PLC电力载波通信技术优势介绍V
PLC(电力线载波)
PLC(电力线载波)
电力线载波通信使用中,低压电线提供电信服务。在非专用信道中形成了窄带和宽带2种主要的应用模式。窄带plc频率低、带宽窄,因而数据传输速率低、通信距离长;而宽带PLC则主要为互联网和多媒体提供高速短距的基本通信服务。
在此考虑的“窄带PLC”是一种在中、低压网中速率可达2~150kbit/s的技术。
PLC技术可通过使用电力线来携带数据,从而不需要重新建设昂贵的网络基础设施。因此,PLC技术具有以下优势:
①网络所有权:智能电网网络的建设和运营都由拥有物理设施的同一个公司负责;
②网格拓扑结构:通信网和电网架构相同;
③故障检测:可对设备的运行方式以及结构配置进行分析。此外,
PLC网络跟随配电线路建设,从而可反映电网所处的地理信息。
欧洲智能电网的窄带PLC部署采用了欧洲电工标准委员会(CENELEC)预留给电力企业的3~95kHz频带,即CENELECA频带。这部分频带极易受到噪声干扰,比如汽车驶过道路或者喷泉广场的声音。图1所示为由欧洲电工委员会EN50065-1定义的频带及其使用情况。
目前,根据调制技术的不同,已经用于部署的PLC技术主要有5种。
图1 欧洲的PLC网络频带分配
PLC在电力传输系统中的关键作用与优势
PLC在电力传输系统中的关键作用与优势
随着电力行业的不断发展,传输系统的稳定性和可靠性成为保障电
力供应的重要因素。在此背景下,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)作为一种先进的自动控制技术,发挥着重要的作用。本文将探讨PLC在电力传输系统中的关键作用与优势。
一、PLC的关键作用
1. 自动控制:PLC作为一种专门用于自动化控制的设备,能够根据
预设的逻辑规则,精确控制电力传输系统的操作。通过PLC的程序编
写和设置,可以实现对电力系统的自动化监控、调控和管理。
2. 信号处理:电力传输系统中涉及大量的信号输入和输出,PLC作
为信号处理的核心,能够接收和处理来自各种传感器和执行器的信号。通过PLC对信号的采集、分析和处理,可以快速准确地判断电力传输
系统的工作状态,并采取相应的控制措施。
3. 故障诊断:在电力传输系统中,发生故障是不可避免的。PLC作
为智能控制设备,能够通过对系统各个节点的监测和诊断,及时发现
故障,并提供相应的故障报警和诊断信息。这有助于快速排除故障,
减少因故障造成的停电时间。
4. 远程操作:传统的电力传输系统需要人工进行操作和监控,存在
人员安全风险和工作效率低下的问题。而通过PLC的远程操作功能,
可以实现对电力传输系统的远程控制和监控。操作人员可以通过网络
或远程终端,对系统进行实时监测和控制,提高工作效率和安全性。
二、PLC的优势
1. 稳定可靠:PLC作为一种针对工业自动化设计的控制设备,具有
高可靠性和稳定性。其硬件和软件经过严格的测试和验证,能够适应
PLC(电力线通信)技术简介
PLC(电力线通信)技术简介
PLC(电力线通信)技术是一种利用电力线作为传输介质实现数据通信的技术。它的基本原理是利用电力线的电压变化来传输信息。
历史
PLC技术的起源可以追溯到20世纪初。当时,电力公司开始使用PLC技术来监测电网的运行情况。随着技术的不断发展,PLC技术被广泛应用于智能电网、智能家居、智能家电等领域。
工作原理
PLC技术的工作原理是利用电力线的电压变化来传输信息。在电力线中通过模拟数字信号将信息编码成数字信号然后再送回数据接收端进行解码并还原成信息。PLC技术的传输距离可以达到数千米,而且传输速度也很快。
分类
根据应用场景和用途,PLC技术可以分为以下几种:
家庭PLC
家庭PLC是PLC技术在家庭应用中的一个重要领域。它可以实现家庭网络、智能家居、智能家电等功能。家庭PLC技术通常使用低频信号进行通信,传输距离一般在数百米以内。
工业PLC
工业PLC用于工业控制和检测领域。用于传输工业自动化控制信号、检测传感器信息等。传输距离一般在数千米以内。
智能电网PLC
智能电网PLC技术是智能电网中的一项重要技术。它可以实现电网监测、远程控制等功能。传输距离可以达到数千米,传输速度也很快。随着智能电网的发展,智能电网PLC技术的应用前景也非常广阔。
应用
PLC技术具有广泛的应用前景,以下是几个具体的应用领域:
智能电网
智能电网作为未来电力系统的基本模型,PLC技术可以实现电网监测、数据采集、智能控制等功能。智能电网PLC技术还可以实现远程控制、电力负荷预测等功能,从而提高电力系统的运行效率和节能减排。
电力载波的优缺点简述
电力载波的优缺点简述 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
电力载波的优缺点简述
一、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!不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC 调制解调模块的成本也远低于无线模块。
二、缺点:
1、信号质量差,单宽窄,线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据、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(10 dB -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、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用;
4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。使用的交流电有50HZ和
