电力线载波通信概述
电力线载波通信
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发展现状:
• 在以数字微波通信、卫星通信为主干线的 覆盖全国的电力通信网络已初步形成、多 种通信手段竟相发展的今天,电力线载波 通信仍然是地区网、省网乃至网局网的主 ห้องสมุดไป่ตู้通信手段之一,仍是电力系统应用区域 最广泛的通信方式,仍是电力通信网的重 要的基本通信手段;从理论研究,到运行 实践,我们都取得了可喜的成效。
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• 它是通过阻波器(一种通直流隔高频信号的设备)和耦合 电容,几结合设备,就可以把载波机连接到高压电网上进 行通信。现在的电力线通信网就是在电力线上大量的接入 载波机来实现的。
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• 电力线载波机、远程控制抄表、电梯实现远程呼梯、智能 家居。。。。。
• 电力线载波可分为输电线载波(Transmission Line Carrier,TLC)、配电线载波(Distribution Line Carrier,DLC) 和低压配电线载波(Low Voltage Distribu-tion Line Carrier, LDLC)三类。 • 输电线载波指110KV以上高压载波,不适用于自动抄表 系统。
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与光纤的差距
传输速率相对光纤慢很多,电力线载波通信其实也是电 力线通信技术中的一种,发展到现在已经是数字式载波通 信了,目前仍是电力通信的重要手段(辅助光纤通信)。 • 载波线路状况极差,主要传输电线上网、用户抄表及 家庭自动化的信息和数据。 • 光纤通信:包含NGN技术,即下一代网络技术。也包含 PDH/SDH/MSTP/WDM/PON等技术。传输数据容量大,传 输距离长,网络健壮(自愈环网),抗干扰能力强。 •
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发展方向:
• (1)进一步研究PLC通信理论,改进信号处理技术和编码技 术,优化通信网络结构以适应PLC特殊的环境。 • (2)针对应用领域和通信环境,选取合理的电力载波通信芯 片和MCU,设计有效的耦合电路,采用科学的通信协议, 降低通信误码率,提高模块通信稳定可靠性。
电力线载波通信概述(ppt 75页)
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载波通信基本原理
双向通信的实现 载波通信的基本过程可归纳为:“一变二分三还原”。
“变”是用调制器把话音频带变换到高频频带,“分” 就是频率分割,在收信端用滤波器把各路信号从群信 号中分割出来,“还原”就是利用解调器把高频频带 还原成话音频带。 按照频率搬移、频率分割原理实现传输线路频分多路 复用的设备叫做载波机载波机。
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电力线载波通信系统的组成
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电力线载波机
差分/汇接系统 压缩扩展器 调制器 载供系统 呼叫系统 自动电平调节系统
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电力线载波机
差分/汇接系统
定义:把一个传输通路分成两个及以上的传输通路称 为差分,而把两个及以上的传输通路合并为一个传输 通路称为汇接。在各种类型的载波机中,凡是多个通 道(或多个信号)需要分开或汇接的地方,均广泛使 用差分网络或汇接网络。有的电路网络能同时实现差 分和汇接作用,故称为差分汇接网络,简称差接网络。
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载波通信基本原理
双带二线制
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载波通信基本原理
单带四线制 所谓单带四线制指的是在线路上收、发两个传输方向
上采用相同的传输频带,而用两对导线(四根导线) 来各自传输一个方向的信号,防止“自发自收”,实 现双向通信。 应用:这种方法主要用在对称电缆和同轴电缆载波通 信系统。
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载波通信基本原理
过高效、安全的耦合设备才能与电力线路相联。这些 耦合设备既要使载波信号有效传送,又要不影响工频 电流的传输,还要能方便地分离载波信号与工频电流。 此外,耦合设备还必须防止工频高压、大电流对载波 通信设备的损坏,确保安全。
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电力线载波通信的特点
线路频谱安排的特殊性 电力线载波通信能使用的频谱,是由3个因素决定的: 1)电力线路本身的高频特性; 2)避免50Hz工频谐波的干扰; 3)考虑载波信号的辐射对无线电广播及无线通信的
第3章__电力线载波通信..
