低压电力线通信若干关键技术研究
低压电力线窄带载波通信标准
低压电力线窄带载波通信标准1. 引言1.1 背景介绍由于低压电力线通信传输带宽较窄，传输数据速率较低，存在数据传输稳定性差、抗干扰能力弱等问题。
为了解决这些问题，窄带载波通信技术被引入到低压电力线通信中。
窄带载波通信技术通过在电力线上叠加高频载波信号，实现了数据的传输和通信功能。
在这样的背景下，为了推广和规范低压电力线窄带载波通信技术，制定了相应的通信标准。
这些标准将有助于提高低压电力线通信的安全性、稳定性和效率，促进电力线通信技术的进一步发展和应用。
【背景介绍】完。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨低压电力线窄带载波通信标准的制定与应用，从而更好地推动该技术的发展和应用。
通过对现有标准的研究和对比分析，可以发现其中的优势和不足之处，为今后的标准制定提供参考和借鉴。
通过对技术应用案例的分析，可以了解窄带载波通信技术在实际应用中的表现，为未来的研究和开发提供指导和方向。
通过研究低压电力线窄带载波通信标准，可以更好地了解这一技术的特点和优势，为推动其在智能电网、智慧城市等领域的应用打下坚实基础。
研究目的是为了深入探讨低压电力线窄带载波通信标准，为推动该技术的发展和应用提供理论和实践支持。
1.3 研究方法研究方法是指在进行关于低压电力线窄带载波通信标准的研究过程中所采用的方法和步骤。
本研究的方法主要包括以下几个方面：我们将开展文献调研，深入了解低压电力线通信和窄带载波通信的相关理论和技术。
通过查阅国内外相关文献和研究成果，了解目前在低压电力线窄带载波通信领域的最新进展和研究现状，为本研究提供理论基础和技术支持。
我们将进行实地调研和数据采集，以实际案例和应用为基础，深入了解低压电力线窄带载波通信的实际运行情况和技术应用。
通过实地走访和实验验证，获取数据和结果，从而对低压电力线窄带载波通信标准进行分析和评价。
我们将采用实验研究的方法，通过搭建实验平台和模拟测试，对低压电力线窄带载波通信的性能进行评估和验证。
低压电力线载波通信特性建模研究
（ ｃｏｌ ｆ ｌｃ ｉａ Ｉｆ ｍａ ｏ ｎｉｅｒ ｇ Ｃ ａｇｈ ｎｖｒｉ ｆ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎｓａ Ｓｈｏ ｏ ｅｔｃｌｎｏ ｔ ｎＥ ｇ ｅｉ ， ｈｎｓａＵ ｉ ｓｙｏ ｉｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ Ｃ ａｇｈ Ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｎ ｅ ｔ Ｓ ｏ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ １０ ４， ｈｎ ）
ｎ ｔ ｒ ａ ｏ ｌｘ ｔｐ ｌ ｇ ｎ ａ ｇ ｈ ｎ ｅ ｏ ｓ ｔ ｎ ａ ｉｎ， ｉｈ ｒ ｄｕ ｅ ｉ ｏ ｅｗｏ ｋ ｈ ｓｃ ｍｐ ｅ ｏ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｌｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｌｎ ｉｅ ａｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｗｈｃ ｅ ｃ ｔ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ Ｓｒ ｌａ ｌ ｙ． ｅ ｐ — ｓ ｎｉａｉ ｎ’ ｅｉｂｉｔ Ｔｈ ａ ｉ
在提高其 可靠 性 方 面 ， 文 进 一 步 分 析低 压 电力 线 网 本
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ 批准号 ：０７ ０ ８ ； ５６ ７ ５ ） 湖南省教育厅项 目（ 批准号 ：８ ０ ９ ； ０ Ｃ ８ ）
湖 南 省 研 究 生科 研 创 新 项 目 （ 准 号 ：Ｘ ０ ０ ； 批 Ｃ ２ １ ）
络通 信特 眭。 出相 关 的模 型 ， 提 为后 续研究 开发应 用提
供相 关参考 。
２ 低压 电力线 网络拓扑模型
低 压 配 电网主要 有三 种接 线方 式 ： 放射 式 、 干式 树 和环 式 。由低压 配 电 网的接线 方式 抽象 出一个普遍 适
用的低压电力线网络拓扑模型 ， 是测试低压 电力线通 信信道传输特性 的第一步骤。在实际的低压配电网布
Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｆＬｏ Ｖ ｏ ｔ ｇ ｗｅ ｎｅ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｏ ｗ ｌａ ｅ Ｐｏ ｒ Ｌｉ ｓ
用电信息采集系统中的电力线载波通信技术研讨
用电信息采集系统中的电力线载波通信技术研讨发表时间：2018-06-13T11:29:40.433Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：傅弘亚[导读] 本文主要针对用电信息采集系统中的低压电力线载波通信技术进行了研讨。
（国网北京市电力公司昌平供电公司北京 102200）摘要：我国现阶段正在大力建设智能电网，用电信息采集系统也在全国各地大规模建设。
电力载波通信技术以其可靠性、经济性等方面的突出优势，在用电信息平台与系统建设方面被广泛运用。
本文主要针对用电信息采集系统中的低压电力线载波通信技术进行了研讨。
关键词：用电信息采集系统；电力线载波；通信技术1中压电力线载波通信的概述所谓中压电力线载波通信是指利用10kV中压配电线作为传输通道的一种通信方式。
随着现代微电子技术和通信技术的不断进步，中压电力线载波通信设备性能有很大程度的提升，这使得中压电力线载波通信已经成为非常完善的中压配电线路的传输通道，将其有效的应用于用电信息采集当中，对无信号处终端设备数据予以传输，最终传送到主站系统，能够满足供电企业和客户对用电信息的需求。
2中压电力线载波通信在用电信息采集中的应用中压电力线载波通信设备性能的大幅提高，使其能够有效应用于用电信息采集，充分发挥其通信技术的特点和优势，提高用电信息采集的精准性和完整性。
而如何更好地理解中压电力线载波通信在用电信息采集中的应用，应当掌握以下几个方面： 2.1耦合方式根据中压电力线载波通信设备的技术参数特点，该设备不能直接与中压配电线路相连，需要以耦合设备为载体。
这就意味着在将中压电力线载波通信设备应用于用电信息采集系统之中，应当选择适合的耦合设备。
通过对当前国内耦合设备应用实际情况来看，常用的耦合设备有两种，即一体化电容耦合器和卡接式电感耦合器。
其中，一体化电容耦合器是由耦合电容器和滤波器组合而成的，这使得此设备适用于10kV架空线路之中，仅需要将一体化电容耦合器的线路侧端子通过高压电缆线与101kV架空线路相连接，电缆侧端子通过高频电缆与中压载波通信设备相连，接地端子接地，能够使高频载波信号传输、滤波及抗阻匹配；也能够使工频高压、操作过电压、雷电过电压隔离。
低压电力线载波通信技术综述
断器或自动开关，用以切除二次回路的短路故障。
自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器，因为熔断器熔断会使她们拒动或误动。
２．若电压互感器二次回路发生故障，由于延迟切断故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动，因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜采用自动开关作为短路保护，并利用其辅助触点发出信号。
３．在正常运行时，电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压，不能监视熔断器是否断开；且熔丝熔断时，若系统发生接地，保护会拒绝动作，因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。
４．接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
５．电压互感器中性点引出线上，一般不装设熔断器或自动开关。
采用Ｂ相接地时，其熔断器或自动开关应装设在电压互感器Ｂ相的二次绕组引出端与接地点之间。
三、电压互感器二次回路熔断器的选择１．熔断器的熔件必须保证在二次电压回路内发生短路时，其熔断的时间小于保护装置的动作时间。