60HZ,其周期为20ms和,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,因此干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时
间内进行数据传输的方法,但由于过零点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;
电力线载波的原理和应用
电力线载波的原理和应用
1. 电力线载波概述
电力线载波(Power Line Carrier,简称PLC)是一种基于电力线传输的通信技术,通过将高频信号叠加在电力线上,实现数据传输和通信的目的。电力线载波技术广泛应用于电力系统的监测、控制和通信网络中,具有传输速度快、成本低、扩展性好等优势。
2. 电力线载波原理
电力线载波技术的实质是利用电力线路本身具有传输高频信号的特性进行通信。具体原理如下:
•电力线是一种具有较好导电性能的传输介质,可以传输高频信号。电力线上的两根导线构成了传输信号的载体。
•电力线上的载波信号通过耦合器、滤波器等设备与电力线相连接。通过调制器对原始数据进行调制,将调制后的信号通过功率放大器放大后,叠加到电力线上。
•在电力线上传输的信号受到电力线传输特性的影响,会出现噪声、衰减等问题。因此,需要使用解调器和滤波器对接收到的信号进行解调和滤波,还原出原始数据。
3. 电力线载波应用领域
3.1 电力系统监测与控制
•电力线载波技术可以实现对电网的监测和控制。通过将监测设备与电力线相连,将监测到的数据通过电力线传输给控制中心。控制中心可根据数据分析电力系统的运行情况,实现对电力系统的远程监测和控制。
•电力线载波技术可以实现对电力设备的状态监测和故障诊断。通过在电力设备上布置传感器,获取设备的工作状态信息。将传感器采集到的数据通过电力线传输,供监测和诊断系统进行分析,及时发现设备故障并采取相应措施。
3.2 室内电力线通信
•电力线载波技术可以提供家庭或办公室内的宽带通信服务。通过将电力线与电力线载波通信模块相连,家庭用户可以通过插座就能够使用宽带网络,无需布线和接入设备。
PLC电力载波通信技术优势介绍V
P L C电力载波通信技术优势介绍非原创
1PLC电力载波通信原理介绍
电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有:
⏹Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。
⏹OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The?Open?PLC?European?Research?Alliance)
电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术:
⏹电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术
⏹正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC技术
1.1窄带PLC和宽带PLC比较
电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC):
用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式
plc电力载波通信
plc电力载波通信
plc电力载波通信是电力系统带宽利用率较高的一种通信技术,既可以用于实时监控、控制及交流报文传输,又可以用于信息传输。本文将介绍plc电力载波通信的原理、主要参数和应用,以及如何使用载波技术来提高电力系统的安全性和可靠性。
1. plc电力载波通信的原理
PLC电力载波通信是指通过频谱较宽、通信距离较远的电力系统辅助网络,使用特殊信号传输信息的技术。其关键技术是将数据信息编码为一系列载波频率,然后使用调制器将载波频率加载到电力系统辅助网络上,最后将载波信号调失传输到目的地。
PLC电力载波通信的优点是信号传输距离远,传输的信息量大,通信的安全性高,抗干扰性强,以及能够抗击电磁干扰。PLC技术最初是为了实现当地网络自动化和电网管理而研发的,但由于其优越性能,如今也用于宽带数据传输、智能电网技术、远程传感器等多个领域。
2. plc电力载波通信的主要参数
PLC电力载波通信的主要参数主要包括:载波频率、调制方式、信道容量、信号传输距离等。载波频率是一个很重要的参数,它决定了PLC技术的传输带宽,带宽越宽,能够传输的信息量越大;调制方式表示载波传输的技术,常用的有调幅调制、调频调制、数字调制等。此外,还要考虑信道容量、信号传输距离等参数,以确保PLC技术的传输效率。
3.plc电力载波通信的应用
PLC技术可以应用于众多电力系统和其他领域,主要包括:(1)电力系统监控和控制:PLC技术可以用于实时监控电力系统的运行状况,以及远程控制电力系统的运行。
(2)数据采集和分析:通过PLC技术可以进行大量的远程数据采集和分析,支持电力系统的监控和维护。
PLC技术简介、优点以及在电力生产中的应用和优化改造
PLC技术简介、优点以及在电力生产中的应用和优化改造
摘要:火力发电厂是电能的主要供应源,在社会经济发展中起到至关重要的作用。随着国民经济发展的日益推进,各行各业对电能的需求量也逐渐增加,这对
火力发电厂而言是机遇也是挑战。本文以PLC为研究对象,对PLC进行一定的论述,重点研究在火力发电中的应用与优化改造,希望本文可以提高我国火力发电
的水平。
关键词:PLC;火力发电;应用;优化改造
