电力线载波通信系统解读
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-第2篇
▪ 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。
电力载波通信概述
• 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。
电力线载波通信讲解
第一章绪论●架空明线实用传输频带最高频率可达300 kHz●对称电缆可达600 kHz●同轴电缆可达60MHz●电力线高频通道可达500kHz●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载波通信的基本过程：一变二分三还原变，就是用调制器把话音频带变换到高频频带；分，就是频率分割，即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。
载波机中必须包括以下几种基本部件：●(1)调制器(或解调器):实现频率变换。
●(2)载波振荡器:产生载频信号。
●(3)滤波器:完成选频与频率分割作用。
●(4)放大器:提高信号电平。
两种现象：解决收后重发添加差接系统：差接系统能把用户方向的二线电路与载波机的收、发信支路的四线电路连接起来，同时能使收信支路与发信支路彼此隔离，切断“收后重发”通路。
这是因为差接系统具有信号在邻端方向传输衰减小，对端衰减大的性能。
解决自发自收用以下两个方案：1、双频带二线制双向通信所谓双带二线制，指的是在一对通信线路的两个方向上，采用两个不同的线路传输频带，利用方向滤波器把收、发两个方向的线路传输频带分开，切断“自发自收”通路，从而实现双向通信。
这种方法主要用在线路传输线对较少的载波通信系统中。
如架空明线、电力线载波通信系统中都采用这种通信方式。
2、单边带四线制双向通信所谓单边带四线制，指的是在线路上收、发信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，从而切断了“自发自收”通路。
这种方法主要用于对称电缆和同轴电缆载波通信系统。
载波机特点与技术要求⏹发信功率较大⏹有较快调节速度和较大调节范围的自动电平调节系统⏹大多是单路机⏹能适应不同电压等级的电力线通信需要⏹具有自动交换系统，并提供优先权配置方向滤波器：分割收发频带线路滤波器：过滤信号频带，隔离载波通路与音频通路多级变频与标准转接频谱⏹一次变频：把原始信号通过一次变频搬移到线路传输频带⏹多级变频：把原始信号通过多次变频，搬移到线路传输频带⏹通路变频：把音频信号变频为上、下边带或将上、下边带还原成音频⏹群变频：把由若干路边带信号所组成的群信号送到一个变频器进行变频⏹多级变频的优点⏹有利于调制器后带通滤波器的设计与制造⏹减少滤波器和载频种类⏹实现较好的变频方案，减少串扰⏹便于得到标准转接频谱，有利于机型统一和群间转接CCITT建议的标准频谱通路(0～4kHz) 指每路信号允许通过的频率范围，一般取为4kHz.前群(12～24kHz) 由3个话路信号分别经12, 16kHz和20kHz载波变频，取上边带，组成12～24kHz 的3路群信号，称为前群。
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。
电力载波通信原理
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。
电力线载波通信课件
S / Nmina ——电话通路的最小信噪比，dB；
S/ Nmins ——非电话通路的最小信噪比，dB； Gc——压扩器的改善增益，dB 注：10expn = 10n
各种信号发信电平计算值
信号种类
噪声带宽Hz
电平，dBm
不用压扩器
l--线路长度km Ac--模式转换损失即全部模式的总输入功率电平与最
低衰减模式以外的其他模式的输入功率电平的差值dB。
Aadd--由于耦合电路换位等不连续性引起的附加损失
dB
最低损失模式（1）衰减系数a1 的近似式为：
式中 ：f --频率，kHz dc-- 相导线的直径mm n --分裂导线束的分导体数
电力线载波通信课件
主要内容
一．概述 二．电力线载波通信系统 三．电力线高频通道 四．电力线载波频率分配 五．保护复用载波通道介绍
一、概述
1、简介
历史最久的技术，经历电子管、晶体管、集成电路、部 分数字化、全数字载波机五个发展历程 。