２．熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断，即：（１）熔件的额定电流应大于最大负荷电流（在双母线情况下，应考虑一组母线运行时所有电压回路的负荷全部切换至一组电压互感器上）。
（２）当电压互感器二次侧短路时，不致引起保护的动作，此数值最好由试验确定。
一般对屋内配电装置的电压互感器，熔断器选用Ｒ１－１０／４Ａ、２５０Ｖ的。
对屋外配电装置的电压互感器，熔断器选用ＲＭ１０型２５０Ｖ、１５／６Ａ的。
为确保电压互感器使用的安全及电压互感器与电气仪表、继电保护、自动装置很好的配合，电压互感器二次回路熔断器应严格按照以上原则配置和选择。
一、引言电力线载波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。
３５ｋＶ以上电压等级的高压电力线载波通信主要用于地、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；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。
谈低压电力线通信的信号耦合电路
谈低压电力线通信的信号耦合电路摘要：载波通信对于耦合电路的设计来说相当的重要，但要想运用低压电力线完成有效的载波通信，必须考虑一些因素，解决一系列的问题。
关键的难题在于需要大幅度提高载波信号的传送和加载效率以及避免电力网的部分工作频号使载波通信系统的信号受到过度干扰。
然而低压电力线的通信情况非常复杂多变，它的通信十分不平稳而且特别容易遭到破坏。
因此，本文对低压电力线网载波进行了详细地研究，并通过对低压电力线状况的分析，结合了耦合电路相关原理，成功设计了一项利用低压电力线通信的信号耦合电路，使高速率传送拥有了较低的工作衰减和较稳定的阻抗性能。
关键词：电力线载波；耦合电路；低压电力线载波通信是一种独特的、基础的通信途径，早在上个世纪的20年代，电力载波通信已经运用于某些特定的配电网络通信里。
许多新兴起来的数字科技，有效改善了低压电力载波通信的安全性和实用性，这让电力载波通信技术有了更多的市场应用潜力。
低压电力线是一种应用广泛的信号媒介手段，利用相应的科学技术与之相结合，能创造出高效益的经济链，如今受到了世界各国的高度重视。
建立在低压电力线的基础上并结合成熟的耦合技术，设计出一个性能全面的信号耦合电路，对于电力线载波发展十分重要。
1低压电力网载波通信的基本情况分析1.1低压电力线载波通信的基本原理。
电力线载波通信是一项将可利用的电力线运用载波途径将相关频率信号实行高速率传送的科技，其系统里最基础的作用是依据通信信道上的不同挑选出与之相应的的调制办法。
电力线载波通信大范围应用于电力系统之内，跟传统的通信方式相对比，它并不需要其他外部的线路装置。
载波通信机能够接往零线，或者接在相线。
同相传输指的是正在通信的载波通信机与零线相接通，或者与同一根相线连接的情况。
如果想要在两个不一样的变压器中开展通信工作,可利用高压电容将两个电力网相连接在一起，这样能打开两个变压器的低压电力网通道路，以开始信号耦合技术的通信应用。
OFDM
（ 总第 １ ５ ２期）
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭ ＡＴ１ ０Ｎ ＆ Ｃ０Ｍ Ｍ ＵＮＩ Ｃ ＡＴＩ ＯＮＳ
２ ０ １ ５
（ Ｓ ｕ ｍ ．Ｎ ｏ １ ５ ２ ）
Ｏ Ｆ ＤＭ 技 术在低 压 电力线载波 通信 中的应用现状
郭禧 斌， 左 明鑫 ， 吴伯彪
（ 郑州科技 学院 电气工程学院 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ６ ４ ）
摘要 ： 近年 来 ， 随 着 电力线载 波通信技 术 的不断发展 ， 被 喻为 “ 未被发 掘 的金矿”的低 压 电力线载 波通信成 为该领 域
的研 究热点 。Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 技 术作 为 电力线载 波通信 关键 技 术之一 ， 其研 究和创新 决定 了未来 电力线 载波通信 技 术的应
接桥架的馈线洞接入，天馈 线 口的防雷设计等级满 足标准要
求， 进入机房前所有 引入 的天馈线在我们做 了 ３点接地 ： 一是 铁塔天线安装处就近接地； 二是天馈线下塔处就近接地 ； 三是 机房窗处馈线 口处接地 。 （ ４ ） Ｇ Ｐ Ｓ 天线防雷： 江阴基站许多通信业务使用 Ｇ Ｐ Ｓ 天线， Ｇ Ｐ Ｓ 天线 安装在通信基站楼顶 ， 天线安装高度 ０ ． ５ ｍ－ ２ ｍ， 室外 布线 ５ ｍ － １ ５ ｍ， ＧＰ Ｓ天线端不需要安装 防雷器 ， 天线进入设备 前安装防雷器 ， 全程采用 绝缘 安装 方式， Ｇ Ｐ Ｓ口防雷充计等级 满足标准要求 。 （ ５ ） 中继信号线防雷 ： 我们在 市电接入 、 天馈线、 ＧＰ Ｓ 天线
相连 。同时， 耦合设备在完成通信 任务的前 提下， 不 能对 电力
系统造成 较大的影响， 载波通信信号易于 同电流分离 。此外 ， 还要 克服可 能随时出现 的过 电压 、 过电流等 问题 ， 尤其是在城 市低 压配 电网中， 此类 问题十分普遍 。 （ ３ ）频 谱 。 电力 线载 波 通 信 的 频 谱 必须 满 足 三 个 条
低压电力线通信(PLC)技术发展分析
ｄｆｉｕｔｔｃ ｎ ｌｇｅ ｂ ｕ ＬＣ，ａ ｄ ｐ ｔｆｒ ｒ ｈ ｓ ｅｔａ ｄ ｋ ｙ ｔｎ ｆＰＬ ｔｃ ｎｑ ｅ ｎ ｔ ｅｆ ｔ ｒ ． ｉ ｃ ｌ ｅｈ ｏｏ ｉｓａ ｏ ｔＰ ｆ ｎ ｕ ｏｗａ ｄｔ ｅａｐ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｅｏ Ｃ ｈ ｉｕ ｓｉ ｈ ｕ ｕ ｅ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｗｅ ｉｅ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏ ｒｌ ；ｃ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ；ＩＷ — ｖ ｌａ ｅ ｎ ｎｃ ｔ ｏ Ｏ ｏｔｇ
展而重现生机 ， 因其在高压到低压各个领域里的 更 应用所带来的震撼而令人鼓舞 ， 被喻为“ 未被挖掘的
金 山” 。
然而 ， 作为 一 种具有 光 明前 景的通 信技 术 ， 电力
收稿 日期 ：０ ６一Ｏ ２Ｏ ９一Ｏ ７
作者简 介： 孙社文 （９ ７ ）男 ， １６ ， 清华大学 电子技术与计算机技术 专业 毕业 ， 中国矿业大学在读博士 ， 副教授。
题（ 如噪音和信号衰减等） 却一直 困挠人们。旨在分析并归纳总结出目前国内外低压电力线通信领域的关键 技 术和 存在 的难 点 问题 ， 出今 后 的技 术研 究 内容 及 方向 。 提
关键 词 ： 电力线 ； 通信 ； 压 低
中图类号 ： Ｎ １ ． Ｔ ９３ ６
文献标识码 ： Ａ
维普资讯
第５ 卷
第 ４期
２０ ０ ６年 ｌ ０月
北京工业职业技 术 ＩＡ ＮＴＴ Ｔ Ｏ Ｎ Ｕ Ｔ Ｙ ＪＵ Ｎ Ｌ Ｆ ＥＪ ＧＶ Ｃ ＴＯ Ａ ０ Ｒ Ａ Ｏ Ｂ ＩＮ Ｏ Ａ ＩＮ Ｌ＆Ｔ Ｃ ＮＣ ＩＳ ＩＵ Ｅ ＩＤ ＳＲ Ｉ Ｅ Ｈ 学院学报 Ｆ Ｌ
№． Ｖ １ ｏ ４ ０． ５
ｃ ．２ ０ ｔ ０６
低 压 电 力线 通 信 （ Ｌ 技术 发 展 分 析 Ｐ Ｃ）
低压配电网电力线载波通信与新技术
低压配电网电力线载波通信与新技术低压配电网是一个用户多、分布广、用户必不可少的动力能源传输网络，同时也是一个日益被看好的、将来可以随时使用的高速数字通信网络。
低压配电网被认为是不久的将来“最后一公里”互联网接人的理想解决方案。
文章详细阐述了低压配电网作勾数据网所固有的特点、技术分类与概况、实际应用与开发现状，同时探讨了低压配电网电力线载波通信的专展。
引言近年来，电力线载波通信（Power Line Communication，PLC）技术已经成为通信系统中新的研究热点，它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而，作为一种具有光明前景的通信方式，电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点，使其在具体应用中还存在很多问题等待解决。