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第二节 电力线载波通信系统
一、电力线载波通信系统构成
电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合设 备构成,如图3-1 。其中耦合装置包括线路阻波器GZ、耦合电容 器C、结合滤波器JL(又称结合设备)和高频电缆HFC,与电力线 路一起组成电力线高频通道。
耦合装置 电力线路 耦合装置
G
发电机 变压器 GZ C JL HFC 载 波 机 A JL HFC GZ 变压器
一、电力线载波通信的特点(续)
2. 线路频谱安排的特殊性 电力线载波通信能使用的频谱由三个因素决定: (1)电力线路本身的高频特性。 (2)避免50Hz工频的干扰。 (3)考虑载波信号的辐射对无线电广播及无线 通信的影响。 我国统一规定电力线载波通信使用的频率范围为 40—500KHz。
一、电力线载波通信的特点(续)
图3-9
(二)电力线载波通信的转接方式
电力线载波通信中,为了组成以调度所为中心 的通信网,经常需要进行电路转接。常用的转 接方式有两种:话音、远动通路同时转接和话 音通路单独转接方式。当话音、远动同时转接 时,可采用中频转接或低频转接;当话音通路 单独转接时,应采用音频转接。各种转接的原 理及特点如下。
1.定频通信方式
定频通信方式如图3-7 所示,这种方式应用最普遍。一 对一的定频通信方式又是定点通信,传输稳定,电路 工作比较可靠。
图3-7
2.中央通信方式
为实现图3-7中A站与B、C两站通话需要,也可采用中 央通信方式(见图3-8)。采用这种方式,在A、B、C三 站或更多站间通信可只使用一对频率,节约了载波频 谱也节约了设备数量。但这种方式只限A站与B、C两 站或更多外围站分别通话。各外围站之间不能通话。 因此,这种方式只宜在通话量少的简单通信网中使用, 如集中控制站对无人值守变电所的通信。
电力线载波通信详解..
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1、电力线载波通信系统的构成
高压电力线、阻波器、耦合电容器、结合滤波器、载波机 和高频电缆组成
变电站 A
阻波器
变电站 B 高压线
阻波器
CC/CVT
结合滤波器 电力线载波机 结合滤波器
CC/CVT
电力线载波机
传输数据、电话和护信号
耦合设备
2、电力载波机 载波机发送功率较大(1-100W) 为集中利用发送功率,一般使用单路载波机 具备有较好的自动电平调节系统,接收信号电平 变化在30dB变化范围内时,音频信号输出电平 变化<1dB 主要传输调度电话、自动化信息、电力线路保护 信号
结合滤波器与耦合电容器一起组成结合设备,在电力线和 高频电缆之间传输载波信号,实现线路侧和载波侧的阻抗匹配
结合滤波器样例: MCD80
结合滤波器原理图
设计耦合系统采用的线路阻抗值一般是: 单根导线:相地耦合为400Ω。相相耦合为600Ω; 分裂导线:相地耦合为300Ω,相相耦合为500Ω。 电缆侧(载波侧)一般为75Ω。
允许传送和判别的时间很短,发送信号的次数极少(每年 仅数次),没有预定的发送时间,而且要求保护装置正确 动作的概率很高(安全性很高)和丢失命令的概很低(可依 靠性很高) 与话音交替复用 (AMP)
二、电力线载波机的体系结构
(一)电力线载波机的特点与技术要求
(1)电力线高频通道杂音大,线路直通距离长,衰减大,为保证收 信端有足够的信噪比,要求电力线载波机的发信功率较大。 (2)电力线载波机确保在电力线路故障或系统操作,造成高频通道 衰减突然增大很多时,仍能维持通畅。因此,要求电力线载波机 要有较快调节速度和较大调节范围的自动电平调节系统 (3)为便于灵活组织通信和频率分配,并避免因发信功率太大引起 制造困难,电力线载波机大多是单路机。 (4)现代电力线载波机大多为多功能、标准化、系列化、通用化的 载波通信设备,能适应在110-500kV各种不同电压等级的电力线 上传送电话与非电话业务的需要。 (5)为了提高电力线高频通道和载波设备的利用率,国产电力线载 波机本身常带有自动交换系统,并可为重要用户提供优先权。
电力线载波通信-第2篇
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▪ 解调技术
1.解调技术是将接收到的载波信号还原为原始数据信号的过程 。解调方式需要与调制方式相对应,以确保数据的准确还原。 2.在电力线载波通信中,解调技术需要考虑到电力线上的噪声 和干扰情况,采用合适的算法和技术来提高解调精度和稳定性 。 3.解调技术的性能评估需要根据实际测试和应用情况进行评估 ,包括误码率、解调成功率等指标。
电力线载波通信发展趋势
1.随着物联网和人工智能技术的不断发展,电力线载波通信将会发挥更加重要的作用。 2.未来,电力线载波通信将会向更高速率、更远距离、更低功耗的方向发展。 3.同时,电力线载波通信也需要加强安全性和隐私保护,确保数据传输的安全性和可靠性。
电力线载波通信面临的挑战
