电力线载波通信系统(C
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。
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。
电力线通信设备美国FCC标准要求解读
电力线通信设备美国FCC标准要求解读文／陈昱 马文生 侯涛[摘要] 美国联邦通信委员会（FCC）标准中对于电力线通信设备也有相关的要求。
对比欧盟标准，其在产品定级划分、测试参数指标设定上又存在着差异性。
在测试方法的设计和操作上，更是引入了安装场地的测试方式对电力线通信设备进行真实工作状况的模拟。
笔者对该标准涉及PLC产品的测试项目及测试方法进行介绍，也对更真实还原实际工作状态的测试手段及方法进行了探索。
[关键词] 电力线载波通信 FCC 电磁兼容一、FCC 认证依据概述1. 涉及标准及文档电力线通信设备在美国F C C标准以及相应的文档内，将之称为BPL（Broadband over PowerLine）设备，使用电力线通信的系统也称为Carrier Current System。
BPL设备已在2006年7月被纳入到美国认证管理的监管范围内。
针对这一类产品的认证，需要参考FCC PART 15标准的多个章节以及其他的相关文档，见表1。
2. 类别界定在FCC 11-160的文档中，对BPL产品进行了两种分类。
A类（Access BPL）：除了BPL 设备外，还需要包含有相应的耦合器、信号注入器、信号提取器、扩展器、增压器等设备组成。
B类（In-House BPL）：指室内使用的电力线通信设备，如一般的家用产品。
本文的测试介绍主要是针对In-House BPL设备进行讲解。
二、限值要求FCC的电磁兼容（EMC）测试要求，一般只需要测试产品的电磁干扰（EMI）特性（测试辐射和电源传导）。
针对In-House BPL设备，PLC产品分别要以电脑周边（personalcomputer peripheral）的标准以及载波电流系统（Carrier currentsystem）的标准进行测试。
以下的章节分别对辐射和电源传导测试在这两个状态下的限值进行说明。
1. 电源传导电源传导测试，使用一个50μH/50ohm的线性阻抗稳定网络(LISN)来进行测试，分别测量L线和N线对地的共模信号。
电力线载波通信系统
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。
电力线载波通信系统
自动电平调节系统
电力线载波所用的高频通道的传输特性非常不稳定
，它的线路衰减随气候条件、电力设备的操作和线
路故障有很大的变化。为保证通信质量，在收信端
口设有自动电平调节系统，用于补偿高频通道在运
行过程中的衰减变化，保证收信段传输电平的稳定
。
精品课件
电力线载波机的主要技术指标 载波通道传输的好坏直接影响用户对通信的满 意程度，为了评价载波通路传输质量的好坏， 提出传输信号电平、通路净衰耗频率特性、通 路振幅特性、通路稳定度、通路杂音、通路串 音、载波同步、回音与群时延和振铃边际等， 作为电力线载波机的主要技术指标，这些电气 指标是载波通信系统设计、安装和维护运行的 依据。 电力线载波机的技术指标应满足国标GB/T72551995《单边带电力载波终端机》、IEC495《单边带 电力线载波终端机》及ITU-T有关建议。
2.电力线载波机
1）、电力线载波机的特点 电力线载波机是将音频信号调制到高频载波上，并通过电力线传 送信息的载波通信设备。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，一台载波机的路数较少。3、 电力线上载波信号的传输衰减电力系统运行方式及自然状况的影 响，接收机应具有较好的自动电平调节系统，在接受信号电平变 化较大的情况下，仍使音频输出电平变很小。4、主要用来传送 电力调度及安全运行所需的电话、远动、远方保护信号。可以复 合传送这些信号，称为复用机，而专门传送其中一些信号的，称 为专用机。
远动保护信号也是音频信号。远动保护装置在发 生电力事故时，需要可靠的将信号传送到远方。 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》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
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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
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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
电力载波转can
电力载波转can
电力载波转CAN是一种通信方式，它利用电力线作为传输介质，将信息从一种通信协议（如电力载波）转换为另一种通信协议（如CAN总线协议）。
在电力载波通信中，信息是以高频信号的形式加载到电力线上进行传输的。
在接收端，通过专用的电力线调制解调器（PLC Modem）将高频信号从电力线上分离出来，并还原为原始信息。
然后，这些信息需要通过一定的转换方式，将其转换为CAN总线协议可以识别的信号，以便在CAN总线网络中进行传输。
电力载波转CAN的实现方式可能因具体的应用场景和设备而有所不同。
一种常见的方式是通过专门的转换设备或模块，将电力载波信号转换为CAN总线信号。
这些设备或模块通常具有电力载波接收和CAN总线发送的功能，可以将接收到的电力载波信号转换为CAN总线信号，并将其发送到CAN总线网络中。
电力载波转CAN的应用场景通常包括电力系统自动化、智能家居、工业自动化等领域。
例如，在电力系统自动化中，电力载波通信可以用于远程抄表和电能质量检测等应用，而CAN总线则可以用于电力系统中的各种设备和传感器之间的通信。
通过将电力载波信号转换为CAN总线信号，可以实现不同通信协议之间的互联互通，提高通信的可靠性和效率。
需要注意的是，电力载波通信和CAN总线通信具有不同的
特点和应用场景，因此在选择通信方式时需要根据具体的需求和场景进行综合考虑。
同时，在实际应用中，还需要考虑通信的可靠性、安全性、实时性等因素，以确保通信的质量和稳定性。
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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《电力线载波通信》1-4
2020/10/9
华北电力大学
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二、电力线高频通道的耦合装置与耦合方式
❖ 耦合装置 ：包括结合设备、加工设备及耦合电容
耦合电容器C连接在结合设备JL和高压电力线路之间，它的作用是传 输高频信号，阻隔工频电流，并在电气性能上与结合设备中的调谐元 件配合，形成高通滤波器或带通滤波器。耦合电容器的容量一般为 3000—10000pF
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华北电力大学
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二、电力线高频通道的耦合装置与耦合方式
❖ 耦合装置 ：包括结合设备、加工设备及耦合电容
在结合设备JL的输出端子和载波机之间一般用高频电缆GL连接，
由于载波机的型号不同，高频电缆可以是不平衡电缆或平衡电缆。连接 电缆的阻抗一般为75Ω（不平衡）和150Ω(平衡)。
2020/10/9
2020/10/9
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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
载波常用的话音有效传输频带有两种。一种话音频带是0.3～2.4kHz,通 常应用于在4kHz标称载波频带内复用话音及信号的情况。另一种话音频 带是0.3～2.OkHz，可用于在4kHz或2.5kHz标称载波频带内复用话音及 信号的情况，这时通话质量会有所降低，但还能满足实用要求。 ❖ 5）信号有效传输频带
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二、电力线高频通道的耦合装置与耦合方式
❖ 耦合装置 ：包括结合设备、加工设备及耦合电容
结合设备JL连接在耦合电容C的低压端和载波机的高频电缆GL之间。图中排流线圈1对工频信号呈 现低阻抗，对载波信号呈现高阻抗，它的作用是给通过耦合电容的工频电流提供接地通路，从而将 耦合电容器连接结合设备JL端子的电位限制在安全电压范围以内。接地刀闸2是为了满足在维修和 其它需要时，可将结合设备输入端子可靠接地，以保证人身和设备的安全。主、副避雷器3.6是限制 来自电力线雷电感应脉冲和工频操作过电压的冲击，以保护载波设备。匹配变量器4用来实现电力 线路与高频电缆之间的阻抗匹配。
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。
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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电力线载波通信系统（C题）
【大二、大三组】
一、背景
电力线载波（Power Line Carrier，PLC）通信是利用电力线作为信息传输媒介，并通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的一种特殊通信方式。
自20世纪20年代推出以来，PLC已经有效地应用于电力系统，它具有通信可靠性高，抗破坏能力强，投资少，不需要架设专门线路等优点。
随着物联网的兴起，电力线载波又和智能家居联系起来成为一个热点。
要求设计一个简易的电力线载波通信系统，以实现数字信号的发送与接收，系统如下图。
二、基本要求
（1）设计完成电力线载波发射模块，要求实现数字信号FSK调制并将调制信号耦合到电力线上。
预留出调制后信号测试端，要求能明显看出FSK调制信号（0和1对应频率不同）。
（2）设计完成电力线载波接收模块，要求实现对（1）中电力线上调制信号的接收。
预留解调信号测试端，能观察到从电力线上接收到的FSK信号。
（3）利用矩阵键盘对数字0-9编码，数字编码信号经过FSK调制后发射，接收模块接收数字信号完成解调，并在液晶上显示键盘被按下的数字。
三、发挥部分
（1）在发射模块上添加温度传感器，采集温度信息并调制发射。
接收端液晶显示接收并解调后的温度信息。
（2）设计一个100以内简易计算器（包含+-*），在发射端的键盘上输入数据，数据经电力线传输，在接收端液晶上显示计算结果。
（3）其它。
四、说明
（1）要求用分立元件搭建系统，不能使用电力载波集成芯片。
（2）为了安全起见，电力线采用变压器次级的正负12V的50Hz交流信号。
（3）建议采用4*4矩阵键盘。
五、评分标准。