电力载波通信特点1 电力线载波通信技术概况电力线载波通信（PLC）是指利用专用调制解调器对信号进行调制，然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到l0kV配电网络线路通信中，利用电力载波机和阻波器，在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息，并形成了相关国际和国家标准。
对于低压配电网来说，许多新兴的数字技术，例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等，大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性，使电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此，美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100～450kHz；欧洲电气标准委员会（CENELEC）的EN50065—1规定电力载波频带为3～148.5kHz。
这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著贡献。
尽管如此，低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时，随着电力载波应用领域的推广和扩大，低压配电网电力载波通信成本问题、协议（标准）问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
基于低压电力线的通信技术与实现
基于低压电力线的通信技术与实现刘 侃 肖 鑫 刘 扬（武汉纺织大学 湖北 武汉 430200）程PL3201芯片采用的就是CDMA技术，其在单相多功能数字电能0 引言表芯片产品中有优异表现。
低压电力线载波通信（Power Line Communication）是3）正交频分复用技术OFDM是将信道分成若干正交子信利用现有的低压电线网络作为载体，进行信息传输。
近年来，道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个随着电力系统的发展，利用现有的电力线网络系统能提供低成子信道上进行传输。
OFDM有很强的抗波间干扰和码间干扰的能本高效益的网络服务。
然而我国电力线组网复杂，干扰强、负力。
同时也有易受载波频偏的影响，峰值平均功率比过大，带荷情况复杂、信号衰减大等因素，严重的影响通信的质量。
因宽利用率不高的缺点。
采用OFDM技术的是深圳力合微电子此，对于低压电力线载波有必要进一步具体分析。
LME2980芯片。
LME2980的瞬时速率可达36kbps，工频过零传输1 国内外发展历程及现状平均速率超过10kbps。
国外对电力线载波的研究已有一百多年。
目前已有多个国4）多载波码分复用技术MC-CDMA。
MC-CDMA是OFDM和际研究机构对高速电力线载波技术进行研究和开发，并取得了CDMA相结合的技术，信息先通过一个扩频码扩频，然后将扩频优秀的成果，产品的传输速率也从初期的1Mbps提高到后的数据分别调制到子载波上进行传输，最后在接收端进行解24Mbps，48Mbps，甚至85Mbps。
与国外相比，国内对电力载波调和解扩，还原出原始信号。
MC-CDMA具有二者的特点，能有通信的研究起步较晚，但发展迅速。
国内研究正由早期利用国效地避免时延扩展所带来的影响，具有抗多径、码间和波间干外的电力载波调制技术和芯片进行研发，向适合我国电网复杂扰能力强、容量大、有效地克服子载波受深衰落的影响和极高的信道特性的调制技术和载波芯片研制转变，并已经取得了一的频带利用率，非常适宜于PLC高速数据传输。
对低压电力线载波通信技术的探讨
Vol.28No.2Feb.2012第28卷第2期（下）2012年2月赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）1这种技术特性的分析1.1低压电力线载波中的信号特性分析由于从上世纪六、七十年代以来,利用10kV 以上中、高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经获得广泛使用,对高压电力线进行高频信号传输的研究也已非常深入和成熟.但是,在220/380V 低压电力线上进行信号传输,与高压电力线载波通信有较大的区别,突出表现在工作环境恶劣、线路阻抗小、信号衰减强、干扰大且时变性大等特点.我们知道,低压电力线上的信号衰减特性和干扰特性非常复杂,而且随机性、时变性大,难以找到一个较为准确的解析式或数学模型加以描述,这也是为什么长期以来对低压电力线高频信号传输特性的分析多以定性分析和实验数据测试分析为主的原因.即使有些学者提出了一些模型,但是这些模型也往往是附加了许多假设和限制,因而也是不精确的或适用面很窄.这种精确数学模型的缺乏,对低压电力线载波通信设备的设计提出了很高的要求,即要求其有很好的自适应能力.但同时,出于实用角度的考虑,为了获得合理的性价比,又要求其成本要限制在一定的范围内.这些对系统设计而言是一项挑战.1.2扩频通信技术的应用目前常用的扩频技术包括直接序列调制、调频扩频和利用扫描频率进行载波三种，虽然现在运用载波通信技术还很困难，但是可以利用特殊的技术运用低压电力线来改善通信的信道,当下，低压的电力线载波通信正在向着扩频通信方向开展，扩频通信技术的使用,不仅可以有效的降低电力线上的衰减效果，还可以克服强大的干扰，从而提升了通信系统的可靠性.2载波通信技术应用系统的设计介绍由于低压电力线的载波通信技术在实际应用通信的质量受到很多因素的影响，这些因素中扮演重要角色的就是通讯信道的衰减性和阻抗性和噪声的干扰，而阻抗性主要会对通讯信号的传输距离造成影响，噪声的干扰却会对通讯的质量造成严重的影响.因而这两个重要的因素会对通讯的质量造成直接的影响，只有有效的研究和分析了这两个因素，才可以对低压电力载波通信技术进行相对周全或者完善的设计，因而设计方面需要注意下面几个方面；2.1由于电力线在设计的过程中采用的材料和对抗阻的设计使得其阻抗通常较小，因而使得通信系统的发送和接收端必须要严格的进行控制，避免因抗阻不匹配出现传输过程中能量的损失.2.2由于在室内的电力线上传输高频信号时会发生一定程度的衰减，而且当信号在电力线上传输时会受到一定的干扰和噪声影响，因而在设计室内的电力线为通信信道时必须要提升其抗干扰的能力，方能达成较小信噪比的通信系统，在载波通信中经常采用正交频复用和扩频的技术，扩频的技术主要具有的优点就是当信噪比小的时候可以较高和较好的对信噪比进行接收，而正交频复用的技术不仅具有扩频技术所具有的优点，还拥有多径干扰以及抗频率选择性衰落的优势.2.3在进行通信的时候要合理的对宽带和波频率进行选择，并要做到具体情况具体分析信号在频域上衰减的状况和噪声频谱的密度.如果按此优先考虑的话当然选取较低的频段，而如果优先考虑的是噪声的因素的话那么就会选取高的频段，所以在实际的生活中需要综合的考虑两方面的因素，看哪个因素占到主导地位就优先考虑那个因素，综合比较分析之后再进行频段的选取.2.4通常情况下家庭的电网分支较多，而且由于存在驻波和反射、抗阻不相匹配等现象，信号在经过不同的分支到达最终的接收端时会产生很强的多径干扰，此时如果采用rake 接收机的话不仅仅可以起到抑制多径衰弱的效果，而且还能降低错误码的概率、有效的分集信号能量.2.5由于通信质量的好坏很大程度上受到了噪声的影响，对低压电力线载波通信技术的探讨张玉山（安徽科技学院，安徽滁州233100）摘要：低压的电力线载波通信就是利用低压配电线这种传输信息的媒介来传输语音或者数据的特殊的通信方式，由于电力线有广泛的网络覆盖范围，因而使得这种特殊的通信方式具有很大的市场潜力和利用价值.这项技术在国外的研究已经非常悠久，有接近百年历史，其无论在技术上还是在理论上都取得了非常大的成绩，也相对我国来说有很大的优势，因而我国很早就开始对国外的技术和理论进行研究，同时到目前也取得了很大的成绩，而由于我国拥有较为独特的电力网，而研究这项技术的工作也是近年来才开展起来，因而我们需要积极的对这项技术进行研究，本文介绍了低压电力线载波通信技术的原理、信道的特征和建模、网络组网以及分析比较了各类载波芯片和关键技术、模块等.