一、PLC的相关内容
(一)PLC技术的简介
PLC是指可编程逻辑控制器,是专门在工业环境下应用而设计的一种数字运
算操作电子系统。PLC采用可编程的存储器,是执行逻辑运算、定时、计数等指令,能够通过数字式或是模拟式的输出输入进而控制设备的生产。PLC是将微处
理器作为基础,在这个基础上综合了计算机技术、自动控制技术以及通讯等技术,是一种对新型的控制装置。PLC应用范围广泛,在各行各业中都能看得见PLC技
术的应用身影,PLC将是今后工业发展的重要手段与基础设施之一,将会成为我
国工业生产的重要支柱。
(二)PLC的主要优点、特点
PLC的可靠性更高,能够更好的抗击外界的干扰。PLC采用的都是现化的集成
电路,与传统电路而言有着更严格的生产工艺制造,采用的抗干扰技术也更为先进,因此可靠性更强。
PLC的配套更为齐全,功能完善,适用于各个领域。PLC拥有强大的数据运算
能力,在数字控制领域能够轻松的驾驭。形式多样的功能单元日益增加,让PLC
渗透到了位置、温度、CNC工业控制的方方面面,让各种控制系统更为简便、快捷。
PLC的操作更简单。易学易用是PLC的优点之一,深受技术人员的欢迎,它
电力载波通信PLC
电力载波通信PLC
电力载波通信PLC--什么是电力载波通讯PLC技术?
关键词:电力载波通讯,plc,电力线通信
什么是电力载波通讯PLC技术?电力线通信的英文全称是Power Line Communication,缩写为PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
PLC技术已经有几十年的发展历史,在技术发展的各个阶段,电力系统已经得到了不同的应用。在高压输电网(35kV以上)、中压输电网(10kV- 35kV)以及低压(10kV以下)的各个领域,数据传输的通讯数率不断提高。现阶段,在低压配电网上传输数率已500Mbps的高速率,传输距离可达300米以上。在中压配电网传输技术方面,高于10Mbps数据信号的设想和方案也日益引起人们的重视并开发成功。
PLC技术分为窄带传输技术和宽带传输技术,窄带技术通常用于电力线集中抄表系统,而宽带技术则用作数据传输。市面上的宽带PLC产品分为85Mbps和200Mbps几种物理传输速度标准。由于电网的各种噪声污染极其严重,在电网上传输高宽带数字信号的技术门槛很高,在一般情况下,实际带宽只能达到物理传输速度的1/3或更低,传输距离也受到噪声干扰大为缩短,14Mbps和85Mbps的产品只能用于普通的电脑上网,200Mbps的产品则用于宽带要求较高的高清视频传输服务等。
随着智能家居这个话题的兴起,也给PLC(电力线通信)带来了一个新的舞台。在目前的智能家居中,以PC电脑为核心的家庭智能系统是最受人热捧的。该系统的观念就是,随着电脑的普及,可以将所有家用电器都交给电脑来处理数据完成。这样就需要在家电与PC电脑间构建一个数据传送网络,现在大家都看好无线,无线网络是一个解决方案,但由于无线通信的不稳定和电磁辐射等因素,不是一个最好
电力载波的优缺点简述
电力载波的优缺点简述
一、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!不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。
二、缺点:
1、信号质量差,单宽窄,线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据、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(10 dB -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、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用;
4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。使用的交流电有50HZ和60HZ,其周期为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,因此干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过零点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;
5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。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。
电力载波通讯技术的发展 -回复
电力载波通讯技术的发展-回复
电力载波通信技术(Power Line Communication,PLC)是一种利用电力线路传输数据的通信技术。它通过在电力线上叠加高频载波信号来传输信息,实现了电力线路的复合应用,为信息传输提供了一个便利和高效的途径。本文将从PLC技术的发展历程、应用领域、技术原理以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、发展历程
PLC技术的起源可追溯到20世纪初,当时的技术主要用于电力系统的远方监控和保护等应用。随着电子技术的不断发展,PLC技术也逐渐发展成为一种通信技术。在1970年代,PLC技术开始在欧洲得到广泛应用,并取得了一定的成果。1980年代,美国进一步提出了以载波通信为核心的电力载波通信技术。经过几十年的努力,PLC技术在信号调制、抗干扰、高速传输等方面取得了重要突破,为后续的应用提供了基础。
二、应用领域