1.电力线载波通信面临着电力线信道质量不稳定、噪声干扰等问题,需要采取有效的措施进行干预 和处理。 2.同时,电力线载波通信设备也需要进一步提高性能和稳定性,以满足不断增长的应用需求。 3.未来,需要加强技术研发和创新,推动电力线载波通信技术的不断发展和进步。
电力线载波通信在智能家居中的应用
1.电力线载波通信可以实现智能家居系统中的设备互联互通, 提高家居生活的便利性和舒适度。 2.通过电力线载波通信,可以实现智能家居系统中的远程控制 和监控,提高家居生活的智能化水平。 3.电力线载波通信的应用,可以提高智能家居系统的安全性和 可靠性,保护家庭隐私。
电力线载波通信在智能交通中的应用
调制与解调技术
▪ 调制与解调技术的发展趋势
1.随着电力线载波通信技术的不断发展,调制与解调技术也在不断进步。未来的发展趋势是向 着更高的数据传输速率、更低的误码率、更强的抗干扰能力方向发展。 2.新兴的调制与解调技术,如多载波调制、非正交多址技术等,也在不断被研究和应用于电力 线载波通信中,以提高系统的性能和稳定性。 3.未来调制与解调技术的发展还需要考虑到与其他通信技术的融合和协同,以满足更为复杂和 多样化的通信需求。
电力线载波通信原理
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电力线载波通信原理
电力线载波通信是一种利用电力线传输数据的通信技术,它基于载波通信原理。
载波通信是指在传送高频信号的载波上叠加低频信号进行通信的一种方式。
在电力线载波通信中,采用电力线作为传输媒介,将数据信号转化为高频载波信号,通过改变载波信号的某些属性来传输数据。
电力线载波通信一般采用频分多址技术,即将不同用户的数据信号编码成不同的频带,并将其叠加在电力线上传输。
接收端通过解调和解码将载波信号转换成原始的数据信号。
电力线载波通信的优点在于利用现有的电力线进行通信,无需额外的布线,降低了成本。
同时,电力线覆盖范围广泛,能够在室内和室外实现通信。
然而,电力线作为传输媒介也存在一些问题,如传输距离受限、传输速率较低、干扰较多等。
因此,电力线载波通信一般用于短距离的低速数据传输,如智能家居、智能电网等领域。
电力线载波通信1
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在长时间的语音信号中有相当多的无信号区间,即所谓 的语音寂静区间。
2024/3/28
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频率特性:
带宽有限 一般为20~3400Hz ,有限的带宽特性决定了可以用有限 的奈奎斯特取样速率,把语音信号离散化
功率谱密度
语音中不同频谱分量的平均概率可以用长时平均谱密度来表 示。
频带平移 : 上边带话音三角形与调制器输入调制信号
的话音三角形方向一致 频带倒置 :
下边带的话音三角形的方向与输入调制信 号话音三角形的方向相反
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频谱三角形
变频器(三)
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载波通信传输方式
双边带调幅传输方式:载频F和上、下边带F 士ƒ一起送到线路上传送
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3 传输媒质
明线:由电杆支持架于地面上的裸导线通信 线路
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架空地线:对导线屏蔽,与之有藕合作用,从而 可以减少雷电直接击于导线的机会
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裂相导线:将每相导线由几根直径较小的分导线组 成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列
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线路传输频带
语音波形高频分量对语音总能量的贡献很小,但是高频分量 带有重要的语音信息,平均功率谱约在250-500Hz处最大, 而高于此频率的功率谱约以每倍频呈6~10dB下降。
语音信号的短时频谱并不总是低通特性。辅音有较高的频谱 分量,显噪声特性;元音从总体上看是低通的,显示明显的 局部特性。
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各路话音信号分别调制后,经各路带通滤波器取 下边带,即分别选出4.6~7.7kHz, 8.6~11.7kHz和 12.6~15.7kHz。变频后的频谱三角形被倒置,并在三 个带通滤波器并联输出端上合并成4.6~15.7kHz的三路 群信号,再经过一个公用的线路放大器放大后送到传输 线路上。由于各路信号在线路上所占用的频带不同,因 此可沿同一线路互不干扰地传送到收信端。
电力载波通信原理
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电力载波通信原理
