电力线载波通信
电力线载波通信概述(ppt 75页)
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
电力系统中的电力线载波通信技术
电力系统中的电力线载波通信技术引言电力通信被普遍应用在电力系统中，其主要目的是实现电力信息传输、监测和控制。
而电力线载波通信技术作为其中一种重要的通信手段，具有广泛的应用前景。
本文将探讨电力线载波通信技术在电力系统中的原理、应用和发展趋势，为读者提供更深入的了解。
一、电力线载波通信技术的原理电力线载波通信技术利用电力线作为传输介质，通过将高频信号耦合到输电线路上，实现信息传输的目的。
其原理基于电力线的双重工作特性，即输电和通信，并通过频分复用技术使其同时进行。
首先，信号的耦合。
在电力线输电过程中，由于电力系统的特性，存在着一定的电压和电流波动。
电力线载波通信技术利用这种波动作为信号传输的载体，通过改变电流和电压的幅度和频率来传递信息。
这种耦合不仅能提高信息传输的可靠性，还能减少系统对外部环境的干扰。
其次，频分复用技术。
电力线系统中，除了电力信号外，还有其他频率的干扰信号存在。
为了有效地区分不同信号，电力线载波通信技术引入了频分复用技术。
通过将不同频段的信号分配给不同的用户或功能，实现数据的同时传输和分离。
二、电力线载波通信技术的应用1. 电力数据传输电力线载波通信技术在电力系统中最常见的应用就是实现电力数据的传输。
通过将监测仪器、数据采集设备等连接到电力线上，可以将实时电力数据传输到中央控制中心，实现对电力系统的远程监测和管理。
这种应用不仅提高了电力系统的运行效率，还能预防和处理电力故障。
2. 智能电网随着电力系统的现代化发展，智能电网的建设成为当今的热点。
电力线载波通信技术在智能电网中起到了重要的作用。
通过将智能设备与电力线相连，可以实现对电力负荷、电能质量和安全等参数的实时监测和管理。
并且通过数据的传输和处理，可以实现电力系统的智能化运营和优化调度。
3. 家庭电力信息管理电力线载波通信技术还可以应用于家庭电力信息管理。
通过在家庭电力表中集成通信模块，可以实现对电力用量、功率因数等信息的实时监测和统计。
第3章__电力线载波通信..
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..
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。
电力线载波通信原理
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。
电力线路载波通讯
电力线路载波通讯随着社会的进步和科技的发展，电力供应已经成为人们生活中不可或缺的部分。
为了提高电力系统的安全性和可靠性，电力线路的通讯系统也逐渐发展起来。
其中，电力线路载波通讯技术因其高效、可靠的特点而备受关注。
本文将从电力线路载波通讯的基本原理、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、基本原理电力线路载波通讯是一种将电力线路作为传输介质的通信方式，利用电力线路本身的特性进行数据传输。
其基本原理是利用频率高于电力系统运行频率的载波信号，通过调制、解调等技术手段，在电力线路中传输通信信号。
通过在电力线路上布设载波通信设备，可以实现在电力线路上双向传输数据。
在电力线路载波通讯中，主要采用的载波信号频段有低频载波和高频载波两种。
低频载波一般选择在2kHz到150kHz的频段，适用于远程距离传输；高频载波则选择在5MHz到150MHz的频段，适用于局域网和近距离传输。
通过合理的选择载波信号频段，可以满足不同距离、不同应用场景下的通讯需求。
二、应用领域电力线路载波通讯广泛应用于电力系统中的各个环节，为电力系统的运行提供了重要的支持。
1.远程监控和控制电力线路载波通讯可实现对电力设备的远程监控和控制。
通过在电力线路上部署载波通信终端设备，可以对电力系统中的关键设备进行实时监测，并实现对其进行远程控制。
这种方式不仅提高了电力系统的运行效率，还减少了维护人员的工作量。
2.电力信息采集电力线路载波通讯广泛应用于电力信息采集系统中。
通过在电力线路上安装载波通信设备，可以实现对电量、功率因数等关键数据的采集。
