电力线载波(PLC)技术及解决方案
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。
论电力载波通信(PLC)技术
扩频技术指的是将需要传输的信息进行扩频 ， 使其在一个 比信息的带宽
要 宽 的多 的 频带 上 进行 传 输 ， 接 收 端 在接 受 到 信 息之 后 ， 首 先要 进 行 信 息 的
将接受到的信息恢复到其扩频之前 的带宽 ， 其主要的过程如下图所示。 电力 载波 通 信 时 ， 需 要 面临 很 多 的时 变 性及 随 机 性 的 因素 的影 响 ， 这 对 低压 解扩 ，
今 广 泛使 用 的一 种 调制 方 式 ， 应用 在 电力线 载 波 通 信 上 ， 使 电 力 线 上 的高 速 数 据通 信 成为 可 能 。 如 何根 据 电力线 介 质高 频段 采用 合 适 的调 制技 术及 相 应 的编 码 、 均衡 、 同步 及 自适 应 技 术 在合 适 的 频带 上 实 现告 诉 电 力 线 通信 是 非 常重 要 的 。Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ￣ Ｉ Ｊ 用Ｉ Ｄ Ｆ Ｔ （ 离 散 傅里 叶逆 变换 ） 和Ｄ Ｆ Ｔ （ 离 散傅 里 叶 变换 ） 或
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施工技术与应用
论 电力载波通信 （ Ｐ Ｌ Ｃ） 技术
耿 晓 昕
广 东 电 网公 司 江 门 供 电局
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摘要 ： 电力载 波通 信技 术在 电力传 输 网 络 中， 有着 十 分广 泛 的 应用 ， 他 主要 的技 术原理 是 在 进行 信 息 的交 换及 数 据 的传 递 的过 程 中， 传 输 的媒介 是 已有 的 配 电网 ， 电力载 波通 信 技 术诞 生 时 主要 用 于 电话信 号 的传 输 。 本 文探 讨 其主 要 的特 点及 应 用 ， 并针 对 电
力载波通信技术的发展现状， 探讨电力载波通信技术的发展趋势及研究方向。 关 键词 ： 电力载 波通 信技 术 ； 应用； 特点； 研究； 发 技术是运用已经存在的低压 电力网络进行数据与信息的 有效 传 输 ， 随着 电 力载 波 通信 技 术 的不 断 发 展 ， 电力 载 波通 信 技 术 中存 在 的 缺点 ， 各方面的技术在不断的改进 ， 在 以后的发展过程中电力载波通信技术
电力载波通讯PLC行业及芯片的分析
电力载波通讯PLC行业及芯片的分析电力载波通讯PLC,是指现有电力线上进行模拟信号和数据载波通讯Power Line Communication.随着技术的进步,人们在这一领域进行了长时间的大量的研究和试验.近几年来PLC已在家庭视音频和电力抄表等方面取得重大突破,并给相关企业带来了良好的经益。
本文就PLC行业及芯片类别进行分析。
从通讯距离主要可分为长(1000M以上)、中（200M-1000M）、短（200以下）三类。
从通讯信号可分为模拟（因网络环境等原因，其产品使用已失败，其研发也几乎停止）和数字两种，目前成功应用的主要是数字通讯。
而数字通讯又分为宽带（1Mbps以上）和窄带（1Mbps以下）。
宽带（1Mbps以上）的技术和芯片主要应用于Internet的接入、家庭视音频和数据传输等。
窄带（1Mbps以下）的技术和芯片主要应用于电力抄表、远程控制等。
以上两项技术已进入实用阶段，并收到了较好的社会经济效益。
下面先分析宽带（1Mbps以上）的技术和芯片：宽带（1Mbps以上）的技术和芯片主要解决近距离的视音频和数据传输，在国外这方面的研究已有十几年的历史，并取得了很大的成功；国内虽有机构一直在跟踪研发此类产品，但一直没有任何结果，即没有任何产品推出。
国外成功的企业也只有为数不多的几家，它们主要是：美国的Intellon、英国的POEM-TECH(Siconnect)、西班牙的DS2、法国的Spidcom和日本的松下。
这些企业所推出的芯片带宽有14Mbps、22Mbps、85Mbps、200Mbps1、Intellon美国本土上市公司，行业龙头，去年完成5300万美金销售。
主要产品为14Mbps、85Mbps、200Mbps；于2002年开始销售，目前国内销价分别为$6、$9、$14，前期主要是接入市场，典型终端用户中电飞华约20万用户，但因故障率高而停止，现转入家庭市场。
2、POEM-TECH英国公司产品为22Mbps、200Mbps(09上市)，2006年开始销售，2007年进入中国，芯片价格约$5,在中国深圳设有科瑞华公司为其提供技术服务，介入门槛低。
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。
•室内电力线通信还可以支持电力线智能家居系统的搭建。
通过将智能家居设备与电力线相连，实现智能家居设备之间的通信和互联，实现智能家居系统的远程控制和管理。
3.3 智能电网传输•电力线载波技术在智能电网中有广泛应用。
通过在配电线路、变电站和智能电表中布置载波模块，实现对电力系统的监测、控制和数据传输。
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。
（3）电力网络安全：PLC技术的传输安全性比较高，可以有效防止电力系统数据遭到外来侵害，提高电力系统的安全性。