电力载波通信是一种利用电力线传输信号的通信技术,将一定的数据信息以一定的电压、频率或时间编码方式加载在普通交流电力线中,从而在距离较远的线路起传输信号的技术。
电力载波通信利用频谱技术将数字信号编码加载到电力线中,从而把电力线的特性变成一个特定频率的载波,可以用来传输信息。
电力载波传输系统包括以下三个部分:载波发射机、载波接收机和载波线路。
载波发射机的功能是将有一定的数据信息编码为一定的电压、频率或时间,然后将其加载到普通交流电力线中,形成载波信号。
这种载波信号传播到接收机,接收机将这种载波信号提取出来,进行处理、编码或解码,以获取信号中所传送的有用数据信息。
电力载波传输是一种高效稳定的通信方式,具有以下特点:
1、传输距离长:电力载波可以经由电力线形成联通网,从而可以实现距离比较远的信号传输;
2、传输效率高:电力载波的传输技术可以提高网络的传输效率;
3、无需管理:电力载波的传输技术不会引起电磁干扰,无需进行现场管理;
4、可靠性高:由于电力载波技术的特殊性,它的可靠性很高;
5、隐秘性强:电力载波的传输质量及其隐秘性比传统的无线通信要好。
电力载波传输系统从数据采集、实时控制到智能网络,非常适用于实际应用条件的复杂性,是一种高效的、灵活的数据传输途径。
未
来,电力载波传输系统将在矿山、港口、冶金、石油化工、电力、机械制造等各种工业生产中得到广泛应用。
综上所述,电力载波通信技术是一种新型的、高效的、灵活的数据传输方式,不仅可以实现距离较远的信号传输,而且具有良好的可靠性和隐秘性,并且适用于实际应用条件的复杂性。
因此,电力载波通信技术正在得到越来越广泛的应用。
电力线载波技术
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电力线载波技术
电力线载波技术(Power Line Carrier,PLC)是一种利用电力线作为传输媒介的通信技术。
它通过在电力线上加载高频信号,实现数据传输和通信。
电力线载波技术的工作原理是将数字信号调制成高频载波信号,然后通过耦合器将其耦合到电力线上。
这些载波信号在电力线上传播,并被接收器捕获和解调,还原为原始的数字信号。
电力线载波技术具有以下优点:
1. 无需额外的通信线路:利用已有的电力线进行通信,无需铺设额外的电缆或光纤,降低了成本。
2. 广泛的覆盖范围:电力线遍布城乡各地,因此电力线载波技术可以实现广泛的覆盖范围。
3. 易于实现:电力线载波技术可以利用现有的电力基础设施,无需进行大量的改造和建设。
4. 抗干扰能力强:电力线传输的信号受到的干扰相对较少,因为电力线本身具有屏蔽和滤波的作用。
然而,电力线载波技术也存在一些挑战和限制:
1. 噪声和干扰:电力线上存在各种噪声和干扰源,如电动机、电器设备等,可能会影响通信质量。
2. 带宽限制:电力线的带宽有限,因此电力线载波技术的传输速率相对较低。
3. 兼容性问题:不同的电力线载波设备可能存在兼容性问题,需要进行标准化和协调。
尽管存在一些挑战,电力线载波技术仍然在智能电网、家庭自动化、物联网等领域得到广泛应用。
随着技术的不断发展和改进,电力线载波技术的性能和可靠性将不断提高。
电力线载波通信技术
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电力线载波通信技术一、概述电力线载波通信技术是指利用电力线作为传输介质,通过调制和解调技术实现信息的传输和接收。
它具有传输距离远、成本低、覆盖面广等优点,被广泛应用于智能电网、智能家居等领域。
二、技术原理1. 信号调制电力线载波通信技术采用的是频分多路复用(FDMA)方式,即将不同频率的信号通过调制技术叠加在电力线上进行传输。
常用的调制方式有幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)等。
2. 信号解调接收端采用与发送端相同的调制方式进行解调,将叠加在电力线上的多个频率信号分离出来,得到原始信息。
常用的解调方式有同步检测法、相位锁定环路法等。
3. 抗干扰能力由于电力线本身就存在噪声干扰和衰减等问题,因此电力线载波通信技术需要具备较强的抗干扰能力。
一般采用差分编码、前向纠错码等技术来提高系统的可靠性和抗干扰能力。
三、应用场景1. 智能电网电力线载波通信技术被广泛应用于智能电网中,可以实现对电网中各个节点进行监测、控制和管理。
例如,可以通过电力线传输数据来实现对电表的远程抄表、对配电变压器的监测等功能。
2. 智能家居随着智能家居市场的快速发展,电力线载波通信技术也逐渐成为了智能家居领域的重要组成部分。
例如,可以通过在插座上安装载波通信模块来实现对家庭灯光、空调等设备的远程控制。
3. 其他领域除了智能电网和智能家居领域外,电力线载波通信技术还被广泛应用于工业自动化、交通管理等领域。
例如,在工业自动化中可以利用该技术实现对生产线设备的远程监测和控制。
四、发展趋势1. 高速化目前,电力线载波通信技术主要应用于低速数据传输,但是随着技术不断发展,未来将实现更高速的数据传输,以满足更多应用场景的需求。