关键词：低压电力；载波通信技术；相关探讨中图分类号：TN916.52文献标识码：A 文章编号：1673-260X （2012）02-0054-0254--因而噪声源与通信之间距离的远近是影响强弱的关键，如果实在无法更改二者之间的距离，那么可以在通信接收的位置多安装一个具有很好隔离作用的阻波器.2.6在降低误码率的方面可以采用适当码长的卷积码.2.7除了上面提到的噪声和误码率等需要考虑之外，还有一个需要考虑的方面就是通讯信号在传输过程中的衰减，而在降低这种衰减的起到非常重要作用的就是时变性，所以需要在整体系统的设计过程中考虑刀自适应的能力，必须使得其能够依据信号衰减的具体情况来自动的调节发射机的功率和接收机方面灵敏度，从而保障通信的质量.2.8在具体的设计过程中要可能的降低较长数据分组的出现，如果一定需要使用的话可以通过重新分组打包的方式来将其长度缩短，而由于存在脉波的干扰，数据组的长度的缩短有利于降低脉冲的干扰，从而可以有效的使得数据传输速度得到保证.3低压电力线载波通信技术在国内的应用探讨由于供电网络的发达使得这种通信技术有了广阔的发展平台，这种技术具有很多的优点，例如：有效的节约布线、不会占用无线频道的相关资源，降低工程的作业量、后期的维护也相对传统的来说简单很多.而随着科技水平的不断进步和发展，以及我国电网的开放，这种技术在我国的应用范围将会越来越大，具体的例子就是家具的智能化发展和变化，智能化小区的建立和自动抄表等等.3.1家具在智能化的过程中对这种技术的应用探讨所谓家具网络的智能化就是将家庭中各类微型的控制器和PC连起来，从而形成一个家庭网络，从而使网络内的设备得到智能化的管理，同时还可以实现只要有插座就可以连入网络.而由于这种技术无需架设信号线，组网的工程可以在不破坏原先家具环境的情况下完成，而且工程的造价也相对容易控制，还能保证系统工作的稳定性.通常情况下，电力宽带的上网系统主要是由PC机、PLC设备、电力的modem以及路由和交换机等组成，在利用低压的电力线进行组建网络时，是先经过电力modem，将PC机的信号处理为特别电力信号，然后这经过特殊处理的电力信号通过电力线路传输至PLC设备，在这个设备中会将这个电力信号还原为原先的信号，然后经过交换机和路由等进入网络中，从而实现电力线路进入互联网的目的.3.2自动抄表的系统应用该技术的探讨自动抄表这个系统在我国盛行于1980年左右，只不过虽然很早兴起但是发展却缓慢.直到03年左右才逐渐推广开来，而真正迅猛发展的时期是06年左右，那几年才是电力载波自动化抄表的黄金发展期.当下由于低压电力线载波通信的相关技术正在不断研究和完善，而由于应用这种技术之后，抄表的工作将不会受限于空间和时间，居民也可以随时的查询到自家用电的多少，电力管理的政府部门也能够准确而及时的获得电能相关的数据资料，因而这种自动化的抄表技术已然进入应用的阶段.3.3电力线载波通信系统网络组网的相关探讨低压的的配电线路有时变性和物理拓扑，而信道的质量很大程度上可以影响到逻辑拓扑变化，这样会影响整体系统的通信可靠性，经过研究有的研究者认为可以从网络模型和高速电力线通信方式的角度进行分析，从而发掘出更为恰当的算法来优化电力线通信的网络，从而有效的提升整体电网的可靠性.已经有研究对低压配电网窄带电力线通信数据逻辑链路的选择、建立和自动路由等做了研究和探讨，并提出了一种基于非交叠分簇的动态路由算法和网络重构算法，来保证通信网络的有效性.有些学者提出在低压配电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术，可以自动侦测可通信逻辑节点和最佳中继节点、动态调整路由和配置中继信息以及自动识别节点的投入或切除，从而实现低压配电网中点到点、点到多点的可靠通信.4总结低压电力线的载波通信技术现在正在成为整个通信领域研究的重点内容，由于其具有很多的优势和市场潜力和实际应用价值，已经在国外的很多国家得到实际的应用，而我国由于低压电力网存在一定的特殊性，使得在分析通信信道和建模方面存在很大的难度，不可以直接将国外成功的案例或者成熟的技术直接进行搬用，同时相关的产品也无法使用.但是随着我国近几年来对相关领域研究的高度重视，已然取得了不错的成果，使得我姑的低压电力线载波通讯技术得到了一定的发展，其中电力载波芯片（自主研制开发）的出现标志着我国在这一领域的突破，但是同国外的成熟技术和专业的研究机构来比较还存在不小的差距，因而我们应该不断的加强对此项技术的投入和应用，他的应用方向除了上面提到的那些之外，还有很多其他的地方，例如：农业灌溉中的节水监控等，正是由于其具有广阔的应用空间和前景，我们才要不断的进行相应的研究和开发.综上所述，低压PLC技术将会给企业、社会带来巨大的效益,对于打破电信行业的垄断,引入竞争机制,发挥市场效应都有着不可估量的作用.对于电力企业来说,如何利用该项技术的优势,以期在未来的激烈市场竞争中获得一席之地,是值得我们进一步研究的.———————————————————参考文献：〔1〕王思彤,袁瑞铭,孙志杰.低压电力载波技术及其在抄表系统中的应用[J].电测与仪表，2008(3).〔2〕刘晓胜，胡永军，张胜友.低压配电网电力线载波通信与新技术[J].电气应用，2006(2).〔3〕刘晓胜，熊四军，戚佳金.基于混沌跳频的电力线交织编码技术[J].电力系统自动化，2008(14).〔4〕周亚,王学玲.低压远程集中抄表系统的组成及其应用前景[J].农村电气化，2008(5).〔5〕高峰,董亚波.低压电力线载波通信中信号传输特性分析[J].电力系统自动化，2007.55--。
低压电力线路载波通信特性的仿真研究
收稿日期:2005-08-08 第23卷 第08期计 算 机 仿 真2006年08月 文章编号:1006-9348(2006)08-0296-06低压电力线路载波通信特性的仿真研究张金波1,2,孙海翠1,李威1(1.河海大学计算机及信息工程学院,江苏常州213022;2.河海大学电气工程学院,江苏南京210098)摘要:低压电力线路作为信息传输的信道由于不需进行新的通信网络的投资与建设,因而越来越多地受到人们的关注,针对电力线路实际的电气参数,根据电力线理论以及实际电力线路的具体特性,建立了电力线理想等效电路和电力线载波通信的仿真电路模型,根据仿真电路模型利用PSp ise 仿真软件对电力线路实际的电气参数进行了离线仿真研究,通过仿真研究得出了电力线信道的各个电气参数是如何影响通信质量的,为今后设计实际低压电力线载波通信系统电路及选择电路的有关参数时提供了理论依据。
关键词:低压;电力载波;仿真;模型中图分类号:T M726.2;T N919.71 文献标识码:BA S i m ula tion Study of Character isticof Power li ne Carr ier Comm un ica tionZHAN G J in -bo1,2,S UN Hai -cui 1,L IW ei1(puter&Infor mation Engineering College,Hohai Univ .Changzhou J iangsu 213022,China;2.College of Electrical Engineering,Hohai Univ .Nanjing J iangsu 210098,China )ABSTRACT:A s the trans m ission channel,low voltage power line has no need of new invest m ent andconstruction of communications net work,it has attracted the most attention .According to the actual electric parameter and theory of power line and its material characteristic,perfect equivalent circuit of power line and si mulation model of its carrier telecommunication are built .Based on the model,off -line si mulation is taken by using PSp ice si mulation soft ware,how each electric parameter of power line channel can influence communication quality is reached .It p rovides the theory base for designing actual circuit of low voltage powerline carrier communication system and choosing related parameters for the future .KEYWO RD S:Low voltage;Power line carrier;Si mulation;Model1 引言电力线载波技术出现于上世纪二十年代的初期,应用电力线传输信号的实例最早是电力线电话。
低压电力线载波通信技术综述.
