电力线载波通信详解..
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-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xin
通信速率限制
由于电力线信道的特性，电力线载波 通信速率受到一定限制，难以实现高 速数据传输。
安全问题
电力线网络开放性强，数据传输安全 性存在一定风险，需要采取相应的安 全措施。
技术标准不统一
目前电力线载波通信技术标准不统一， 不同厂商设备互通性差，制约了行业 发展。
未来发展方向
技术创新与研发
统一技术标准
时间跳变扩频（Tiபைடு நூலகம்e Hopping Spread Spectrum, THSS）：通过在时间上跳变信 号的发送时间，扩展信号的频谱，提高抗干扰能力。
抗干扰技术
频域滤波
通过在频域上对信号进行 滤波，滤除噪声和干扰信 号，提高信号的信噪比。
时域滤波
通过在时域上对信号进行 滤波，滤除噪声和干扰信 号，提高信号的信噪比。
网络监控
实时监测网络状态，确保通信网络的正常运行。
故障诊断与处理
对网络故障进行诊断和处理，及时恢复网络的 正常运行。
性能优化
根据网络运行状况，对网络性能进行优化，提高网络的传输效率和稳定性。
04
电力线载波通信的优势 与挑战
优势
覆盖范围广
电力线网络遍布城乡， 利用电力线作为传输媒 介，可以轻松实现大范
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。
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。
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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。
电力线载波通信技术在电力安全监测中的应用分析
电力线载波通信技术在电力安全监测中的应用分析近几十年来，随着信息技术的快速发展，电力行业也不断迎来了新的变革。
电力线载波通信技术作为一种基于电力线路进行数据传输的通信方式，在电力安全监测中发挥了重要作用。
本文将结合电力线载波通信技术的原理和特点，对其在电力安全监测中的应用进行分析和探讨。
一、电力线载波通信技术的原理和特点电力线载波通信技术是利用电力线路作为传输介质，在电力线上通过高频载波信号传输数据的一种通信方式。
其原理是通过在发射端将要传输的数据转化为高频载波信号，并通过电力线传输到接收端，再将载波信号转化为原始数据。
与传统的有线通信相比，电力线载波通信技术具有以下几个特点：1. 强大的穿透力：电力线作为一种已经存在的基础设施，无须建立额外的通信线路，能够穿越各种环境，实现长距离的数据传输。
2. 可靠稳定：电力线路本身就是稳定可靠的，通过电力线进行数据传输可以有效地避免外界干扰和传输误差的问题。
3. 效率高：电力线载波通信技术能够实现高速数据传输，为电力安全监测提供了实时、准确的数据支持。
二、电力线载波通信技术在电力安全监测中的应用1. 电力设备状态监测：电力线载波通信技术可以实时监测电力设备的运行状态，如变压器、开关设备等，对设备的温度、电流、电压等参数进行监测和分析。
通过掌握设备的状态信息，可以及时发现潜在的故障隐患并采取有效的维修措施，确保电力系统的安全运行。
2. 故障诊断与预警：电力线载波通信技术的高速数据传输能力使得电力安全监测系统能够及时获取电力线路上的故障信息，并对其进行诊断和预警。
通过对数据的分析和处理，可以提前发现线路的异常情况，避免因故障而导致的电力中断和事故发生。
3. 监测和控制电力负荷：电力线载波通信技术可以通过远程控制终端对电力负荷进行实时监测和控制。
通过对负荷进行监测和分析，可以合理调度电力系统资源，确保电力供应的稳定性和安全性。
4. 安全巡检和防盗功能：电力线载波通信技术还可以与视频监控系统、安全报警系统等进行集成，实现对电力线路的安全巡检和防盗监控。
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
03
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
THANK YOU FOR WATCHING
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
06
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
⌛️
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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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。
7）乱真发射 乱真发射指在标称载波频带以外的一个 或多个频率处的功率发射，它的电平可以减低 而不影响信息的传输。乱真发射包括谐波、寄 生信号和交调产物。
带阴影的倒漏斗线代表在标称载波 频带以外的各个频率处所允许的乱 真发射的最高电平值。 BN表示标称载波频带，B表示距离 标称载波频带的间隔。 纵坐标尺A1适用于标称载波功率小 于或等于40W的电力线载波机，它 的坐标刻度值代表实测乱真发射电 平Lsp。 纵坐标尺A2适用于标称载波功率大 于40W的电力线载波机。A2纵坐标 尺的刻度值为相对电平值，它表示 实测乱真发射电平Lsp ，与电力线 载波机标称载波功率电平Ln 之差 。 对于某一台具体载波机，当将其实 测得到的乱真发射电平值(或其相 对值)标注在图中时，若其值于倒 漏斗线以下时则为合格，否则其乱 真发射指标不合格。 例如，对于标称载波功率大于40W 的载波机，应选用A2纵坐标尺，并 由此可确定在紧邻频率(OB )处所 允许的最高乱真发射电平为-56dB ，而在间隔1B处为 -68dB，而在问 隔2B处为 -80dB 。