（4）智能电网技术：PLC技术可以支持智能电网技术，实现智能调度、智能控制、自动调整等功能，以有效提高电力系统的运行效率。
4.如何使用载波技术来保障电力系统的安全性（1）使用专用电缆：专用电缆可以有效防止外界电磁波干扰，以及网络内部信息被窃取，同时也可以提高电力系统的安全性。
电力线通信方案
电力线通信方案一、背景介绍电力线通信（PLC）是一种利用电力线路传送数据的通信技术，它能够通过已有的电力线路实现无需额外布线的通信功能。
PLC技术已经在电力系统、智能家居、物联网等领域得到广泛应用。
传统的PLC技术在通信速率、抗干扰能力等方面存在一些限制，如速率低、传输距离有限、受电力线路质量影响较大等。
为了满足现代人们对通信速度和稳定性的要求，不断有新的PLC方案被提出。
本文将介绍几种常见的电力线通信方案。
二、OFDM-PLC技术OFDM-PLC（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Power Line Communication）技术是目前最常见的PLC方案之一。
它将一条电力线路划分成多个独立的子载波，在每个子载波上同时传输多个数据流，从而提高了传输速率和抗干扰能力。
OFDM-PLC技术的优势在于其频率资源利用率高、抗干扰能力强、可靠性较高。
同时，由于OFDM-PLC采用了频谱分集技术，能够充分利用电力线路的频谱资源，从而提高了数据传输的可靠性。
三、Wi-Fi-PLC技术Wi-Fi-PLC技术是将Wi-Fi技术与PLC技术相结合的一种新型通信方案。
它通过Wi-Fi信号将数据从传感器等设备发送到PLC节点，再经过电力线路传输到目标设备。
Wi-Fi-PLC技术的优势在于其高速传输、广覆盖、易部署等特点。
通过将Wi-Fi和PLC技术相结合，可以有效解决传统PLC技术在传输速率和覆盖范围方面的限制。
四、LTE-PLC技术LTE-PLC技术是一种新兴的PLC通信方案，它将LTE网络技术与PLC技术结合，实现了在电力线路上进行无线通信的功能。
LTE-PLC技术的优势在于其高速传输、低延迟、大容量等特点。
通过LTE网络的支持，可以将电力线路上的通信速率提升到兆级别，同时能够满足多设备同时接入的需求。
五、光纤-PLC技术光纤-PLC技术是一种将光纤通信和PLC技术相结合的通信方案。
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PLC电力载波通信原理介绍电力线通信（PowerLineCommunication，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(SpreadSpectrumCommunication，SSC)，窄带PLC技术⏹正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，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(SpreadSpectrumCommunication，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。
电力线通信（plc）技术综述
６６０中国科协２００４年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会２００４年学术年会论文集巾国·海南电力线通信（ＰＬＣ）技术综述曹惠彬（国电通信中ｏ、北京１００７６１）ＳＵＲＶＥＹｏＦＰｏＷＥＲＬＩＮＥＣｏＭＭＵＮＩＣＡＴｌ０Ｎ（ＰＬＣ）ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹＣＡｏＨｕｉ—ｂｉｎ（ＳｔａｔｅＧｒｉｄＴｅｌｅｃｏｍＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７６１，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｎⅡｏｄｕｃｆｉｏｎ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，ｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｎｅｔｗｏｒｋａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｈｅｗｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｓｔａｎｄａＩｄｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄＥＭＣｉｓｓｕｅｓｏｆｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＰＬＣ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＰｏｗｅｒｌｉｎｅｃｏｌｎｌｌｌＵｎｉｃａｔｉｏｎ；Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｎｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｆｕｎｅｔｉｏｎａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ：Ｎｅｔｗｏｒｋａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ：ＥＭＣ摘要：论述了电力线通信技术概况、技术分类、功能定位、主要用途、网络体系结构特征、发展动态、标准化进展、ＥＭＣ问题等．侧重于宏观分析，不涉及技术细节。