断器或自动开关,用以切除二次回路的短路故障。
自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器,因为熔断器熔断会使她们拒动或误动。
2.若电压互感器二次回路发生故障,由于延迟切断故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动,因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜采用自动开关作为短路保护,并利用其辅助触点发出信号。
3.在正常运行时,电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压,不能监视熔断器是否断开;且熔丝熔断时,若系统发生接地,保护会拒绝动作,因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。
4.接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
5.电压互感器中性点引出线上,一般不装设熔断器或自动开关。
采用B 相接地时,其熔断器或自动开关应装设在电压互感器B 相的二次绕组引出端与接地点之间。
三、电压互感器二次回路熔断器的选择1.熔断器的熔件必须保证在二次电压回路内发生短路时,其熔断的时间小于保护装置的动作时间。
2.熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断,即:(1熔件的额定电流应大于最大负荷电流(在双母线情况下,应考虑一组母线运行时所有电压回路的负荷全部切换至一组电压互感器上。
(2当电压互感器二次侧短路时,不致引起保护的动作,此数值最好由试验确定。
一般对屋内配电装置的电压互感器,熔断器选用R1-10/4A 、250V 的。
对屋外配电装置的电压互感器,熔断器选用RM10型250V 、15/6A 的。
为确保电压互感器使用的安全及电压互感器与电气仪表、继电保护、自动装置很好的配合,电压互感器二次回路熔断器应严格按照以上原则配置和选择。
一、引言电力线载波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。
35kV 以上电压等级的高压电力线载波通信主要用于地、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;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。
基于OFDM的低压电力线载波抄表通信技术的研究
电力 线 信道 中 的噪 声 分 布 基 本 可 分 为有 色 背景
是通过载波方式实现数据传输和信息交换的一种技 噪 声 、 窄带噪 声 、 ５ ｚ 率 异步 的周 期 脉 冲 噪声 、 与 ０Ｈ 频 术 。高速 的 电力线 通 信也使 电力线接 人 Ｉｔｒｅ、 电 与 ５ ｚ 率 同步 的周期 脉 冲 噪声 和异 步 脉 冲 噪声 。 ｎｅｎｔ用 ＯＨ 频 力线构 造 “ 能大 厦 ” 智 以及 实 现 家 用 电 器 自动 化 等 成 分 析这些 噪声 的功 率谱 统计 特 性 ， 三 种 噪声 都 持续 前 为可能 … 。用 低 压 电 力 线 载 波 通信 方式 能够 实 现 自 时 间较长 ， 到 几 秒 、 分 钟 ， 到几 小 时 ， 且 具 有 短 几 长 而 动抄表 ， 但是 低 压 电力 线 的信 道 条 件 非 常恶 劣 ， 寻求 重 复特性 ， 为稳 态 的背景 噪 声 。后 两类 噪 声 则 随时 间 种更 好 的 通 信 方 式 是 实 现 低 压 载 波 抄 表 的 关 键 。 （ 微秒 或 毫 秒 ） 化 而 变 化 ， 旦 这 两 类 脉 冲 噪 声 发 变 一 在 多种 通信 方 式 中 ， Ｆ Ｍ 方 式 抗 多 径 能 力 强 ， 一 生 ， ＯＤ 是 噪声 功 率 谱 密 度 （ Ｓ 很 高 ， 可 能 产 生 数 据 通 Ｐ Ｄ） 就 种 极具竞 争 力 的物 理层 技术 。 信 的位错误 或 突发性 错误 ， 响通信 系统 的性 能 。 影 本文主要研究实现低压 电力线 载波抄表通信 的 ３ 低 压 电 力 线 载 波 通 信 的 关键 技 术 关 键技术 及 其通 过 降 低 传输 速 率 的子 信道 处 理 方 案 提 高系统 的可 靠性 。 调 制技 术 中 ， 窄带 高 频移 频 键 控 （ Ｓ 技 术虽 然 Ｆ Ｋ） 占用频 带窄 ， 但速 率低 、 干扰 性 能 差 ； 频技 术 速率 抗 扩 １ 低 压 电 力载 波 通 信 技 术 的基 本 原 理 与 应 用 较 高 、 干 扰 性 能 优 异 ， 占用 频 带 宽 、 衡 实 现 复 抗 但 均 Ｏ Ｄ 技术 的应 用 始 于 ２ 纪 ０世 低压 电力 线载 波通 信 系统 由三个 部 分 组成 ： 端 杂 。正 交频 分复 用 （ Ｆ Ｍ） 终 设备 部分 ， 管理 中心部 分 和 低 压 电力 线 部 分 。低 压 电 ６ 代 ， 是 由多载 波 （ Ｍ） 展 而来 ， Ｏ年 它 ＭＣ 发 主要 用 于军 力线 载波 通 信 技术 利 用 了 四通 八 达 的 电力 供 电 网络 事 ， 但在 相 当长 的时 间 里 ， 因其 结 构 复 杂 限制 了进 一 ９ １年 Ｗｅｎｔ ｎ和 Ｅ ｅｔ 出采 用 离 散 傅 ｉｓ ｉ ｅ ｂ ｒ提 来进 行数 据通 信 ， 有 不 占用 无 线 频道 资 源 、 需 布 步 推广 。１７ 具 无 线、 省工省 钱 、 护 简 单 的优 点 。随 着 社 会 的 发 展 和 立 叶变换 （ Ｆ ） 为其 调制 与 解 调过 程 ， 化 了系 统 维 ＤＴ 作 ｒ 简 电力 网络 的开放 ， 低压 电力 载波 通 信技 术 在 我 国 的应 结 构 ， Ｏ Ｄ 使 Ｆ Ｍ技 术开始 走 向实用化 。 用也 越来 越 广 泛 。 日前 其 典 型 的 应 用 包 括 家 居 智 能 正交 频分 复用 （ Ｆ Ｍ） 一种 多载波 数字 调制 技 ＯＤ 是 化领 域 、 自动 抄 表 领 域 以及 新 型 智 能 化 小 区领 域 等 术 ， 将二进制信息比特流分组 ， 分别进行 Ｐ Ｋ或 Ｑ Ｍ Ｓ Ａ 等。 等调制方式的星座映射 ， 得到复数信号 ｛ ， ｓ ｝然后对 其进 行 串并转 换变 为 Ｎ路并 行 子信号 ， 并将 这 Ｎ路 子 ２ 低 压 电力 线 信 道 特 性 分 析 信号 分别 调制 到 Ｎ个 相互正 交 的子 载波 上 ， 这样 码 元 低 压 电力线 用 来 给用 电设 备 传 送 ５ Ｈ ０ ｚ电能 ， 周期 被延 长 了 Ｎ倍 ， 而提 高 了抗 多径 干扰 能 力 。虽 本 从 但所 有 的子 身并 非为通 信设计 的 ， 因此 其 特 性 在很 多 方 面很 难 直 然单个 子 载波上 信号 的传 输 速率 并 不 高 ， 接满足载波通信的要求 。低压电力线信道的通 信环 信道 合在 一起 就可 以获得 很 高 的传 输 速 率 Ｊ Ｆ Ｍ 。Ｏ Ｄ 境恶 劣 ， 在变化 的阻抗 ， 可 预测 的噪 声 干扰 ， 烈 系统 基本 模型 的框 图如 图 １ 存 不 强 所示 ， 图中 表示 第 ｋ个 的信 号衰 减 ， 这些 都 是 由信道本 身 的特性 决定 的 。 子 载波 的频率 。
国内外低压电力线载波通信应用现状分析
国内外低压电力线载波通信应用现状分析1.概述电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的、基本的通信方式。
早在20世纪20年代，电力载波通信就开始应用到10KV配电网络线路通信中，并形成了相关的国际标准和国家标准。
对于低压配电网来说，许多新兴的数字技术，例如扩频通信技术，数字信号处理技术和计算机控制技术等，大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性，使得电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此，美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ；欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。
这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献。