ZDD-2000D4
ETL500系列
载波机典型应用图解
电力载波机方框图
3、电力载波通道设备介绍
耦合电容器连接在结合设备和电力线之间，具有承受高电
压的性能
CC- 耦合电容器
专用于电力线载波通信 。
CVT-电 容 分 压 器
用于继电保护的二次测量回路和电力线载通信的信号耦合回路
结合滤波器
3. 以单路载波为主 电力系统从调度通信的需要出发，往往要 依靠发电厂、变电所同母线上不同走向的电 力线开设载波来组织各方向的通信。由于能 使用频谱的限制、通信方向的分散以及组网 灵活性的考虑，电力线通信大量采用单路载 波设备。
一、电力线载波通信的特点（续）
4. 线路存在强大的电磁干扰 由于电力线路上存在强大的电晕等干扰噪声， 要求电力线载波设备具有较高的发信功率， 以获得必需的输出信噪比。 另外，由于50Hz谐波的强烈干扰，使得0.33.4KHz的话音信号不能直接在电力线上传输， 只能将信号频谱搬移到40KHz以上，进行载 波通信。
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）
单元护套 外导体 外绝缘 内绝缘 内导体
常用型号SYV－75－（7－2）
分类代号：S－同轴射频 绝缘介质材料：Y－聚乙烯 护套材料代号：V－聚氯乙稀
特性阻抗：75欧姆
绝缘介质芯线外径整数值： 以毫米为单位1、2、3、4、 5... ... 屏蔽层： 一般屏蔽层有一层、两层、三 层及四层。
4、电力载波传输的业务 电话 远动 远方保护信号
600
400 200 0 频率 [kHz]
额定值
L1 C, L, R
= 阻波器的强流线圈 = 频率调谐元件
高频电缆
接在结合设备的次级端子和载波机之间 ， 由内、外导体 组成，两个导体同轴布置，传输信号完全限制在外导体内，外 导体接地作为屏蔽层传输线，从而保证其屏蔽性能好、传输损 耗低小、抗干扰性强、使用频带宽。
二、我国电力线载波通信的现状（续）
(1) 电力线载波无论是在所具有的规模范围、装 机数量还是在从事人员数量上，都是空前的。 (2) 电力线载波通信综合业务能力有了很大的发 展。 (3) 载波技术装备水平有了很大提高。
(4) 理论研究成果卓著。
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。
（二）调制方式
电力线载波机采用的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，本节主要介绍这种调制方 式。 单边带幅度调制(SSB)也称单边带调幅，一般采用两次 调制及滤波的方法，将双边带调幅产生的两个边带除 去一个，载频也被抑制。它有以下优点：
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 高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力 系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务 通信及各种信息传输。电力线路是为输送50Hz强电设 计的，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，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 的基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有重要 地位。
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
G
发电机
C
载 波 机 B
图3-1
各构成部分的作用
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。 耦合电容C和结合滤波器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。
二、我国电力线载波通信的现状
在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖 全国的电力通信网络已初步形成、多种通信手 段竟相发展的今天，电力线载波通信仍然是地 区网、省网乃至网局网的通信手段之一，仍是 电力系统应用区域最广泛的通信方式，仍是电 力通信网重要的基本通信手段；从理论研究， 到运行实践，都取得了可喜的成效。
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0.3～2.0kHz，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 音频频带中用以传输电力系统操作所需信号（包括 数据传输、保护信号及其他信号）的频率范围，可以 包括呼叫通路。 6）标称阻抗 指设计输入、输出电路所选取的，以及在使用条 件下所适用的阻抗值。在载波机外线侧载波输出端的 标称阻抗应为75Ω(不平衡式)或150Ω(平衡式)，要求在 标称载波频带内发送方向的回波衰减应不小于10dB。 在话音及信号输入、输出端，应采用平衡式电路，标 称阻抗为600Ω，且有效传输频带内的回波衰减应不小 于14dB。
（1）接收频带减为一半，噪声及干扰影响减小。 （2）提高了电力线载波频谱的利用率。 （3）发送功率集中在一个边带中，利用率高。
国际电工委员会(IEC)在出版物495号《单边带电力线载 波机输入输出特性的推荐值》 1）载波频率范围 由国家电信主管部门批准供电力线载波使用的全 部频带，我国规定为40～500kHz。电力线载波传输频 率范围的下限由耦合装置的下限及其费用确定。上限 由电力线衰减以及无线电干扰确定。绝缘地线载波传 输频率范围约为5～500kHz。 2）基本载波频带 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。