这些数据可以帮助电力公司实时监测电力负荷，满足用户不同需求，并进行合理的电网调度。
3.智能电网随着智能电网的发展，电力线路载波通讯也越来越重要。
通过在电力线路上布设载波通信设备，可以实现对电力系统中各个环节的智能化管理。
智能电表、智能变电站等智能设备的使用，大大提高了电力系统的安全性和稳定性。
三、未来发展趋势电力线路载波通讯技术在未来还有很大的发展空间。
电力线载波通信1
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。
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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。
电力线载波通信技术在电力系统中的应用现状
电力线载波通信技术在电力系统中的应用现状引言：电力线载波通信技术是一种基于电力线路的通信方式，通过利用电力线路传输数据和信息，为电力系统的监控、控制、通信等提供了一种有效的途径。
电力线载波通信技术不仅可以降低通信成本，提高通信效率，还能够实现对电力系统的远程监控和智能化控制。
本文将探讨电力线载波通信技术在电力系统中的应用现状。
一、电力线载波通信技术的原理电力线载波通信技术是利用电力线路作为传输介质，通过在电力线上叠加或注入高频（20kHz-500kHz）的载波信号来实现通信的一种技术。
其原理是将数据和信息转换为模拟载波信号，通过电力线路传输到目标位置，再解调得到原始数据和信息。
电力线载波通信技术可以在不干扰电力供电的同时，实现电力系统内部各个终端之间的通信。
二、电力线载波通信技术在电力系统监控中的应用1. 数据采集与监测：电力线载波通信技术可以实时采集和传输电力系统中各种数据，如电压、电流、功率、频率等，为电力系统的监测和分析提供有力支持。
通过电力线载波通信技术，可以实现对配电变压器、电能表等设备的远程监控，大大提高了电力系统监测的效率和准确性。
2. 故障检测与定位：电力线载波通信技术能够实时监测电力系统中的故障和异常，如短路、过载等，并通过传输的载波信号进行定位。
利用电力线载波通信技术，可以准确判断故障位置，快速采取必要的措施，提高电力系统的可靠性和安全性。
3. 负荷控制与管理：电力线载波通信技术可以对电力系统中的负荷进行控制和管理。
通过传输载波信号，可以实现分布式电力控制，对负荷进行精确控制，提高电力系统的供电质量和效率。
此外，基于电力线载波通信技术，还可以实现对电力负荷进行智能调度和优化，提高电力系统的能源利用率。
三、电力线载波通信技术在电力系统通信中的应用1. 电力系统间通信：电力线载波通信技术可以实现不同电力系统之间的通信。
例如，通过在输电线路上注入载波信号，可以实现电力系统之间的远程通信。
电力线载波通信的原理
电力线载波通信的原理电力线载波通信是一种在电力配电线路上通过载波通信技术进行信号传输的通信方式。
它利用了电力线路的导线和设备构成的传输媒介，通过将通信信号叠加到电力信号中进行传输，实现信息在电力线上的传输和接收。
电力线载波通信的基本原理是将需要传输的通信信号通过特定的调制技术调制到一定频率范围内的载波信号中，然后将这个载波信号通过耦合装置耦合到电力线上，利用电力线本身的导电性质将载波信号传输到接收端。
接收端通过相应的解调技术将接收到的载波信号解调还原为原始的通信信号。
电力线载波通信主要包括三个基本要素：调制、耦合和解调。
调制是将需要传输的通信信号调制到载波信号上的过程。
该过程中，通信信号被转换成适合传输的频率范围内的调制信号。
调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
耦合是将调制后的载波信号耦合到电力线上的过程。
这一过程需要借助耦合装置将载波信号注入到电力线中。
一般来说，耦合装置可以分为无源耦合装置和有源耦合装置。
无源耦合装置主要有串联电容、并联电容和电力线电容耦合器等，有源耦合装置则利用调制器与信号源直接相连。
通过耦合装置的作用，载波信号可以与电力信号共同传输。
解调是将接收到的载波信号恢复为原始的通信信号的过程。
在接收端利用解调技术，将接收到的载波信号进行解调，去除载波信号中的调制信息，恢复出原始的通信信号。