2. 智能化随着智能化时代的到来,电力线载波通信技术也将不断向智能化方向发展。
例如,可以通过与人工智能技术结合,实现对电网中各个节点的自主控制和管理。
3. 安全性由于电力线是一种公共资源,因此在使用电力线载波通信技术时需要考虑数据的安全性问题。
载波通信
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1什么是电力线载波通信?电力线载波Power LineCarrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制已经进入了数字化时代并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业在这种形势下本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的它同电力系统的安全稳定控制系统调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱目前它更是电网调度自动化网络运营市场化和管理现代化的基础是确保电网安全稳定经济运行的重要手段是电力系统的重要基础设施由于电力通信网对通信的可靠性保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势因此世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]长期以来电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络目前在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上多数已开通电力线载波通道[1]形成了庞大的电力线载波通信网该网络主要用于地市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信远动及综合自动化通道使用近年来随着光纤通信的发展电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式但是由于我国电力通信发展水平的不平衡由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条以上不同通信方式的互为备用的通信信道由于电力线载波技术革新带来的新的载波功能以及由于昔日数量庞大的电力线载波机的更新换代都导致了电力线载波机虽然作为电力通信的辅助通信方式但是在全国仍然存在较大的市场需求全国共有约20家企业从事高压电力线载波机的开发和生产中低压电力线载波的应用目前主要在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在380/220V用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道还有正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速MODEM的应用在这些方面10kV上的应用已达到了实用化成都一家公司开发的扩频载波数据传输装置(已通过质量检验[2])在四川罗江县供电局已可靠运行达一年之久从事这类产品开发生产的企业全国约有几十家一旦市场全面形成竞争将较为激烈作为自动集抄系统通道的载波应用目前已能够形成组网通信完成数据抄收功能但是由于用户电网的某些时变特性和突发噪声对数据传输的影响在技术上并未得到根本解决因此还存在着抄表盲区的问题这一问题目前一直阻碍电力载波通信技术在自动集抄系统应用的主要症结所在从事这类产品开发生产的企业全国至少有200家以上并且大多数都存在技术开发和工程并行的状况真正取得良好经济效益的只是少数企业在市场还未全面认同这种方式的可靠性的状况下其市场竞争已达到了白热化的程度这一现象应当引起有关单位的重视关于电力线上网的电力载波技术应用目前以中电飞华公司为代表已在北京开通了5个以上的实验小区取得了大量的第一手工程资料这是一个非常好的开端至于何时能够进入商业化生产和运营还需综合考虑技术性能成本核算和符合国家有关环境政策等方面的问题电力线载波通信技术的发展在历史上经历了从模拟到数字的发展过程电力线载波通信技术出现于本世纪二十年代初期[3]它以电力线路为传输通道具有可靠性高投资少见效快与电网建设同步等得天独厚的优点在我国四十年代时已有日本生产的载波机在东北运行做为长距离电力调度的通信手段五六十年代我国开始研制自己的ZDD-1型电力线载波机未能实现产品化后经过不断改进形成了具有中国特色的ZDD-5型电力线载波机该设备为四用户两级调幅具有AGC自动增益控制控制电路和音频转接接口呼叫方式采用脉冲制式经改进后的ZDD-5A型机也能够复用远动信号在我国六十年代到七十年代时期该机所代表的模拟制式电力线载波机得到了广泛应用七十年代时期我国模拟电力线载波机技术已趋成熟当时以ZDD-12ZJ-5ZBD-3机型为代表在技术指标上得到了较大地提高并成为我国应用时间最长的主流机型我们可将在此之前的载波机称为第一代载波机八十年代中期电力线载波技术开始了单片机和集成化的革命产生了小型化多功能的载波机如S-2载波机等