1. 智能电网:随着智能电网的快速发展,PLC技术成为智能电网中电力信息传输的关键技术。通过PLC技术,可以实现对电力线路的远程监控、电能计量、故障检测等功能,提高电网的安全性和可靠性。
2. 宽带接入:PLC技术可以利用电力线路实现宽带接入,为用户提供高速的互联网服务。相比传统的宽带接入方式,PLC技术减少了网络设备的投资和维护成本,提升了用户的上网体验。
3. 汽车电力线通信:PLC技术可以应用于汽车领域,实现车辆内部各个电器装置之间的通信。这一技术可以提高汽车的安全性和舒适性,实现智能化驾驶。
4. 楼宇自动化:PLC技术可以应用于楼宇自动化控制系统,实现对电力设备、照明系统、门禁系统等的控制和监控。这一技术可以提高楼宇的安全性和能源利用效率。
电力线载波通信xin
应用场景
智能家居
实现家庭内部各种智能设备的 互联互通,如智能灯光、智能
门锁等。
智能楼宇
为楼宇自动化系统提供数据传 输通道,实现楼宇设备的远程 监控和管理。
工业自动化
为工业设备提供数据通信支持 ,实现设备间的信息交互和远 程控制。
农村信息化
利用农村现有电力线网络,为 农村提供宽带接入、远程教育
、视频会议等通信服务。
系统还可以根据用户需求,提供数据 分析、异常报警等功能,方便用户对 能源使用情况进行管理。
工业自动化系统中的应用
工业自动化系统通过电力线载波通信技术,实现设备间的数据传输和控制,提高 生产效率。
系统可以实时监测设备的运行状态,及时发现并处理故障,保证生产的稳定性和 安全性。
智能路灯系统中的应用
智能路灯系统利用电力线载波通信技术,实现路灯的远程控 制和监测,提高路灯的使用寿命和节能效果。
将信息编码为脉冲信号,通过电力线进行传输,具有传输速度快、占 用带宽小的优点。
扩频技术
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS):通过将信号扩展到 更宽的频带,降低信号的功率谱密度,提高抗干扰能力。
跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS):通过在多个频率上 跳变,扩展信号的频谱,提高抗干扰能力。
plc电力载波通信
plc电力载波通信
自20世纪80年代以来,PLC(Power Line Communication)电
力载波通信技术一直都是研究领域中的热门话题。它是一项技术,能
够将诸如数据、视频和音频信号等通过电线传输,实现局域网之间的
有线互联。电线作为一种介质,以非常低廉的成本进行扩展,可以有
效的避免安装新的电缆的繁琐,从而为客户提供更快速的数据传输服务。
PLC电力载波通信技术能够使用位置上的标准电缆运输数据,且
不会影响正常的电力传输,其传输无需线缆布线,电能可沿着电缆线
传输受控和数据信号,解决了以往因为布线难度和昂贵而大大拖慢网
络构造进程的问题,使得网络安装和调试工作大大减少。此外,它还
可以有效的降低网络中的安全问题,避免恶意人从外部攻击网络系统。
PLC电力载波通信技术的发展,减少了网络的建设和运营成本,
也使普通家庭能够连接到Internet。不仅普及了宽带互联网,也帮助
普及了智能电网和服务设备智能化,给家庭带来了更多便利和安全。
随着科技发展,PLC电力载波通信技术也会逐步改进,为家庭智能化带来更多便利性,让更多的家庭也可以轻松的使用到机器学习和自动化
技术。
浅谈PLC电力线载波技术
浅谈PLC电力线载波技术
什么是PLC电力线载波
PLC的英文全称叫PowerLineCommunication,从字面上我们就可以理解这是一种利用现有电力线,通过载波方式将信号进行传输的技术。其最大的特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传输。
PLC技术主要缺点
既然PLC技术这么牛,只要电线架设到哪,数据通讯就可以传输到哪,那我们在日常的生活中为什么不采用PLC电力线技术上网,而是采用ADSL、光纤等作为宽带接入呢?这是由于PLC技术的一些固有缺点限制了它的更广泛应用。
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.电子线对载波信号有很大的衰减,所以一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;
3.电力线上的用电装置很多,会对载波信号造成干扰,而且干扰信号功率可能会远远大于载波信号。
总结来说就是电力线并不是载波信号传输的一个理想媒介,所以PLC载波技术一直仅限于远程抄表之类的应用。但是随着智能电网建设,智能家居电器、智能电表等之间的互联通信又为PLC载波技术提供了一个新的舞台,而各大厂家针对PLC载波技术也在不断改进,使其更适合数据传输和通信。
主要PLC载波技术
目前国内的载波通信基本都是窄带的FSK载波,这种方式受电力线的负载影响较大,通信信道容易造成不稳定,而且其传播速率不够,达不到智能电表实时通讯的要求,所以很多新的载波通信改进方案应运而生。
如安森美采用的S-FSK和ASK调制自动切换技术,意法半导体的采用的n-PSK调制技术,而美信在主推的PLC-G3方案,则基于OFDM调制技术,还有中东和欧洲正在部署的PRIME标准,也是基于OFDM调制技术。各大半导体厂商针对各技术也都有相应的芯片方案推出,如美信的MAX2990、MAX2992,意法半导体的ST7580等等,而德州仪器的C2000平台则采用DSP方案,用户只需修改软件协议就能实现FSK、G3、PRIME等多种标准方案,为设计带来了极大的便利。有兴趣的朋友可以参考笔者先前的一篇文章“智能电表方案各家谈”,相信肯定会给您有所启发。
电力载波的优缺点简述
电力载波的优缺点简述