在电力线载波通信中，为了保证通信信号的传输效果，需要充分考虑实际环境的影响。
一方面，电力线可能存在各种噪声干扰，如电力设备的开关噪声、电力谐振噪声等。
为了抑制这些噪声的影响，可能需要采用滤波和降噪等技术。
另一方面，电力线的传输特性也会对通信信号的传输造成一定的影响，比如信号衰减和传播延迟等。
因此，需要在设计中充分考虑电力线特性，并采用合适的调制和解调技术来提高通信信号的传输质量。
电力线载波通信具有一定的优势和应用前景。
首先，电力线网覆盖广泛，可以方便地实现信息的传输。
电力线载波通信原理
电力线载波通信原理电力线载波通信是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术，它可以在不需要额外布线的情况下，实现数据传输和通信功能。
在现代智能电网建设中，电力线载波通信技术被广泛应用，为电力系统的监测、控制和通信提供了便利。
本文将介绍电力线载波通信的原理及其应用。
电力线载波通信利用电力线作为传输介质，通过在电力线上叠加高频载波信号来进行通信。
其原理是利用电力线本身的传输特性，将高频信号叠加在电力线上，通过电力线传输到各个终端，再经过解调器解调出原始信号。
这样就实现了在不需要额外布线的情况下，进行数据传输和通信的功能。
电力线载波通信的原理主要包括三个部分，调制、传输和解调。
首先是调制，即将要传输的信号转换成适合在电力线上传输的高频载波信号。
然后是传输，将调制后的高频载波信号叠加在电力线上进行传输。
最后是解调，即在接收端通过解调器将传输过来的高频载波信号解调出原始信号。
通过这三个步骤，就实现了在电力线上传输数据和进行通信的功能。
电力线载波通信技术在电力系统中有着广泛的应用。
首先，在智能电网建设中，电力线载波通信可以实现电力系统的远程监测和控制，提高了电力系统的自动化水平。
其次，在电力线通信网中，可以实现各种类型的数据传输，包括语音、图像、视频等多媒体数据的传输。
此外，在家庭电力网络中，也可以利用电力线进行局域网的组网，实现家庭网络的覆盖。
总的来说，电力线载波通信技术是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术，它利用电力线本身的传输特性，实现了在不需要额外布线的情况下进行数据传输和通信的功能。
在智能电网建设、电力系统监测控制、多媒体数据传输等方面有着广泛的应用。
随着技术的不断发展，电力线载波通信技术将会在电力系统中发挥越来越重要的作用。
电力线载波通信技术
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。
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。
电力线载波通信技术研究与应用
电力线载波通信技术研究与应用近年来，随着信息技术的迅猛发展，电力线载波通信技术作为一种新型通信手段，日益受到广泛关注和应用。
它以电力线作为传输介质，利用电力线自身的特性进行信号传输，无需额外铺设通信线路，不仅具有成本低、可靠性高的优势，还能够实现多种功能需求，如数据传输、智能化控制等。
本文将从原理、技术研究和实际应用等方面，对电力线载波通信技术进行深入探讨。
一、电力线载波通信技术的原理电力线载波通信技术是利用电力线作为传输介质，通过在电力线上叠加其他频率的载波信号来进行通信。
通信信号通过调制技术转换成载波信号，经过电力线传输到目标设备，再经过解调技术转换成通信信号。
在传输过程中，信号的传输质量会受到电力线衰减、噪声干扰等因素的影响。
因此，对于电力线载波通信技术来说，如何提高传输质量是一个重要的研究方向。
在研究电力线载波通信技术的过程中，人们通过对电力线特性的深入研究，发现电力线本身具有一定的传输特性。
电力线的导线之间存在一定的电容和电感，导致电力线对高频信号具有一定的传输能力。
此外，电力线作为一种普遍存在的传输介质，不需要额外的通信线路，大大降低了通信成本，使得电力线载波通信技术具有了广阔的应用前景。
二、电力线载波通信技术的技术研究在电力线载波通信技术的研究过程中，有许多关键技术需要解决。
首先是信号的调制技术和解调技术。
为了提高传输质量，需要研究适合电力线载波通信的调制解调技术，以提高信号的可靠性和抗干扰能力。
其次是电力线通信的数据传输速率问题。
由于电力线本身的特性限制，电力线载波通信的数据传输速率相对较低，研究如何提高传输速率是一项重要任务。
此外，电力线通信还需要解决噪声干扰和电力线衰减等问题。
在技术研究方面，目前已经取得了一些进展。
一方面，人们通过改进调制解调技术，提高了电力线载波通信的信号质量和传输速率。
另一方面，通过研究电力线的特性，设计了一系列滤波器，用于抑制噪声干扰和调整信号波形，进一步提高了通信质量。
电力线载波通信标准
电力线载波通信的标准主要包括以下几个方面：
1. 频谱范围：电力线载波通信的频谱范围通常在8kHz到500kHz之间。
2. 通道配置：电力线载波设备通常采用单路单边带体制，每个单向通道占用标准频带4kHz。
如果需要开通更多电路，则必须采取加装电网高频分割滤波器的隔离措施。
3. 带宽占用：每条通道双向占用2×4kHz带宽，总共61条电路。
4. 频带复用：为了节约使用有效频带，现代电力线载波机通常采用频分复用技术。
例如，将300～2000Hz一段传送话音，2400～3400Hz上音频段传送远动数据或高频保护信号。
请注意，具体的标准可能会因不同的应用场景和地区而有所差异。
因此，在实际应用中，建议参考相关的技术规范和标准，以确保通信的稳定性和可靠性。
电力线载波通信
• 远程监控：远程监控生产过程，保证生产安全和稳定
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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
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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
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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
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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。
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❖ 介绍 ❖ 应用领域 ❖ 实现方法 ❖ 载波模块产品及组网
介绍
❖ 电力线载波（Power Line Carrier PLC）是 一种利用电力线路作为 高频信号传输通道的通 信方式。最大优点：高 频弱电信号同低频大电 流共同传输，无需专门 铺设供电线路。
应用领域
❖ 因特网接入Internet access
100bps 三相150bps、300 bps
物理层芯片；同时提供MAC层和 网络层通信协议，应用层由电表
厂家自己开发
芯片使用单片机，通过软件完成物 理层、MAC层、网络层和应用层
国外电力载波通信
❖ 美国Intellon公司7400--智能家居和宽带接入 ❖ 以色列Yitran公司IT700—窄带电力载波通信 ❖ 美国ECHELON公司PL3150—抄表、智能楼宇
波特率 芯片技术
青岛东软
1993年 约占市场60％
ES16T /PLCi36F SSC16/ES16U
PLCi36C/PLCi36M PLCi36D /ES16W ES16WH /ES16UH PLCi36CE ES16UH-III/ES1631
/ES1630
FSK 63 位 直序扩频
270kHz
330bps
DPSK，15 位直序列扩频通信 120kHz
500bps/250bps 可选 提供简单的网络层通信协议
QPSK扩频调相、过零同步、分时 传输
二进制连续相位移频FSK 过零同步、分时传输
57．6kHz，76.8kHz，115.2kHz 可 选
421.1 kHz
200，400，800，1600bps可变
芯片使用单片机，通过软件完成 物理层、MAC层、网络层；应用
层由电表厂家自己开发
福星晓程 2000年 约占市场30％
弥亚微
2004 约占市场5％
青岛鼎信 2008年 无规模应用
PL2102 PL3105 PL3201 PL3106
MI200E MI210 MI211 MI500
TCM081 TCC081 TCS081
电力载波通信干扰抑制
电力载波通信干扰软件抑制
载波调制技术： ❖ 正交幅度调制（QAM，
Quadrature Amplitude Modulation) ❖ 多音频调制（DMT）
电力载波通信实现-最小系统
电力载波通信实现—光伏电站监控
国内电力线载波通信
品牌 成立时间
规模
芯片 型号
调制类型 中心频率
电力载波通信干扰软件抑制
❖ 载波调制技术：
❖ FSK（Frequency-shift keying）频移键控是利用载波的频率变化 来传递数字信息。它是利用基带 数字信号离散取值特点去键控载 波频率以传递信息的一种数字调 制技术。FSK是信息传输中使用 得较早的一种调制方式,它的主要 优点是: 实现起来较容易,抗噪声 与抗衰减的性能较好。在中低速 数据传输中得到了广泛的应用。
电力载波通信干扰软件抑制
❖ BPSK: 二进制移相键控 调制。以二进制调相为 例，取码元为“1”时， 调制后载波与未调载波 同相；取码元为“0”时， 调制后载波与未调载波 反相；“1”和“0”时调 制后载波相位差180。
电力载波通信干扰软件抑制
❖ 正交频分复用技术 （OFDM）：OFDM技术是 一种正交多载波调制技术方 式。它的基本思想是把输入 信息转换成多路并行信号， 利用快速傅里叶变换对相互 完全正交的一组载波进行调 制形成子载波信号，同时将 可用的频谱划分为许多窄带， 分别传输这些子载波信号。
以色列Yitran公司IT700
❖ 专利调制算法DCSK （ Differential Code Shift Keying ）
❖ 三种工作模式 ❖ 集成8051内核， ❖ 256K Flash ROM and 16K
dynamic RAM
DCSK Modulation
❖ DCSK6(SM-Standard Mode)Primitive rotated value is 800/64usec.Make 64patterns different waveforms.Each waveform can indicate different 6bits value.Speed：1000msec / 0.8msec x 6bits = 7500bits
❖ 家庭网络Home Networking
❖ 市场信息广播 Marketing information broadcasting
❖ 自动抄表系统AMR
❖ 智能家居
❖ 安防应用Security Application
❖ 智能大楼系统Intelligent Building System
❖ 电力系统监控Power monitoring and control
❖ 增大发射功率（EMI问 题）
电力载波通信干扰软件抑制
电力载波通信干扰软件抑制
物理层通信技术：
❖ 多载波调制：首先，数据帧进行多载波调制。要发 送的数据流，经过串/并转换器，它将串行输入的比 特流转换成多个（比如n 个）并行的比特流，即一 个符号包含n 个比特，这n 个比特构成n 阶的向量； 接着，将这n 阶的向量通过正交序列单元（M 单元） 映射到高阶（比如m 阶，m>n）完备成为正交集的 一个向量；然后，通过序列调制（比如FHT），将 多个载波相加。
电力载波通信干扰软件抑制
❖ 扩频通信技术： ❖ 理论基础：根据香农定律，在一
定的差错概率情况下，可以用更 大的带宽来换取信噪比的下降。 ❖ 在扩频通信系统中，需要发送的 信号被伪随机扩频码扩频后，发 送信号的能量被分布在一个很宽 的频带上，而信号在传输过程中 所叠加的窄带脉冲干扰在接收端 对信息进行相关解扩时，其频谱 将被展宽，幅度下降若干倍；相 反，信息的频谱被压缩，幅度上 升若干倍。因此，扩频通信技术 具有很强的抵抗各种脉冲干扰的 能力。
电力线载波技术面临的挑战
❖ 衰减 ❖ 电力线阻抗变花噪声，静电
噪声（脉冲和尖峰） ❖ 低压电路拓扑结构的不确定
性
电力载波通信的干扰硬件抑制
❖ 采用低衰减耦合线圈
❖ 采用高磁导率磁环降低 电磁电转换环节的信号 衰减
❖ 选择通信通道改变解耦 位置尽量避免线路分叉 和衰减元件