在这一阶段主要的技术进步为单片机自动盘代替了三极管或布线逻辑的自动盘集成电路的调制器压扩器滤波器和AGC放大器代替了笨重多故障的模拟电路CMOSVMOS高频大功率管在功放电路中的应用等这一阶段的载波机可称之为第二代载波机到了九十年代中期以SNC-5电力线载波机为代表在国内首次采用了DSP数字信号处理技术将载波机音频至中频部分的信号处理使用DSP器件来完成实现了软件调制滤波限幅和自动增益控制这类载波机可称之为数字化电力线载波机划为第三代由此开始电力线载波业界进入了载波机的数字化革命阶段许多企业纷纷投入力量着力于数字电力线载波机的技术研究工作到了九十年代末期采用新西兰生产的M340数据复接器目前国内已有自主知识产权的同类产品结合电力线载波机的高频部分为一体的全数字多路复接的载波机问世这一成果提高了载波机的通信容量从根本上初步解决了载波机通信容量小的技术瓶颈问题从而为电力线载波市场带来了空前的机遇从市场上来看数字化和全数字载波机已占据了高压电力线载波机产品的大部分市场模拟制式的电力线载波机销售量已开始萎缩除了特殊的应用场合外将趋于淘汰电力线载波在10kV线路上的应用国外自50年代开始主要应用在中压电网的负荷控制领域大多为单向数据传输速率低有时小于10bit/s甚至更低并没有形成大规模的电力线载波通信服务产业国内在八十年代后期多数是直接使用小型化的集成电路农电载波机实现点对点通信也有个别采用窄带调频载波机的使用范围很受限制随着10kV线路通信需求的增长到了九十年代末出现了多种载波通信设备这些设备可采用不同的线路耦合方式如电容耦合变压器耦合低压耦合陶瓷电真空耦合及天线耦合等调制方式也在原来的FSK调制PSK调制音频注入工频调制过零点检测等方式的基础上开发了先进的扩频调制方式如DSS直接序列扩频FH跳频TH跳时交叉混合扩频CHIRP宽带线性调频OFDM正交频分多路复用等目前在国内使用的10kV电力线数据传输设备中使用最多的还是窄带调制设备主要是多信道PSK及FSK调制采用扩频方式的设备也已开始崭露头角随着市场的发展和技术的成熟扩频载波设备必将在电力线载波中压应用方面占有越来越重要的地位电力线载波在380/220V用户配电网上的应用在九十年代后期之前只限于采用调幅或调频制式的载波电话机实现近距离的拨号通话也有采用专用的芯片实现近距离数据传输的我国大规模地开展用户配电网载波应用技术的研究是在2000年左右目前在自动集抄系统中采用的载波通信方式有扩频窄带调频或调相在使用的设备中以窄带调制类型的设备为多数其主要原因可能是其成本低廉而电线上网的应用由于要求的速率至少需要达到512kbit/s10Mbit/s所以无一例外地采用扩频通信方式在各种扩频调制方式中由于采用正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division MultiplexingOFDM)调制具有突发模式的多信道传输较高的传输速率更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪声的能力再加上前向纠错交叉纠错自动重发和信道编码等技术来保证信息传输的稳定可靠因而成为电力线上网应用的主导通信方式科技名词定义中文名称:载波通信英文名称:carrier communication定义:利用高压输电线路传送高频通信信号。
电力线载波通信详解课件
![电力线载波通信详解课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4af4ae05842458fb770bf78a6529647d2728343a.png)
电力线载波通信技术为智能家居 系统提供了一种低成本、高效率 的通信方式,使得家庭设备之间 的信息传递更加快速和稳定。
智能农业系统中的应用
智能农业系统利用电力线载波通信技 术,实现农田的智能化管理,如土壤 湿度、温度监测,智能灌溉等。
通过电力线载波通信技术,智能农业 系统能够实时获取农田的各种数据, 并根据数据反馈进行精准管理,提高 农业生产效率和农产品质量。
信号同步技术
采用时钟提取、同步码检测、载波恢 复等技术,确保信号在传输过程中的 同步。
信道均衡技术
信道不均衡问题
由于电力线网络的复杂性和不均匀性 ,信号在传输过程中会受到不同程度 的衰减和失真。
信道均衡技术
采用频域或时域均衡算法,对信号进 行预加重、去加重或线性补偿,以减 小或消除信道不均衡的影响。
信号失真、衰减、干扰,影响通信质 量。
噪声抑制技术
噪声来源
电力线网络中的各种电器 设备产生噪声,如开关电 源、电动机等。
噪声的特性
非平稳、非高斯、时变性 。
噪声抑制技术
采用先进的信号处理算法 ,如小波变换、自适应滤 波等,有效滤除噪声,提 高信噪比。
信号同步技术
信号同步的重要性
确保发送端与接收端之间的信号同步 ,避免数据错乱。
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CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
电力线载波通信详解 课件
目录
CONTENTS
