩频（FHSS）等均是较常见的调制解调技术[1]。其中DSSS主要是通过对低速的数据进行扩展，使其能够迅速达到高速码流层，从而促使传输速度的提升；FSK则主要是指经由一对频率来实现对二进制数据流的传输，其能够占用相对较窄的带宽；FHSS则主要是通过一组频率再经由相应的规律来实现对数据的跳变从而达到数据的传输。上述三种技术中，FHSS与DSSS均会占据相对较宽的频带，并且能够相对较好的实现对频率选择性的干扰，而在接收端的处理上，则标志着其噪声宽带相对较宽；而其最大的特点是并不需要对网络进行重新架设，只需要通过电线就能够实现数据的快速传输。
1.2 电力载波技术作业原理
通常情况下，可将电力载波技术视为可经由电力线路来实现电力通信的一种通信作业的信道，同时还可将其更为简单地理解为，可确保电力线路正常运转的一种通信信道，同时其还可对相关信号作出相应的调制，从而使其能够达到高频载波的一种通信模式。早在20年代初期，电力载波技术就已经出现并迅速得到广泛运用，其主要具有路由合理性、传输通道可靠性以及通信方式经济性等特点，这使得电力载波技术在运用的过程中，得到了各个领域的共同认可。根据不同领域，可将电力载波技术划分三大类，分别为低压、中压以及高压电力载波，本研究主要对低压电力载波进行探讨。
根据图1来看，低压电力载波技术主要由五个部分共同组合而成，分别为信号处理器、调制解调器、信号放大电路、信号耦合网络以及低压电力网络，其中信号处理器能够迅速向电力线载快速发送大量的信号，其能够对数据进行控制，同时还能够对反馈的信号进行接受，可以说是信息数据处理中非常重要的代码信号；调制解调器则主要实现频谱的搬移作用，其能够将频谱调解到最佳的位置，同时还可将调制器的信号迅速转化为已经调制的信号。因电力衰减的幅度相对较大，为此，对低压载波通信性能进行提升至关重要，还必须确保系统抗干扰能力得到更好的提升，这就需要对已经调节信号经由耦合电路器来使其与电力线耦合，从而促使电力网与电路实现有效分离；低压电力网络主要对载波模块进行传输进行负责。
2 载波采集模式的工作过程及实现的功能
2.1 工作过程
载波采集器在工作的过程中，其主要经由电能表来实现对各项参数F10的自动更新，同时一定程度上对集中器进行同步。当集中在完成更新处理之后，其会对主站的相关事件进行上报，此时主站能够对采集器的地址以及电能表进行自动召测，主站主要是结合召测的表地址，采集器地址主要是经由SG186营销信息技术系统来实现对载波采集器以及电能表先关数据的获取和档案的构建，在完成档案的建设之后，其会再次将集中器以及采集器之间的关系迅速反馈至营销信息技术系统。
2.2 载波采集模式可实现的功能
2.2.1 负荷监测
在对相应电量数据进行获取的过程中，载波采集器能够将用户的瞬时电压、有功以及电流等相关数据迅速传输到主站，从而在Web应用服务器进行显示，主站能够经由客户每日的负荷来完成某客户有点信息曲线的制定，同时还能够对整个台区的用电信息曲线进行迅速的获取，并因此为其提供更为准确的负荷实测以及有序有电等相关数据。
2.2.2 抄读电量
抄读电量可以说是载波采集器非常基础的功能，其那个能够经由AB RS485线路来实现对电能表电量电压相关信息的储备和获取，同时还能够经由集中器将其快速传输到前置机中，主站则能够根据获取的数据分析结果显示在相应的Web 页面上。瘾集中器能够进行相应命令的发布，采集器即可在固定的时间对相关数据进行读取，并且在抄表人员可通过抄表列日即可经由抄表流程来实现对主站内储存近日或者当日零点信息的自动获取，从而实现对抄表人员工作量的有效控制，同时还能够将抄表周期控制到最低的状态。
2.2.3 用电监控
当某日或者某月用户的电量出现非常异常的情况时，其能够结合相关计算方法提示工作人员相关情况，并作出预警处理，以便工作人员和检查人员及时了解该用户的用电情况，调查其是否出现断相、断电、违约用电等情况，提升用电的监控质量和效率。
2.2.4 欠费控制
随着全国各地广泛推行新一代的智能电表，载波采集器也能够与该电表进行关联，并经由通信协议将相关用户欠费情况及时传输至主站，并命令智能表结合信号情况对用户实施停电处理，在用户付清了相关费用之后，主站会发出相关命令。在现代化电网的建设过程中，智能电网也在逐步普及，而载波采集器的运用可极大程度提升其电费回收效率和质量，并实现更加现代化的有效管理。
3 电力载波技术在用电信息采集系统中的应用
3.1 技術研究阶段
在这个时间段为上世纪80年代到2002年前后停止，在此阶段不少公司都纷纷着手开始了电力载波技术的研究。并在对电力载波技术的应用中，对各种调制方式进行尝试，包括PSK、FSK等；同时不断地进行扩频通信和窄带通信的尝试。但就总体情况而言，技术研究阶段，人们将更多的精力都集中到了集中器上，同时实现了与台区内所有电能表可靠性的点对点通信，最后经过大量的实践发现，受限于技术水平使得这些想法均无法得到有效展现。
3.2 少量试点阶段
此阶段主要为2002-2006，这个过程中，业内已经普遍表明点对点的通信时无法实现的，不少研究部门纷纷将重点放到了自动中继技术层面上，在经过长时间的研究，最终取得了不少成果，从而促使电力抄收率得到了非常显著的提升。在这个阶段中，试点作业的数量相对于初期有了很大程度的提升，并且得到了较为满意的实践成果。
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3.3 大规模试点阶段
该阶段主要为2006年以后，不管是在市场，还是在技术上，都纷纷开始重视起低压集抄技术。不少省市投入了大量的资金用于技术标准的制定，为该项技术的运用和推广奠定基础；而在技术层面上，则相继出现了无限、播载技术[2]。
3.4 大规模试用阶段
该阶段为2009年至今，随着对低压集中抄表的深入研究，国家对此出台了规定和标准，同时对用电通信协议等相关文件进行了规范，从而实现了集中抄表终端上下通信协议的规范化。随着新标准的普及，电力载波技术也在用电信息系统中得到了更好的推广，并成为了其非常关键的组成部分。
4 电力载波技术在用电信息采集中的运用实验室模拟测试
本次实验分别选取了具有代表性的1号、2号公司，这两家公司的主要技术指标见表1。
测试方法：实施+50dB衰减测试，无衰减以及干扰的条件下进行测试。上述各项测试的方法相同，主要是通过30个电能表和1个集中器来组建一个载波通信平台，并经由该系统来实施抄表。
测试结果：见表2与表3。
根据上述测试结果来看，通过运用PSK调制方式以及载波频率较高的手段，均能够达到相对较为理想的效果。
5 结语
随着我国智能化发展速度的加快，電网的建设也快速进入到智能化的阶段，这使得用电信息采集系统与平台均得到了大范围的普及，作为用电信息系统中非常重要的组成部分，电力载波技术在实现系统通信上发挥了重要的作用。为此，继续加大对电力载波技术的深入探索，在提高用电信息系统运行质量和效率上均有直观重要的作用，而其应用也必然成为未来电力发展的主要趋势。
参考文献：
[1]谢志坤.用电信息采集系统中低压电力线载波通信技术的应用探析[J].中国新技术新产品，2016（05）：25.
[2]王勇.电力系统配电管理中用电信息采集系统的应用[J].中国电业（技术版），2014（02）：37-40.