关键词：电力线通信；技术分类；功能定位；网络体系结构特征：标准化：电磁兼容１概述电力线通信（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）是利用电力线实现信息传递的通信方式的统称，简称ＰＬＣ。
要了解电力线通信，首先必须对电力线有一个基本的了解。
电力线大致分为五类：（１）各种输电线：包括特高压输电线（ＵＨＶ，１０００ｋＶ及以上）、超高压输电线（明Ｖ，７５０、５００或３３０ｋＶ）、高压输电线（ＨＶ，２２０ｋＶ）；（２）高压配电线；１１０、６６、３５ｋＶ；（３）中压配电线：ｌＯ（２０）ｋＶ：（４）低压配电线：３８０／２２０Ｖ；（５）室内用户线：我国一般为单相２２０Ｖ。
载波通信技术及方案
载波通信技术及方案1.1.1技术特点配电线载波通信是一种利用配电线路进行信号的传输的传统的技术，其优点是具有投资小，见效快，是电力专网，灵活且安全。
10 kV配电载波通道的传输特性较恶劣，这表现在：（1）通道衰耗变化剧烈：与输电线路相比，10 kV通道虽然传输半径不大，大多不超过10km，但是，由于配电网在变电站侧一般不装设阻波器，变电站的各条出线实际上是总线型连接，引起的衰耗大。
另外10 kV线路状况复杂，架空线、地埋电缆特性阻抗相差很大，每公里衰耗值也相差许多，对于架空线、地埋电缆混合敷设的线路，衰耗情况更严重一些。
10 kV通道的衰耗特性是影响载波数据传输的重要原因。
（2）干扰严重：10 kV载波通道的干扰主要有背景噪声和尖脉冲干扰，其来源很多，设备开关切换产生的脉冲干扰、用电设备产生的噪声以及电力线耦合的外界电磁波等。
在这样恶劣的环境下进行数据传输，要保证实时性要求，必须要物理层调制技术及链路技术的协调配合，才能保证误码率的要求。
多年来载波技术并没在在配网通信中大规模的应用，主要的难点问题是：a)在速率在配网自动化应用中已经可以满足要求，但是可靠性不高；b)配电线路恶劣，造成通信误码；c)开关开合造成通信故障；d)线路拓扑结构的变化，载波机不能适应，从而带来运行维护上很多麻烦。
目前的配网载波技术在以下几个方面作多不少的改进：a)丰富耦合和中继的方式，减小线路中的开关开合对通信信道带来的影响。
b)设计性能优异的调制解调程序和模拟前端部件，提高物理层通信的可靠性。
c)通过网络协议的设计，提高通信的可靠性，延长通信的距离，适应网络拓扑结构以及线路情况的变化。
d)通过网管程序的设计，提高系统对于网络设备的配置管理和监测控制的能力。
目前使用于城市配网应用的载波技术主要是电缆屏蔽线载波通信，根据在上海供电局的配网方式调研中，可以看到目前电缆屏蔽线载波的应用效果还比较好。
具体建设规模可见附件二。
在佛山供电局的载波测试中选用了两家公司，分别是南瑞国网南京自动化研究院水情水调及环境监测研究所（以下简称南瑞水情所PLC-075）、许继昌南通信设备有限公司（以下简称许继西门子），并选用了这两家目前已有应用的产品。
电力线载波技术
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。
电力线载波通信系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
2、调制方法
电力线载波机采用得调制方式主要有双边带 幅度调制、单边带幅度调制和频率调制三种, 其中单边带幅度调制方法应用最为普通。
远动信号就是脉冲序列。为使她能和话音信号同 时传输,需经过调制解调器将脉冲信号调制在远 动信号频段内得音频上,然后才能通过送入载波 机得远动入口。所以,对电力线载波机而言,远动 信号就是指已调得音频信号,通常采用频移键控 (FSK)方式传输。
电力线载波通信系统
1、概述
电力线载波通信(Power Line Carrier PLC)就是利用输电线作 为传输通路得载波通信方式,用于电力系统得调度通信、远动、 保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。 一、电力线载波通信得特点 1、独特得耦合设备(电力线上有工频大电流通过,载波通信设备 必须通过高效、安全得耦合设备才能与电力线相连。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得传输,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 工频电压、大电流对载波通信设备得损坏,确保安全。) 2、线路频谱安排得特色性(决定因素:①电力线本身得高频特性; ②避免50Hz工频得干扰;③考虑载波信号得辐射对无线电广播及 无线电通信得影响。我国统一规定电力线载波通信使用得频率 范围为40～500kHz。 3、线路存在强大得电磁干扰(由于电力线上存在强大得电晕等 干扰噪声,因此要求电力线载波设备具有较高得发信功率,异获 得必须得输出信噪比)
③低压电力线载波指用于380v及以下电压等级得电力线载波通信 设备。载波线路状态极差,主要传输电力线上网、用户抄表及 家庭自动化得信息和数据。
2、从使用得带宽角度划分