• 电力线载波通信概述 • 电力线载波通信系统组成 • 电力线载波通信的关键技术 • 电力线载波通信的优缺点 • 电力线载波通信的发展趋势与展望 • 电力线载波通信的实际应用案例
REPORT
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电力载波通讯简介
![电力载波通讯简介](https://img.taocdn.com/s3/m/aa9c3936376baf1ffc4fad5a.png)
定义:电力载波通讯即PLC,是英文Power line Communication的简称。
电力载波是电力系统特有的通信方式,电力载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
特点:最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递;调制解调模块的成本也远低于无线模块。
主要缺点:1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;2、电力线对载波信号造成高削减。
实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。
但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。
应用领域:远程抄表系统,路灯远程监控系统等)以及工业智能化(比如各类设备的数据采集)。
在技术上,电力载波通讯不再是点对点通讯的范畴,而是突出开放式网络结构的概念,使得每个控制节点(受控设备)组成一个网络进行集中控制。
应用案例一:远程抄表系统(AMR)远程自动抄表(AMR)系统是智能控制网的重要应用之一。
它可以使电力供应商在提高服务质量的同时降低管理成本;并让用户有机会充分利用各种用电计划(如分时电价)来节省开支和享受多种便利。
系统功能特点:远程自动抄表、远程控制电表拉合闸、实时查询用户用电量、电表用量组抄或个别选择抄读可与收费系统联为一体、根据电网负载的峰谷时段分段电价、分时段抄表及计费、控制非法窃电行为、减少人力成本及管理成本、自动保存抄读的历史数据、统计电表数据,分析用电规律、估计线损和由电表计量误差引起的自损、配电系统评估、供电服务质量检测和负荷管理等应用案例二:远程路灯监控系统远程路灯监控系统利用电力载波技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统。
此系统能在保证道路安全的同时节省电能,并能延长灯具寿命以及降低运行维护成本。
系统功能特点:全天候24小时自动监控、单灯状态检测:电压、电流、开关、温度等、监控范围可达数公里、监控范围成倍增加、单灯故障状态自动上报、照明系统节能控制、各类故障或异常情况报警、多种报警方式供用户选择、远程报警信息送至控制中心或值勤人员手机、可与110等紧急呼救系统联网。
电力线载波技术
![电力线载波技术](https://img.taocdn.com/s3/m/b613842ca88271fe910ef12d2af90242a895ab0f.png)
电力线载波技术
电力线载波技术是利用电力线作为传输介质,通过载波通信技术进行数据的传输和通信的一种技术。
电力线载波技术通过在电力线路上注入高频信号,将数字、模拟、音频、视频等各种信息信号转化为高频载波信号进行传输,并通过接收端对载波信号进行解调还原为原始信号。
它可以利用输电和配电线路的通信电缆,实现宽带数据传输,从而实现电力线路的多功能化应用。
电力线载波技术的特点包括:
1. 利用电力线作为传输介质,无需额外的通信线缆,减少了建设和维护成本。
2. 信号传输距离远,可覆盖广泛的地域范围,适用于城乡一体化的通信需求。
3. 数据传输速率高,可达到几十兆甚至上百兆,能够满足高速数据传输的需求。
4. 抗干扰能力强,电力线频谱相对比较干净,能够抵抗一定的噪声和干扰。
5. 操作简单,可直接利用现有的电力设备进行载波通信,不需要额外的设备和设施。
电力线载波技术主要应用于以下领域:
1. 家庭智能电网:通过电力线载波技术,实现家庭设备的互联互通,如智能电器的远程控制、能源监测等。
2. 智能电表系统:将电能表数据通过电力线传输,实现抄表自动化、用电信息监测等功能。
3. 城市电网监控:利用电力线载波技术,实现对城市电网的监测和控制,提高电网运行效率。
4. 联网设备的通信:如一些传感器、摄像头、监控设备等可以通过电力线进行数据传输和通信。
尽管电力线载波技术有很多优点,但是也存在一些挑战,如信号传输距离受限、抗干扰能力相对较弱等。
因此,在实际应用中需要根据需求和具体情况,综合考虑选择合适的通信技术。
电力线载波通信
![电力线载波通信](https://img.taocdn.com/s3/m/76de3b04e55c3b3567ec102de2bd960591c6d951.png)
• 远程监控:远程监控生产过程,保证生产安全和稳定
03
分布式能源
• 风能、太阳能等新能源接入:实现清洁能源的利用和分
布式发电
远程抄表系统中的应用
电程抄表:通过电力线载波通信实现远程抄表,提高抄