利用低压电力线来传输用户用电数据，实现及时有效收集和统计，是目前国内外公认的一个最佳方案。
低压电力线是最为广泛的一种通讯媒介网络，采用合适的技术充分用好这一现成的媒介，所产生的经济效益和生产效率是显而易见的。
在20世纪90年代，一些欧洲公司进行涉及电力线数据传输的试验，虽然最初实验效果好坏参半，通信技术的不断进步与互联网业务的蓬勃发展带动了电力线通信的显著增长。
在美国，弗吉尼亚州马纳萨斯市首次开始大范围部署PLC的服务，提供抄表、上网等业务，速率达到了10Mbp，费用为30美元/每月，在该地区已覆盖3.5万城市居民用户。
目前，摩托罗拉公司正在进行PowerlineMU计划，该技术提高到一个新系统，摩托罗拉的系统只使用居民住宅方面的低压电力线传输，以减少天线效应。
摩托罗拉公司邀请美国无线电中继联盟参加与这些测试，甚至摩托罗拉在其总部安装了系统，初步结果非常乐观的展示了抗干扰特性。
该PLC技术仅用于最后电网分支向室内的一段进行数据传输，而信号通过无线电获取传到配电网节点，这就限制了从最后这一段到室内的信号对周围地区的干扰，实现了居民用户的电能数据采集。
在埃及，综合项目工程办公室（EOIP）部署了广泛的PLC技术应用在亚历山德里亚、法耶德和坦塔。
OFDM低压电力线通信信道估计研究
性 。通 过 对 某 段 电 力 线 在 典 型 情 况 下 （ 常 、 正 最 好 、 差 ） 道 衰 减 和信 道 噪声 的 测 量 ， 到该 段 最 信 得 电力线 在相 应情 况下 的信 道频 率 响应 日（ ） ， 和噪 声 Ⅳ（ ） 用来作 为 研究 数据 通 信 系 统 的信 道 特 性 ， ｊ， ｒ 其 中 Ⅳ（） 视 为加性 噪 声 。 ｊ被 ｒ （ ） 压 电 力 线 多 径 信 道 模 型 。 电 力 线 网络 ２低 具有 节点 多而 分 支 和节 点不 匹配 的 特 点 ， 因此 ， 决
不 断接 入 、 出 ， 切 电器 有 开 有 关 等 各 种 随机 事 件 的 影 响 ， 得 低 压 电 力 网络 成 为 一 个 复 杂 的 时 变 系 使 统 ¨“ 。信 号在 这 样特 性 的信道 下传 输 ， 然 发生 必 严 重 的失真 和 畸 变 。为 了在 接 收 端 能 够对 信 号 进 行 正确 的 解调 ， 先 需 要 对信 号进 行 均 衡 ， 该 过 首 在
１ 低 压 电 力 线 信 道 模 型
低 压 电力 线 的拓扑 结构 、 理特性 都 与传 统 的 物 通 信传输 介 质不 同 ， 在传 输 通 信 信 号 时 ， 道 特 它 信
性 相 当复 杂 ， 有 负 载 多 、 声 干 扰 强 、 道 衰 减 具 噪 信
大 、 道 多 径 传播 等 特 点 ， 信 环境 相 当恶 劣 。 目 信 通
摘要 ： 正交频 分 复用 （ Ｆ Ｍ） 术 以其 多种优 势 成 为低 压 电力线 宽带 通信 的 最佳 选择 ， ＯＤ 技 而信 道 估 计是 正交频 分 复用 系统 的 关键 问题 之 一 。文章 首先 讨 论 了低 压 电力 线 的几 种 通信 信 遭 模 型 ， 对 现有 的 Ｏ Ｄ 通信信 道 估计 算 法进行 了分析 ， ＦＭ 最终 选择 了能 够反 映低 压 电力 线 统计 变化 规 律 的 低压 电力线 统 计 自回 归模 型 和 Ｌ ＭＳ自适应 信道 估 计算 法 ， 并进行 了初 步 仿 真研 究。仿 真 结 果表 明 ，Ｍ Ｌ ｓ信道 估计 方 法能 够很好 地 跟踪低 压 电 力线信 道 的变化 ， 有 良好 的估计性 能。 具
低压电力线载波通信技术探讨
低压电力线载波通信技术探讨程万胜;张洁;张玉忠【摘要】介绍了低压电力线载波通信技术的相关概念,以及在国内外的发展历程,简述了电力线通信相关标准和几款常用的调制解调芯片,列举了在远程自动抄表和接入网方面的应用实例.最后指出智能电网是低压电力线载波通信技术的主要发展方向.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2015(006)003【总页数】5页(P17-21)【关键词】正交频分复用;低压电力线载波通信;调制解调芯片;远程自动抄表;接入网【作者】程万胜;张洁;张玉忠【作者单位】辽宁科技大学,辽宁鞍山114001;辽宁科技大学,辽宁鞍山114001;南京钢铁集团电炉厂,江苏南京210035【正文语种】中文【中图分类】TN913.6近年来,调制解调技术的快速发展带动电力线载波通信(Power Line Carrier Communication,PLCC)技术取得了突破性的进展。
PLCC是以现有的电力线为媒介进行数据传输与信息交换的一种载波通信方式,具有成本低、覆盖面广和组网简单等优势,受到国内外业界人士及相关企业的高度关注及重视。
但由于低压配电网最初的目的只是用来传输电能而并非进行数据通信,其信道环境恶劣、频率选择性衰减、时变性强等因素阻碍了在通信方面的发展。
在很长一段时间内,低压PLCC都只能应用于低速载波通信领域,无法发挥其应有的作用。
近年来，由于数字通信技术的发展和正交频分复用(Orthogonal Frequency DevisionMultiplexing,OFDM)技术的应用才使低压PLCC有了突破性的进展,进入高速载波通信阶段。
电力线载波芯片是PLCC技术的核心器件。
目前国内外对载波芯片都有不同程度的研究,并取得一定的成果。
本文介绍了目前国内外在低压供电网领域内对PLCC技术的研究及应用情况,并介绍了几种应用较广泛的电力线载波芯片或模块。
低压PLCC[1]主要应用于为用户提供Internet接入、远程自动抄表、智能家居等方面。
低压电力线载波通信技术应用情况研究与思考
低压电力线载波通信技术应用情况分析与思考电力线载波通信技术，英文简称PLC（Power Line Communication>, 是指利用己有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种技术。
在低压配电网进行PLC1信，已经成功用于远程抄表、家居自动化和智能小区等领域。
随着网络技术和信息技术迅猛发展，国内外利用低压电力线传输速率在1Mbp以上信息的高速电力线载波技术研究不断取得重要进展，该技术在现有电力线上可以实现数据、语音和视频等多业务的承载，未来可以传输数据、语音、视频和电力为一线的“四网合一”，是极富诱惑力、也充满了时代挑战的一种新技术。
低压电力线载波通信目前正处于发展的重要时期，随着关键技术问题的逐步解决以及各种标准规范的建立完善，必然会得到大规模的发展和广泛的推广应用，对此，我们必须高度重视。
一、密切关注低压电力线载波通信应用与发展情况电力线载波通信技术组网简单、成本低、抗毁性强、易于实现,近几年发展很快。
可以乐观地预见，低压电力线载波通信技术必将成为未来几年数字通信领域的研究热点，引起IT 行业的广泛关注。
<一）技术不断进步载波通信技术加快发展。
低压电力线载波通信的核心问题是载波信号的调制vModulate）与解调vDemodulate），也即电力载波调制与解调芯片vModem）。
随着低压电力线载波通信技术的发展进步，电力线载波通信的速率、传送数据量、抗干扰能力都得到了很大的提高，为电力线载波通信市场化奠定了重要的物质基础。
传输可靠性明显提高。
对于低压配电网来说，许多新兴的数字技术，例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等得到了综合应用，有效提高和改善了低压配电网电力线载波通信的可用性和可靠性，使电力线载波通信技术具有更为广阔的应用前景。
行业标准逐步制定。
美国联邦通信委员会FCC 规定了电力线频带宽度为100〜450kHz ;欧洲电气标准委员会vCENELEC ）的EN50065- 1 规定电力载波频带为3〜148.5kHz ;我国国家能源局DL/T698.1 规定电力行业载波频带为3〜500kHz 。
低压电力线载波通信技术及应用
低压电力线载波通信技术及应用低压电力线载波通信技术是将数据信号转化为高频载波信号，并通过低压电力线进行传输。
在发送端，使用调制解调器将数据信号转化为高频载波信号，并通过电力线发送出去。
在接收端，使用调制解调器将高频载波信号还原成数据信号。
智能家居：智能家居系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现家中各种设备的互联互通，如智能灯光、智能插座等。
智能楼宇：智能楼宇系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现楼宇设备的智能化控制，如监控系统、照明系统等。