一、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!不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。
二、缺点:
1、信号质量差,单宽窄,线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据、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、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用;
4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。使用的交流电有50HZ和60HZ,其周期为20ms和,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,因此干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间
内进行数据传输的方法,但由于过零点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;
5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。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。
PLC电力线通信技术优点及弊端
PLC电力线通信技术优点及弊端
作者:王显亮
来源:《科学与技术》2018年第15期
摘要:电力线通信技术(PowerLineCommunication,PLC)是近来被广泛研究的一项技术,运用此技术我们可以将传输电流的电力线作为通信载体,把载有信息的高频信号加载到电力线上,通过电线进行数据输出,最后用专用解调器将信号分离并发送给终端设备,极大提高了信息传输的效率。事实上广义电力线通信技术早在六十多年前就已经应用在了输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。而现在所说的PLC通常是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式,主要应用于家庭互联网接入和家电智能化联网控制。本文通过介绍PLC技术的发展,并对PLC技术的优缺点及未来的应用前景进行分析阐述。
关键词:电力线通信;调制解调器;数字信号处理
一、电力线通信
电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。利用输电线路作为信号的传输媒介,人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高,可靠性好,不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用,因此PLC具有较高的经济性和可靠性,在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
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P L C电力载波通信技术优势介绍非原创
PLC电力载波通信原理介绍
电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有:
⏹Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。
⏹OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The?Open?PLC?European?Research?Alliance)
电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术:
⏹电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术
⏹正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC
技术
窄带PLC和宽带PLC比较
电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC):
用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式
C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比)
主要优点如下:
1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。
2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。
3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。
缺点:
扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到1?Mbit /s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。
正交频分复用技术(OFDM):
OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。
相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:?