90年代中期应用达到最高峰，是电网通信的主体。
随着贵州电网开始大规模建设光纤通信，传输业务逐渐 被光纤通信取代，目前主要应用于传输电网保护业务和应急 通信。
2、电力线高频通道的衰耗
电力线载波通道的衰减包括线路衰减、耦合损失和桥路损失 三部分 l线路衰减 l耦合损失 l桥路损失
3、电力线高频通道衰耗计算
l对称分量法
信号以相间波和地行波的形式传输
相间波传输
ABC
地行波传输
ABC
相间波传输
ABC
工程计算法1
A总 = A + 7.0N1 + 3.5N2 + 0.9N3 + Ac + At (dB)
《电力线载波通信》14.pptx
❖ 性质：电力系统特有、应用区域最广泛，走向分布与电力
❖
生产、输送以及调度指挥的路由一致
❖ 作用：调度通信、生产指挥、行政业务通信、各种信息传输
❖ 主要问题:
1. 电力线载波机与高压电力线路的连接：这种连接不但要保证 人身、设备安全，而且还要保证获得高频载波电流传输的最 大效率；
华北电力大学
7
二、电力线高频通道的耦合装置与耦合方式
耦合方式 ：耦合方式有三种:相—相耦合方式，相一地耦合方式和相一相，相一地混合耦合方式。
这种耦合方式将载波设备连接在一根相导线 和大地之间。它的特点是只需一个耦合电容 器和一个阻波器，在设备的使用上比较经济， 因而得到了广泛的应用。但这种方式所引起 的衰减比相—相耦合方式大，而且在相导线 发生接地故障时高频衰减增加很多。需要指 出的是，这种方式虽然耦合是一相对地，但
❖ 线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电力系统 一次设备的“加工”，故又称为“加工设备”。加工设备的 作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏到电力设备(变 压器或电力线分支线路)，以减小变电所或分支线路对高频 信号的介入衰减，以及同母线不同电力线路上高频通道之间 的相互串扰。
2020/9/28
在载波频率范围内划分的基本单元，供给一路单方向电力线载波通路 传输的频带宽度。 基本载波频带的具体选择，主要由不同国家所采用的 实际分配方法确定，通常为4kHz，有的国家选用2.5kHz或3kHz。 ❖ 3）标称载波频带
一台实际电力线载波机单方向载波通路所占用的频带宽度，它等于基 本载波频带宽度或其整数倍。
2020/9/28
华北电力大学
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三、电力线载波机的体系结构
❖ 4）话音有效传输频带 指音频频带中话音信号所占用的频率范围(不包括呼叫通路)。电力线
电力线载波通信详解课件
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。
REPORT
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
REPORT
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。
电力线载波通信基础概述
电力线载波通信系统(xìtǒng)的
组成
电力线高频通道
由结合滤波器JL（又称结合设备），耦合电容器C、
阻波器GZ（又称加工设备）和电力线路(xiànlù)组
成。为了实现高频信号在高压输电线路(xiànlù)上
传输需要安装耦合装置。
耦合装置
耦合装置包括结合设备、加工设备及耦合电容器
耦合方式
互独立的信号汇集(huìjí)在一起，通过同一条信道
传输。在接收端再使用相应的处理技术，将各个信号
分离开来。
复用方式：FDM、TDM、CDM
频分多路复用：在发送端运用频谱搬移技术，将多路
信号的频谱搬移到互不重叠的频段上，从而构成一个
群频信号，经信道发送出去的复用方式。接收端只需
使用不同频率的滤波器，即可方便地从群频信号中将
ìn)的特点
线路频谱安排的特殊性
电力线载波(zàibō)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(zàibō)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(zàibō)通信使用频带为
（40～500）kHz。
止电力线上的50 Hz的工频高压和工频电流进入载波
设备，保护载波设备和人身的安全。
线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电
力系统(diàn lì xì tǒnɡ)一次设备的“加工”，
故称之为“加工设备”，作用是通过电力电流、阻止
高频载波信号漏到电力设备（变压器或电力线分支线
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电力载波通讯技术-概述说明以及解释
电力载波通讯技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电力载波通讯技术作为一种基于电力线路进行信息传输的技术，已经得到广泛的应用。
它通过利用电力线路作为传输介质，将信息通过高频信号的方式在电力线路上传输，从而实现远距离的信号传输。
电力载波通讯技术具有很高的实用性和经济性。
相比于传统的有线通信方式，如光纤、铜线等，电力载波通讯技术无需建设额外的通信线路，可以利用已有的电力线路进行信息传输，减少了建设成本和维护费用。
同时，电力线路普遍存在于城市和农村的各个角落，覆盖范围广，能够较好地满足信息传输的需求。
电力载波通讯技术在电力系统中的应用主要集中在两个方面。
首先，电力载波通讯技术可以实现对电力系统的监测和控制。
通过在电力线路上安装载波通讯设备，可以实时监测电力系统的运行状态，远程控制设备的开关状态，提高电力系统的稳定性和可靠性。
其次，电力载波通讯技术可以实现对用户的数据传输。
通过在电力线路上传输数据，可以为用户提供各类信息服务，如远程抄表、智能家居等。
尽管电力载波通讯技术具有广泛的应用前景，但它也存在一定的局限性。
首先，由于电力线路的物理特性，如损耗、干扰等，会对载波通讯信号的传输质量产生一定的影响。
其次，电力载波通讯技术传输距离受到限制，远距离的传输会面临信号衰减和延迟的问题。
此外，由于电力载波通讯技术需要共享电力线路资源，当多个设备同时使用时，可能会出现干扰和碰撞的情况。
然而，随着技术的进步和发展，电力载波通讯技术仍然具备良好的未来发展趋势。
在技术方面，通过提高调制解调技术的性能，减小系统的噪声和干扰，可以提高信号传输的质量和稳定性。
在应用方面，随着智能电网的建设和发展，电力载波通讯技术将发挥更加重要的作用，为实现电力系统的自动化、智能化提供基础支撑。
综上所述，电力载波通讯技术作为一种高效、经济的信息传输方式，在电力系统领域具有广泛的应用前景。
尽管存在一些限制，但随着技术的不断突破和应用场景的扩大，电力载波通讯技术有望迎来更加美好的未来。
电力线载波通信系统ppt正式完整版
2.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、电力线和 耦合设备构成，如图3-1所示。其中耦合装置包括线路 阻波器GZ、耦合电容器C、结合录波器JL（又称结合 设备）和高频电缆GL，与电力线一起组成电力线高频 通道。
1、各组成部分的作用
1）电力载波机是电力线载波通信系统的主要组成部分，主要实现 调制和解调，即在发端将音频搬移到高频段电力线载波通信频率 ，完成频率搬移，载波机性能好坏直接影响电力线载波通信系统 的质量。
2）耦合电容器C和结合录波器JL组成一个带通滤波器，其作用是 通过高频载波信号，并阻止电力线上的工频高压和工频电流进入 载波设备，确保人身。设备安全。
插件告警（BGAL），非测试模式或临时设置被激活
③ AG考C虑达性载到波极；信限号（②的AG辐避C射告对免警无产线5生电0）广H播z及工无线频电通的信的干影响扰。 ；③考虑载波信号的辐射对无线电 11） 、、按广电照力电播线力载线及波电机压无的等特 级线点划分电通信的影响。我国统一规定电力线载波通信使用 音、载的波同频步、率回音范与群围时延为和振4铃0边～际等5，00kHz。
2）耦合电容器C和结合录波器JL组成一个带通滤波器，其作用是通过高频载波信号，并阻止电力线上的工频高压和工频电流进入载波
设主备要， 传合确输保调设人度身备、。远既动、要高频使保护载及其波他监信控系号统的有信息效，用传于特送高压，线路又的电要力线不载波影设备响。 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 一般这种信号的传输时间极短，因此经常在传输远动保护信号时，先停送话音、远动、呼叫信号
电力线载波机的主要技术指标
1、独特的耦合设备（电力线上有工频大电流通过，载波通信设 其特点：1、电力线上噪声电平很高，为保证接受端信噪比符合要求，载波机发送功率较大（约为1～100W）2、为集中利用发送功率
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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摘要电力线载波通信是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。
这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。
电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大，严重影响了低压电线载波通信的质量。
本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论，并分析了电力信道的噪声分类，特性及对我们信号的影响。
以及我们对噪声的滤波耦合等。
并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。
课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条，a/d，d/a通信的功能，该芯片直接对信号数字信号处理，极大地提高了通信的可靠性。
文中包括了他的外围电路，信号放大，耦合，滤波等最终实现功能。
实现了接收电力线的含有噪声的信号，然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机，单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来，并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。
PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。
这样一个系统阶完成了接收与发送信号，形成了一个通信系统。
关键字：电力线载波通信系统SSC1641 调制解调1、绪论1.1设计任务及要求电力线载波通信系统设计基本要求：下图一个电力线载波通信模块的结构组成，请看懂，并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。
根据系统结构，完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计（包括原理图、PCB图）、软件设计和仿真调试。
系统至少具备以下特性：1）开关量输入和输出各5路； 2）系统24V供电；3）具有通信状态指示功能； 4）有232、485或USB有线通信接口；5）断电继续工作能力； 6）其他自己发挥的功能。
1.2 设计思路此次课程设计要求基于SSC1641芯片设计一个电力线载波通信系统，能实现双向数据的收发功能，具有有线通信模块，使系统能跟PC的其他设备进行数据传输，具有现实模块，现实系统收发的数据，还具有五路数字信号输入和五路数字信号输出，并具有一定的断点继续工作能力。
基于以上功能，我们选用AT89C51作为处理器，选用LCD1602作显示屏，有线通信模块选用RS232，开关量入采用简单的开关电路控制信号的输入，开关量出采用继电器电路，并使用LM78xx作为变压系统将课题提供的24v点转为系统需要的电压，调制解调模块用课题要求的SSC1641芯片，并设计信号耦合于滤波电路对电力线上的信号耦合出来并进行滤波以滤除低频干扰信号，设计了输出放大滤波电路对调制后的模拟信号进行放大，还有过零检测电路，为信号过零点提供依据，作为相位判别。
对于单片机一对串行口需要接到两个外接对象的问题时，我们采用74LS153设计了一个硬件电路作为选择器，解决了这个问题。
整个系统基本达到了课题设计的要求，实现了所要求的各种功能。
2、系统组成和工作原理2.1 系统组成和各部分作用1、处理器AT89C51模块：合理配送输入输出数据，并通过软件配合实现将输入输出信号在LCD显示屏上显示出来。
2、LCD显示屏：对输入输出处理器的数据进行显示。
3、RS232有线通信模块：实现PC等外设对处理器输入信号。
4、信号输入相关处理电路模块：实现五路数字信号的输入。
5、继电器及其驱动转换电路模块：实现五路输出的数字信号来控制其他外接电路的功能。
6、串行通信对象选择电路：此电路实现处理器一个串行口同时连接到RS232与SCC1641上，保证数据传输的通畅。
7、SSC1641模块：对电力线上的模拟信号进行解调并传输到处理器模块，对处理器发送来的数字信号进行调制并输送到电力线上去。
8、输入信号滤波电路：对电力线上的模拟信号进行滤波，滤除低频干扰信号。
9、信号输出放大滤波电路：对调制后的模拟信号进行放大滤波，以便在电力线上传输。
10、过零检测电路：这部分电路的功能是把工频交流电的过零点时刻以脉冲的方式告知载波芯片，从而为分时通信以及相位判别提供依据。
11、降压电路：课题提供的是24v电压，而系统需要的是5v和12v电压，所以需要进行降压处理。
12、储电电路：此模块实现系统断电继续工作能力。
2.2系统工作原理本电力线载波通信系统由单片机、显示模块、输入输出电路、过零检测电路、载波耦合电路、信号输出放大电路、信号输入滤波电路、电力线载波通信芯片SSC1641等组成，具体电路实现详见硬件设计部分。
发送信号工作原理：信号输入电路输入信号，每路光耦的输入端发光二级管的正极接＋5V 电压，只要负极为低电平，就会使二极管导通，从而实现输入输出的光电耦合。
光耦输出端的发射极接地，集电极通过 4.7KΩ的电阻接＋5V 电压，同时通过模块电路接到单片机的P0.3~P0.7端。
LCD 通过P2口接收数据并显示，同时使P0.1输出高电平,P0.2口拉低，控制数据选择器74LS153，让串行数据输出端TXD与SSC1641数据接收端RXD1连通，处理器将信号发送给SSC1641进行调制。
，由第7管脚输出到信号放大滤波电路，对输入的信号进行放大，并经过简单的滤波之后，配合过零检测电路检测到工频交流电过零点时刻，将信号耦合电路耦合到电力线上，满足电力传输的要求，从而实现信号发送。
信号接收工作原理：信号耦合电路从电力线上耦合得到输入信号，输入滤波电路对信号进行滤波从而提高载波信号接收性能，滤波后的信号从第4管脚SSCIN输入后，经过低噪声放大器进行放大，放大后的信号经5管脚输出，进入C59、C53和C52构成的滤波器滤波后，由第6管脚输入，在经过两级可编程增益放大器放大后，进入模数转换器转换成数字信号。
令P0.0口输出低电平，SSC1641串行数据输出端TXD1与单片机数据接收端RXD 连通，将信号发送给单片机，通过软件控制将信号经P2口发送给LCD1602显示，同时由P1口输出信号控制继电器模块输出开关量。
RS232模块通过控制与上位机通信。
p0.0=0时，处理器接收RS232接口发送的数据当p0.1=0,p0.2=1时，处理器将信号发送给RS232接口。
电源模块为整个系统提供匹配电源，备用电源模块可以在外部供电与电池供电之间自动切换，实现断电继续工作能力。
3、系统硬件设计3.1 处理器模块电路图如下所示：1．AT89C51主要特性：·8031 CPU与MCS-51 兼容· 全静态工作：0Hz-24KHz · 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)· 三级程序存储器保密锁定· 128*8位内部RAM· 32条可编程I/O线· 两个16位定时器/计数器·6个中断源· 可编程串行通道· 低功耗的闲置和掉电模式· 片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
3.2显示器模块电路图如下所示：LCD1602液晶显示屏基本参数：1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度（建议接地，弄不好有的模块会不显示）第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：空脚（有的用来接背光）3.3继电器电路电路图如下所示：其基本功能是通过处理器输入的数字信号来控制继电器的开关选择来控制其他电路，是一种以弱电控制强电的电路基本单元电路图如下图所示主要技术参数型号： HK4100F-DC5V-SH1.触点参数：触点形式：1C（SPDT）触点负载： 3A 220V AC/30V DC阻抗：≤100mΩ额定电流： 3A电气寿命：≥10万次机械寿命：≥1000万次2.线圈参数：阻值(士10%)： 120Ω线圈功耗：0.2W额定电压：DC 5V吸合电压：DC 3.75V释放电压：DC 0.5V工作温度：-25℃～+70℃绝缘电阻：≥100MΩ线圈与触点间耐压：4000VAC/1分钟触点与触点间耐压：750VAC/1分钟3.4开关输入电路电路图如下所示：光耦器件及工作原理：单片机的输入输出口线是最容易引入干扰的地方；在严重干扰的情况下，需要将所有的口线光电隔离。