工业自动化：工业自动化系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现生产设备的远程监控和自动化控制，提高生产效率。
智慧城市：智慧城市系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现城市照明、交通、公共安全等各个领域的智能化管理。
无需额外布线：低压电力线载波通信技术利用现有的电力线作为传输媒介，无需额外布线，降低了成本。
高可靠性：由于电力线是已经存在的传输媒介，避免了无线通信中信号干扰和衰减的问题，提高了通信的可靠性。
高传输速率：低压电力线载波通信技术可以使用较高的传输速率，能够满足大数据量传输的需求。
随着智能化时代的到来，电力线通信技术正在飞速发展，其中低压电力线载波通信技术以其无需额外线路、高带宽等优势受到广泛。
本文将就低压电力线载波通信技术的研究现状、最新进展以及未来发展方向进行综述。
低压电力线载波通信技术是一种利用低压电力线作为传输媒介的通信技术。
通过特定的调制解调技术，将数据信号转化为高频信号，并在低压电力线上进行传输。
该技术具有无需额外线路、可以利用现有电力基础设施、高带宽等优势，在智能家居、智能城市等领域具有广泛的应用前景。
近年来，低压电力线载波通信技术的研究和应用取得了显著的进展。
在调制解调技术方面，研究者们不断探索更高效的调制方案，以提高数据传输速率和稳定性。
例如，正交频分复用（OFDM）技术因其高效率、抗干扰能力强等特点，已被广泛应用于低压电力线载波通信系统。
低压电力载波通信的基本原理与关键技术分析
使用相应 的技术对这种严峻 的自然环境进行 克 服 。通过对直接序 列扩频技术 、多载波码 分复
然而，低压 电力载波通信 在近几年也受到 了重
视， 各种低 压电力载波通信技术正在迅猛发展 ， 具有 巨大的市场潜力 。低 压 电力载波通信就是
况 下 ，利 用 该 技 术 可 以尝 试 重 新 发 送 ，直 到 发
的主 动权 ，在 竞争 激 烈的 当今 社 会 获得 优 先发 展 的优 势。 本文 就 将 主要 介 绍低 压 电力 载 波通信 的 基 本原 理 ，及 其 关键 性 的技 术 ， 以将 这种 技 术推 而 广之 ，推动 整 个社会 对高新科技 的研究和应用 。
在 电 子 信 息 科 技 作 为 主 要 应 用 科 技 的 二 十 一 世 纪 ， 通 信 成 为 了对 人们 的工作 和 生活 产 生重要
根据 相 关 的科学 理论 ，如 果将 频带 的 宽 度适 当地增加 ， 就可 以在较低 的信 噪比情况 下， 用相 同的信 息率 以任意小 的差错概率进行传输 号进行 隐蔽，而且还具有很好 的抗干扰 能力，
甚 至是 决 定性 作 用的 高新 科技 。 现代 化 的社 会 中，各 项 事 业的发 展 都是 高速进 行 的 ，步伐 之 大，
节 奏 之 快 ， 都 为 人 们 所 惊 叹 ， 这 些 都依 赖 于通 信技 术 ，它 以迅 雷 不及掩 耳之 势使 海量信 息 迅速 为 人 们 所 知 因此 ， 对 这 种 通 信 技 术 的原 理 的 了解和 其 关键 性技 术 的分析 是 十分 重 要 的，可 以让 掌 握 其核 心 科技 的群 体 获得 科技 中
电力载 波通 信在 我 国的 应用 时 间 尚短， 但是这项技术 一经传 入我国，就 以极高 的速度 发展 ，并取得 了惊 人的成效 。当前 ，我 国的高 压电力载波通信 已经 发展 为一种基本的通信方 式，在我 国的电力系统中，发挥着重要 的作用 。
低压电力线载波通信性能测试方法研究
低压电力线载波通信性能测试方法研究【摘要】低压电力线载波通信通常情况下可以成为是L-PLC，也就是一种通过利用低压电力线完成传输的通信形式，主要借助低压电力线，将需要传输的信息以载波方式完成。
现阶段进行低压电力线载波过程中需要解决的问题较多，其中包括了确定通信理论，优化信号处理办法以及编码技术等。
对通信网络结构适应环境进行优化。
低压电力线通信需要具有特殊的信道方式及编码方式。
本文主要是对低压电力线载波通信性能测试方法的相关内容进行了阐述和分析。
【关键词】低压电力线；载波通信；性能测试目前，载波通信技术有多种实现方案，载波信号调制方式、中心频点、路由协议和信号耦合方式等各不相同。
尽管每种技术都有其独特的优越性，但也有其不利因素。
就国内产品而言，已进入多元化时代，各厂家的载波通信模块的性能均有所差异，厂家提供的抄表产品性能指标通常都符合标准。
但由于测试装备有限，测试手段有一定局限性，无法对载波通信产品的通信功能进行合理验证，致使产品性能的检验与应用需求脱节，所以有必要进行相关的测试和评估，为选用合适的载波设备提供技术支持和依据。
1 电力载波通信管理功能由于低压载波信道具有随机性的高衰减、强干扰的特性，所以系统必须具有载波通信管理功能；系统初始化功能：在系统初次上电时，系统应具有自动初始化功能，进行低压配网的网络拓扑分析，为中继路径自适应准备条件；中继路径自适应功能：在系统不能实现规定的信道最终指标条件下，系统应该可以启动中继路径自适应功能，通过中继抄收，实现规定的信道最终指标；系统动态修改功能：由于低压载波信道具有很强的时变性，所以电力线载波集抄系统的通信管理也应具有动态修改功能；载波电能表电源控制功能：为了适应多样化的营业管理政策，系统可以通过信道控制载波电能表的供电电源；系统监测诊断功能：系统应具有一定程度的异常、故障监测与诊断能力，提供报警或提示；表号自动搜索功能：在系统初始化过程中，可以实现载波电能表表号自动搜索功能；响应时间：响应时间是要求命令执行时刻和命令执行完毕时刻之间的时间，一般要求系统响应时间不超过60min；残余差错率：在允许采用中继通信、校验、重发的前提下，系统数据采集的残余差错率应永远为零。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低压电力线通信若干关键技术研究一、课题研究现状1.1 课题背景人类在传输和使用电能的过程中建立了遍及全球的电力网,利用它作为信息传输的物理网络来建成电力线通信网,不需另外布线,可节省大量的信道建设费用,是目前唯一不需线路投资的有线通信方式。
电力线载波通信(PLC)并不是一项新技术,它出现于上世纪20年代。
在我国的应用也已有半个多世纪的历史了。
利用高压输电网进行载波通讯早已被电力部门用于电网管理和话音通信,并有包括加工设备(高频阻波器等)、结合设备(耦合电容、结合滤波器等)及载波机等在内的成套设备供应。
而利用低压输电线路组成数据通信网络,则是近十几年迅速发展的一门新技术。
1.2 课题意义电力线通信(Power Line Communication)技术简称为PLC 技术，有时也称电力线上网技术。
主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
该技术是将载有信息的高频信号加载到电力线上,用电线进行数据传输,通过专用的电力线调制解调器将高频信号从电力线上分离出来,传送到终端设备。
是目前发展前景十分看好的宽带接入技术，也是利用配电网低压线路传输高速数据、话音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式。
最早出现于上世纪二十年代初期。
近年来，随着Internet技术的飞速发展，利用220V低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视，因为它具有不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点。
随着全球化的广泛渗透, 电力线通信(PLC)作为一种新的家庭联网和宽带接入技术日益引起了人们极大的关注。
高速上网变得越来越重要, 尤其对许多家庭和小办公室来说, 如何利用入户的线路提供互联网高速接入已经成为非常实际和日益迫切的需求。
众所周知, 入户的线路除了电话线和有线电视电缆以外, 就是电力线。
而电力线是其中普及最广的线路,几乎家家户户每个房间都有电源插座。
电力供电网络四通八达,而低压电力线连接千家万户,构成最普及的网络。
利用它进行数据通信,传递各种信息,不占用无线频道资源,亦无需铺设专用通讯线路,省工、省钱、维护简单、无疑有着美好的前景。
这项技术越来越受到计算机与通讯界专业人士的高度重视,并成为IT业的又一个新的研究热点。