1)抗衰减能力强。OFDM通过多个子载波传输用户信息,对脉冲噪声(ImpulseNoise)
和信道快衰落的抵抗力很强。同时,通过子载波的联合编码,OFDM实现了子
信道间的频率分集作用,也增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。
2)频率利用率高。OFDM允许重叠的正交子载波作为子信道,而不是传统上利用
保护频带分离子信道的方式,因此提高了频率利用效率。
3)适合高速数据传输。OFDM的自适应调制机制,使不同的子载波可以根据信道
情况和噪音背景的情况选择不同的调制方式。OFDM技术非常适合高速数据
传输。
4)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干
扰。造成码间干扰的原因有很多。实际上,只要传输信道的频带是有限的,就
会造成一定的码间干扰。由于OFDM采用了循环前缀,因此,对抗码间干扰的
能力很强。
华为PLC技术优势
华为PLC,采用华为海思自主研发芯片:Hi3911C,载波频率:2~12MHz(支持自适应调节),OFDM调制,相相耦合,最大发射功率4W,幅值大约±9V。遵从Home-Plug (家庭插电联盟)国际标准。
技术特点:
⏹物理层采用OFDM,即“正交频分复用”技术,子载波支持BPSK、QPSK、8QAM、
16QAM、64QAM 调制
⏹载波频率:2~12MHz
⏹物理层峰值速率14Mbit/s
⏹应用层峰值速率2.8Mbit/s
⏹支持终端个数1000 个
华为组串式逆变器,内部集成PLC通信模块PLC STA,通过交流输出电力线缆,与安装于箱变侧的智能子阵控制器Smartlogger进行电力载波通信。整个光伏子阵内,采用PLC后再无须专门为子阵内通信铺设RS485通信线缆,可节省通信线缆及施工量。PLC电力载波与RS485方案对比
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。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。
光伏电站中应用场景比较多样,特别是大型电站,通常在偏远的荒芜地区,传统的通讯方案需要专门设计通讯线缆部分,埋地的话需要铠装线缆或者穿管铺设,成本升高,且施工方面需要挖沟,而PLC的最大特点:不需要重新架设通讯线缆,只要
3、华为PLC对潜在影响因数抑制介绍
3.1噪声抑制
3.1.1 逆变器交流线路上噪声主要有以下几种情况:
1) 逆变器的开关噪声,基本比较稳定,逆变器正常工作时基本不会影响PLC通信。
2)交流谐波噪声,来源于逆变器交流输出。逆变器输出谐波控制不好,会导致交流线上噪声过大,从而影响PLC的信噪比,可能会导致通信失败。
逆变器交流线路上噪声抑制方案如下:
1)大多数交流噪声频率都在2MHz以下,而华为PLC芯片载波频率在2~12MHz,所以不会影响PLC通信。对于逆变器的开关噪声,大约15KHz,基本比较稳定。此种噪声进入到PLC通信板后,会被硬件带通滤波器滤除,不会影响通信。
2)交流谐波噪声过大,会影响PLC的信噪比,可能会导致通信失败。针对这一种噪声,华为PLC芯片物理层支持FEC(Forward Error Correction)和CRC(Cyclic Redundancy Check)功能,具备强大的去噪和纠错能力。同时有专门的自动增益调整技术和特定的噪声滤波算法,可以很好的提升噪声耐受能力。
3)PLC芯片物理层还支持数据分段和重组,数据重传机制;应用层也有超时重传机制。对于在某一时候受到干扰的情况,可以在下一次数据传输时继续传输正确的数据。
3.2抗信号衰减和反射抑制
3.2.1 PLC信号在交流线路上衰减会导致传输距离变短,主要因素有: