微波传输兆瓦
本文追溯了美国邦纳维尔电力管理局（BPA）的历史，该机构成立于1938年，负责分销哥伦比亚河大坝（包括邦纳维尔和大古力）产生的巨量水电。文章详细介绍了BPA如何建设全球首个集成区域电网——主网架，通过230千伏长距离输电线路在八个州范围内以统一费率分配电力。文章特别聚焦于BPA为解决电网保护和控制问题而采用的开创性通信技术，包括载波电话系统、无线电通信以及用于保护继电的导频信号——这一领域催生了除铁路以外最为广泛的专用电信网络应用。
背景速读
- 美国陆军工程兵团（Corps of Engineers）与内政部垦务局（Bureau of Reclamation）长期争夺西部水利工程主导权，哥伦比亚河大坝群是前者的标志性项目。
- 邦纳维尔电力管理局（BPA）成立于1937年，隶属于能源部，负责营销和输送哥伦比亚河联邦水坝所发电力，是美国首批"电力营销机构"之一。其"邮票资费"模式让偏远农村合作社能以与大城市私企相同的价格购电，极大推动了西北地区工业化。
- BPA建设的"主电网"（Master Grid）是美国第一个一体化区域电网，催生了铝业（如Alcoa冶炼厂）、航空航天（波音）等产业。今天该地区也是AWS等数据中心集群所在地。
- BPA的通信系统包括载波电流电话（电力线上叠加话音信号）、高频无线电和租用电话线，用于变电站间调度、远程保护继电（protective relaying）和野外作业联络。
- 保护继电是电力传输中检测并隔离故障（如树木碰线）的关键技术。为覆盖多端线路和跨公用事业协调，BPA在载波系统上实现了"导引继电"（pilot relaying），但1941年成立的西北电力联营（Northwest Power Pool）使该系统不堪重负，推动了更先进的通信辅助保护技术发展。