1.3 课题目的虽然低压电力线宽带通信具有投资成本少、建设速度快、接入方便的特点，是解决宽带接入“最后一公里”的理想方案之一[1]。
但由于低压电力线最初的设计是用来传送电力而非通信，相比于其它有线通信媒介而言，电力载波通信为在已加载工频电力信号的通路上传输高速数据信息，它也具有信道不稳定，工作环境恶劣、干扰严重以及时变性大等特点从而成为了限制低压电力线通信发展的根本原因。
同时，信号很容易产生反射、驻波和谐振等现象，使信号的衰减特性极其复杂，造成电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
由于低压电力线主要任务是在短距离内对50 Hz电能实行分配,故与专用的通信线路相比,其信道环境极为恶劣。
主要有:(1)在广阔的范围内遇到干扰信号。
如用户的各种电气设备,特别是陈旧的和有质量缺陷的电器,会给电力线上传送的信号带来灾难性的干扰。
(2)电力网络上的阻抗随负载的变化而会有大幅度的变化,且具有较强的时变性。
(3)由于存在较强的衰减特性,使得电力线上的各个节点表现出的性能也不尽相同。
并且，和许多其他通信信道不同的是，低压电力线信道的噪声不仅仅是一个附加的高斯白噪声环境，从几KHZ到20MHZ范围内主要由窄带噪声和脉冲噪声主导。
并且具有时变性，随着环境的不同，噪声的大小也是不一样的。
可分为：（1）有色背景噪声（colored noise）：具有相对较低的功率谱密度，并且随着频率的变化而变化。
这类噪声主要是由众多低功率的噪声源合并在一起造成的，他的功率谱密度在数分钟或者数小时内是保持不变的。
（2）窄带噪声（narrow band noise）：大多数是幅度调制的正弦信号，这种类型的噪声主是由于中短广播频段的广播电台引起的，白天和晚上该噪声对信号的影响是不同的。
（3）与工频异步的脉冲性周期噪声（periodic impulse noise asynchronous to the mains）：这些脉冲大多数情况下的重复频率在50KHZ到200KHZ之间，从而导致了在频谱上有许多重复频率间隔的离散的线。
这类类型的噪声主要是由电源设备的开关引起的。
（4）与工频同步的周期性脉冲噪声（periodic impulse noise synchronous to the mains）：这种脉冲的重复频率为50HZ或者100HZ，和电源的周期是同步的。
他们具有很短的持续时间，并且功率谱密度是随着频率下降而下降的。
这种类型的噪声主要是由于供电设备的操作和电源周期同步引起的。
（5）异步脉冲噪声（asynchronous impulse noise）：主要是由于电力线网络中的开关瞬间引起的一种噪声，这种噪声持续从几微秒到几毫秒，间隔时间是随机的，这种噪声的功率谱甚至可以高出背景噪声50dB。
如何精确地建立有效的电力载波通信信道传输模型，降低噪声对电力线通信的干扰，对于电力载波通信技术的发展和应用支持具有重大理论意义和实用价值。
因此，本课题着重研究精确地有效的电力载波通信信道传输模型和有效的抗噪声干扰技术。
二、国内外相关技术研究作为通讯技术的一个新兴应用领域,电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨大市场而为全世界所关注,成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。
国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究,并开发出相对应的器件和产品,如: Intellon、Thomson、Atmel、Itron、Ds2等等。
随着PLC的发展,相继成立了相关的一些国际性PLC组织,如由3Com、AMD公司发起组织的HomePlug 电力线联盟,该联盟已制定了第一个标准草案(Home Plug 1. 0 Specification)。
我国研究低压电力线载波技术起步较晚,但发展速度较快。
中国电科院1997年开始研究低压电力线载波技术, 2000年开始引进国外的PLC芯片,研制了2Mbps样机。
2001年下半年进行了小规模现场试验,取得了较好实验效果。
2003年成功研制了EPLC-45M和EPL-14系统。
另外,一些高等院校的电力系、通信系也对PLC进行理论研究,如华中科技大学电力系对时变信道的信号均衡取得了一定的进展。
此外,一些企业也在对PLC技术进行研究,如深圳国电有限公司、福建电力公司、中电飞华公司等都引进国外芯片进行PLC研究。
2.1 信道建模技术决定信道建模可靠性和准确性的2个重要因素是模型参数和建模算法。
按照模型参数的获取方法，建模方法可分为自顶向下法和自底向上法。
自顶向下法的又分为两类：一类是将电力线信道看成一个整体，通过各种参数拟合算法得到所需的各种参数；第二类是将传输线系统看作一个二端口网络，通过求解传输矩阵来建立信道模型。
与上述方法相对应的自底向上法，基本思想是按照网络的实际接线，考虑阻抗不匹配点的反射和衰减来建立信道模型。
信道建模技术中的自顶向下法最早采用此方法并进行仿真验证的是1999 年Philipps提出的电力线多径传输模型。
其指出由于信号在阻抗不匹配点会产生反射，因此从信号发射点到达信号接收点间的波不止一条通路，由多条路径重叠而成，因此电力线传输信道可以用多径传输模型来建模。
文献[2]中提出一种自低向上的一种建模方法，但是该方法要了解低压配电网络中所有元件的特性，然后建立传输矩阵，需要大量的计算量。
文献[3]中则提出一种自顶向下的建模方法，该方法只需要少量的几个参数就可以模拟低压电力线传输特性。
2.1.2信道建模技术自顶向下法（1）二端口网络一种方法是将传输线系统看作二端口网络如图1，通过求解传输矩阵来建立信道模型。
由于二端口网络级联时传输矩阵可表示为一系列矩阵的乘积形式，因此能很方便地对网络拓扑发生改变时的传输特性进行分析。
用二端口网络级联模型求解传递函数，参数容易求得，且能很方便地对网络拓扑发生改变时的传输特性进行分析；但由于该方法并未考虑信号在不同电力线间传输时多径、时延等特点，因此模型精确度不高。
图2-1二端口网络（2）多径信号传播[3]由于信号在电力线传播过程中，会在不同节点之间反射和折射，从而导致了具有频率选择性衰落的多径情况。
下面两点传输过程中有一个节点的情况。
如图2。
DB图2-2多径传输示意图假设相关的阻抗已经匹配，则上面的情况会导致信号传输过程中产生多径效应。
即（A->B->C，A->B->D->B->C，……..）。
在对所有可能通路进行分类时，设定发送端和接收端的阻抗匹配，对信号的传输路径进行了极大的简化。
知道路径的延时和电缆损耗就可以建立模型。
但它的扩展性差。
当电力拓扑发生改变时，需要对通路进行重新分类，且通路类型随着拓扑复杂程度的增加而增多。
（3）信道建模技术自底向下法[4]-[10]与自顶向下法相对应的是自底向上法。
该方法按照网络的实际接线，考虑阻抗不匹配点的反射和衰减来建立信道模型。
该方法计算量大，但建模物理概念清晰，便于分析各种影响信道传输特性的因素及其影响规律，且适用性强，对不同的电力拓扑均能快速准确地确定其传递函数。
Galli 等早在2006 年考虑实际网络接线[11]，对简单的电力拓扑中波的传输路径进行了分类。
该方法建模物理概念清晰，提供了一种完全不同于参数模拟建模思路，但是，在实际情况下，由于负载阻抗的时变性和复杂性，不能同线路特性阻抗完全匹配，因此本建模方法实用性差。
现在高速电力线通信（PLC）系统已经向家庭网络发展。
但是，室内AC主线的传输特性还不是很清楚。
2.2 载波调制技术即抗干扰技术传统的低压电力线载波通信一般采用频带传输,也就是用载波调制的方法将携带信息的数字信号的频谱搬移到较高的载波频率上。
其基本的调制方式分为幅值键控(ASK),频率键控(FSK),相位键控(PSK)。
在此基础上,又派生出了差分移相键控(DPSK),最小移频键控(MSK:Minimum Shift Keying)、四相移相键控(QPSK:Quadriphase-shift Keying)、正交幅度调制(QAM:Quadrature amplitude modulation)等。
低压电力线载波通信已从传统的频带传输(幅移键控ASK:Amplitude-Shift Keying,频移键控FSK:Frequency-Shift Key-ing,相移键控PSK:Phase-Shift Keying)发展到了扩频通信(SSC)技术、多载波正交频分多址(OFDM) 技术术以及使用高速光纤的光波分复用(WDM:Wave-length Division Multiplexing)技术等。