• 用电行为分析:分析用户用电行为,为电力公司提供决
表效率和准确性
策支持
智能化、集成化
• 随着智能电网的建设,电力线载波通信将实现智能化、集成化
• 为智能电网提供高效、可靠的通信支持
CREATE TOGETHER
THANK YOU FOR WATCHING
谢谢观看
DOCS
• 实时监控:实时监控用户用电情况,为电力公司提供数
• 节能建议:根据用户用电情况,提供节能建议,帮助用
据支持
户降低能耗
06
电力线载波通信技术的发展趋
势
宽带电力线载波通信技术的发展
高速率通信
• 研究和采用更高效的调制解调技术,提高通信速率
• 利用频谱扩展技术,增加通信带宽,提高通信速率
多业务支持
接入和多媒体业务
成熟阶段(21世纪初至今)
• 电力线载波通信技术逐渐成为电力通信领域的重要组成部分
• 应用于智能家居、工业自动化、智能电网等多个领域
⌛️
电力线载波通信的应用领域
智能家居
• 家庭安防:监控摄像头、门窗传感器等
• 家庭娱乐:电视、音响、游戏等
• 家庭能源管理:智能插座、节能灯等
工业自动化
01
传输距离远
• 电力线载波通信信号可以沿电力线传播,覆盖范围广
• 传输距离可达数公里,甚至数十公里
02
可靠性高
• 电力线载波通信不受天气、地形等外部因素影响
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点
![电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/e300b5dad4d8d15abe234e59.png)
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力线载波通信简介电力线载波通信(powerlinecarriercommunication)以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
载波通信方式(1)电力线载波通信。
这种通信具有高度的可靠性和经济性,且于调度管理的分布基本一致。
但这种方式受可用频谱的限制,并且抗干扰性能稍差。
(2)绝缘架空地线载波通信。
这种通信设备简单、造价低,可扩展电力线载波通信频谱,送电线路检修接地期间可以不中断通信,受系统短路接地故障影响较小,易实现长距离通信。
其缺点是易发生瞬时中断。
电力载波通信的优点只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能,投资小!电力线载波通信的缺点1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;2、三相电力线间有很大信号损失(10dB-30dB)。
通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ和60HZ,则周期为20ms 和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交。
电力载波通信概述
![电力载波通信概述](https://img.taocdn.com/s3/m/2a9ab2abc9d376eeaeaad1f34693daef5ff71354.png)
• 耦合电容器
耦合电容器接在结合滤波器与高压 导线之间,它是一个耐高压的瓷瓶油浸 纸介绝缘电容,其容量随电压等级的不 同而不同。其作用是将载波设备与电力 线上的高电压、操作过电压及雷电过电 压等隔离开,防止高电压进入通信设备 ,同时使高频载波信号能顺利地耦合到 高压线路上。
采用自动呼叫方式完成。
• 自动交换系统
国产机通常为四门用户交换系 统,通过自动拨号选叫所需用户 ,用户时分占用同一个载波信道 。
进口机常连接小交换机,提高 通路的利用率和实现组网功能。
电力线载波机的主要技术指标
• 传输信号电平 • 通路净衰耗频率特性 • 通路振幅特性 • 通路稳定度 • 通路杂音 • 载波同步 • 通路串音 • 回音和群时延 • 振铃边际
• 电力载波机 主要实现调制和解调 特点: ① 发送功率大 ② 单路机 ③ 自动电平调节 ④ 可以复合传送信号
• 调制方式 单边带幅度调制
接收带宽减少一半,噪声和干扰减少 提高电力线载波频谱的利用率 发送功率集中在一个边带中,利用率高
• 组成电路: 音频汇接电路、 发信支路、 收信支路、 自动电平调节系统、 呼叫及自动交换系统
• 线路阻波器GZ
串接在电力线和母线之间,是对电力系 统一次设备的“加工”,其作用是通过电 力电流,阻止高频载波信号漏到变压器和 电力线分支线路等电力设备,以减少变电 站和分支线路对高频信号的介入损耗及同 一母线不同电力线上的衰耗。高频阻波器 串联在高压输电线路上,因此它具备承受 强大供电电流、供电电压及瞬间短路电流 的能力。
• 远方保护信号也是音频信号,是在发生 电力故障时,需要传输到远方的信号。 通常传输的时间极短。因此在传送时先 停送话音、远动、呼叫信号,传送完保 护信号后,再继续传送其他信号。由于 时间很短,并不影响其他信号的传输。 同时可以全功率传输远方保护信号,确 保保护信号的可靠性。