从使用得宽带角度来说,电力线载波通信分为宽带电力 线载波通信(Brodband Power Line munication,BPLC) 和窄带电力线载波设备。所谓电力线宽带通信技术就就 是指带宽限定在2M～30MHz之间、通信速率通常在 1Mbit/s以上得电力线载波通信技术,她多采用先进得 OFDM技术,实现高速数据传输。所谓窄带电力线载波通 信技术就就是指带宽限定在3～200kHz、通信速率小于 1Mbit/s得电力线载波通信技术,她所采用普通得PSK技
电力线载波(PLC)技术及解决方案
片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层。重点在于应用层！能在不到一 个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案！
可靠
自动应用可信值/中继，提供通信可靠性 由于包含16位分辨率的模拟前端，具有极优的噪声免疫性，免受不同
类型噪声影响
易用/藉串行接口配置 同时兼容于单相和多相 方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低
• “和声”(Chorus) - 每个PLC模块充当其它模块的中继器
18
中继示例
和声(Chorus)
IC=2 CC=2
CC=1
CC=0
无更多转发
DC=IC-CC=2
单MAC帧，目的地址：模块5， 初始可信值IC：2
19
实现自动中继
• PLC系统不要求设定中继“路由”表。 • 网络自动找到最佳通信通道。 • 自动适应传输状况。
39
A频段
B频段
95
C
D
125
140 148.5 F kHz
13
S-FSK调制
10 kHz间距 SFSK或ASK
1 01 0101 00 1 fm fs fm fs fm fs fm fs fs fm
14
> 10 kHz
1
0
宽带干扰
S-FSK和ASK
窄带干扰
15
判决阈值 判决阈值T
资料来源：ERDF
Application and Metering Controller
ALC_IN M50HzIN
XTAL_IN XTAL_OUT
VSSA VSS
Memory
串行 EEPROM PC20091018.2
电力线载波通信详解
（二）调制方式
电力线载波机采用旳调制方式主要有双边带幅度调 制、单边带幅度调制和频率调制三种，其中单边带幅 度调制方式应用最为普遍，本节主要简介这种调制方 式。 单边带幅度调制(SSB)也称单边带调幅，一般采用两次 调制及滤波旳措施，将双边带调幅产生旳两个边带除 去一种，载频也被克制。它有下列优点：
第三章 电力线载波通信
概述 电力线载波通信系统 数字电力线载波机 电力线载波通信新技术
第一节 概述
电力线载波通信(也称PLC-Power Line Carrier)是利用 高压输电线作为传播通路旳载波通信方式，用于电力 系统旳调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务 通信及多种信息传播。电力线路是为输送50Hz强电设 计旳，线路衰减小，机械强度高，传播可靠，电力线 载波通信复用电力线路进行通信不需要通信线路建设 旳基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有主要 地位。
结合滤波器样例： MCD80
结合滤波器原理图
设计耦合系统采用旳线路阻抗值一般是： 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。
•线路阻波器
线路阻波器
线路阻波器串接在电力线路和变电站母线之间，阻塞高频信号，
8）峰值包络功率
指在要求旳工作条件下，在调制包 络最高峰值处载波一周期内送到要求负 载上旳平均功率。
9）标称载波功率
电力线载波机旳标称载波功率是指 在满足乱真发射要求，并在载波机输出 端终接以等于标称阻抗值旳电阻负载旳 情况下，设计该设备时所取旳峰值包络 功率。
10）自动增益控制
当接受载波信号电平在自动增益控制调 整范围内变化30dB时，话音及信号旳音频接受 电平旳变化应不大于1dB。
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。
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。
电力线载波通信及其应用
通讯可靠性 终端设备 接入点 的便利性 施工周期 系统投资
好 电力猫+普通 网卡 受限于 电源插座 2天 低
好 普通网卡 受限于 接入网口 30天 高
稳定性一般，信号 距离不好控制，穿 透钢筋混凝土墙体 后性能变差
AP + 无线网卡 覆盖区域内不受限 制 7天 高
PLC标准介绍
HomePlug联盟及其相关标准
力线通信系统正在和其他通信媒价一起，组成互补的多通道传感器网络。 主流的芯片厂家：Intellon,Maxim,Conexant,DS2
我国电力线通信技术
• 1997年开始研究PLC技术，主要考虑PLC技术应用于低压抄表系统，传输 速率很低。 • • 1998年开发出样机，并通过了试验室功能测试； 1999年在现场进行试运行，获得了产品登记许可，5月，进行PLC系统的 研究开发工作。 • • • 2000年开始引进国外的PLC芯片，研制出2Mbps的样机。 2001年下半年进行了小规模现场实验 沈阳 北京 2003年研发了国家电力调度通信中心电网调度自动化系统，进行了低压配 电网电力线高速通信技术研究。 • 2005年完善了电力线通信（PCL）宽带接入系统。
电能表 PLC设备跨接变压器
变压器两侧 实现电流隔离 PLC信号注入
中压电力网络
耦合图示
3相4线制 将PLC信号耦合（注入）各相
3相4线制 将PLC信号耦合（注入）某相
3相3线制 将PLC信号耦合（注入）各相
3相3线制 将PLC信号耦合（注入）某相
耦合图示
中继器
网络密码NEK1
1-1
网络密码NEK2 1-2 21 2-2
•
只要是在通电的地方就可实现连网，并且接入、移动均灵活，维护方便。
电力线载波-Prime PLC技术简介
1.电力线载波电力载波通讯即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。
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。
目前常见的且有国际标准/联盟支持的电力线载波通讯协议有2种-Prime or G3，这里先介绍Prime，G3另外开贴再表。
2. Prime 网络结构Prime的网络结构大体如下3. 物理层Prime协议没有免俗，使用了时下最流行的OFDM（正交频分复用）技术。
像G3 PLC或者更为大众所熟知的LTE，也都使用了OFDM这项技术。
关于OFDM的具体细则这里就不做展开了。
Prime PLC工作在42-89 kHz Band A or 100-500 kHz FCC（Prime 1.4新加入）以下以Band A为例子：物理层的OFDM调制工作在41.992kHz~88.867kHz,在这个频段上共有97个子载波（等距子载波）子载波的间隔Δf=0.488kHz（488.28125Hz）。
一个Prime OFDM symbol时间为1/Δf+192μs (循环前缀)=2240μs4. MAC层4.1 MAC FrameMAC Frame是Prime网络的立身之本，决定了各节点对Prime网络的使用MAC Frame的定义是–Time is divided into composite units of abstraction for channel usage。
MAC Frame在1.36和1.4中的定义分别如下4.1.1 CFPCFP-Contention Free Part: 在CFP period内只有被授权的节点才能使用网络关于CFP的时间1.36中CFP并不是一定需要的，可以为0，在1.4中CFP时间至少为（MACBeaconLength1 + 2 x macGuardTime）一般情况下CFP时间是通过CFP MAC control packet获得的，在1.4中CFP这种特权会在中继节点转发Beacon-Slot时获得。
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可信值管理中继
• 可信值(Credit)管理 - 可信值中继
• “和声”(Chorus) - 每个PLC模块充当其它模块的中继器
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中继示例
和声(Chorus)
IC=2 CC=2
CC=1
CC=0 DC=IC-CC=2
无更多转发
单MAC帧，目的地址：模块5， 初始可信值IC：2
安森美半导体 PLC调制解调器的优势
方案更安全，上市速度更快：
片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层。重点在于应用层！能在不到一 个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案！
可靠
自动应用可信值/中继，提供通信可靠性 由于包含16位分辨率的模拟前端，具有极优的噪声免疫性，免受不同 类型噪声影响
0 0 1 fs fs fm
1
0
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S-FSK和ASK
宽带干扰
窄带干扰
判决阈值
判决阈值T
资料来源：ERDF
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物理层(PHY)帧格式
时隙指示器对应 50Hz过零点
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中继(Repetition)
Concentrator Module 1 Module 2 Module 3
distance Power Level (dbμ V)
10
低物料单(BOM)成本
Resistors Capacitors Diodes X-tal Pulse transformer Integrated circuits TOTAL 16 17 2 1 1 2 39
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AMIS- 49587功能框图
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欧洲电工标准化委员会(CENELEC)频段
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本地通信
本地微控制器(MCU)至PLC调制 解调器：
半双工 标准不归零(NRZ)格式 标准位、8个数据位及1个停止位 硬件可编程波特率(4,800、9,600、 19,200和 38,400波特) 3.3 V额定供电电压(通信引脚电容容 限为5 V) RxD和T_REQ引脚为0-5 V电平
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易用/藉串行接口配置 同时兼容于单相和多相 方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低
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评估套件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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评估套件AMIS49587EVK
评估套件AMIS49587EVK
• 评估套件包含2个PLC调制解调器，用于在客户端与服 务器之间配置通信 • 评估套件包含开源图形用户界面(GUI)，用于配置端到 端通信 CLIENT
3
法国配电公司(ERDF)*规范
* ERDF全称Électricité Réseau Distribution France，为EDF全资子公司
4
无线还是PLC?
Linky项目概览
客户
资料来源：ERDF
5
ERDF规范：1.开放系统互连(OSI)模型
资料来源：ERDF
AMIS-49587
6
ERDF规范：2.物理(PHY)层
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实现自动中继
• PLC系统不要求设定中继“路由”表。 • 网络自动找到最佳通信通道。 • 自动适应传输状况。
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安森美半导体PLC调制解调器特点
安森美半导体的PLC调制解调器是一体式方案：支持PLC现场部 署要求的4种不同模式
NO_CONFIG MASTER (集中器) SLAVE (电表) SPY (给测试人员的原始数据)
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SERVER
Serial I/ F
Supply
Disturbance Generator
Serial I/ F
Supply
AMIS-30585
AMIS-30585
Line Driver
Line Driver
Mains coupling
Line Simulator
Mains coupling
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电力线载波(PLC)技术及解决方案
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PLC应用
智能街灯 智能插座
RF
智能电表
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PLC调制解调器 – 欧盟市场
欧盟委员会强制要求2022年前所有欧盟电表替换为智能电表。 法国电力(Electricité de France, EDF)启动了世界上最大的智 能电表项目，计划于2012年至2017年之间在法国部署3,500万 个智能电表 。 EDF已为该项目选择电力线载波(PLC)协定。
• 物理层参考规范：IEC 61334-5-1/ EN 50065
资料来源：ERDF
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安森美半导体 PLC 解决方案
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安森美半导体 PLC调制解调器历史
AMIS-30585 (1.2 k波特)
历经超过8年的现场应用检验 最初开发时就符合IEC 61334标准(SFSK规范)
AMIS-49587 (2.4 k波特)
速度更高，满足市场新要求 目前已获法国原设备制造商(OEM)先期使用 已获数家中国电表客户选用
=> AMIS-30585与AMIS-49587引脚对引脚兼容！
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AC-DC DC-DC
Power Management AC/DC DC/DC
功率运算 放大器
12V
SFSK 调制解调器
3,3V 3,3V / 1,8V
TX_OUT
T_REQ
NCS5650
TX_ENB
TXD RXD BR0 BR1 RX_IN RESB
RX_OUT
Application and Metering Controller
1:2
REF_OUT
AMIS-49587
ALC_IN
Memory
M50HzIN
MAINS
保护二极管
串行 EEPROM
PC20091018.2
遵从EN50065 接入户内 1 Mbps
9 kHz
95 kHz
148.5 kHz
1 MHz
10 MHz
30 MHz
100 MHz
A频段
3 9 95
B频段
125
C
140
D
148.5 F kHz
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S-FSK调制
10 kHz间距 SFSK或ASK
> 10 kHz
1 fm
0 1 fs fm
0 1 0 1 fs fm fs fm