第三章电力线载波通信PPT课件
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电力线载波通信概述(ppt 75页)
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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。
30
电力线载波通信系统的组成
31
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
32
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。
14
载波通信基本原理
双带二线制
15
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。
16
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。
21
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
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
31
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
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 载 波 机 B JL HFC C GZ 变压器
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。
本章要点
电力线载波通信系统采用定频、变频、中央等通信方 式。转接时可采用中频转接，亦可采用低频转接、音 频转接。 压缩扩张器是电力线载波机中抑制噪音、提高通信质 量的一个重要部件。 为了方便使用，电力线载波往往分为音频架和高频架 二个部分。音频架安装在调度所，高频架安装于变电 站，其间用音频线连接。 电力线载波通信的发展方向是采用数字式电力线载波 机，实现数字通信。
1．中频转接
指转接的信号为中频信号，即不通过中频调制与解调 来实现转接，如图3-10所示
图3-10
2．低频转接
低频转接也属于话音和远动通路同时转接的方式，如 图3-11所示，两台中转载波机在在中频调制前的“低 转发”与中频解调后的“低转收”端彼此相互连接， 即可实现低频转接。这种方式可实现最终同步，传输 电平稳定。
各构成部分的作用（续）
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“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 到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电 站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同 电力线路上高频通道。 结合设备连接载波机与输电线，它包括高频电缆，作 用是提供高频信号通路。 输电线既传输电能又传输高频信号。
第三章电力线载波通信
2、从使用的带宽角度划分。分为宽带、窄带电 力线载波通信。
➢ 宽带：带宽2M-30MHz之间，通信速率 1Mbit/s以上，实现高速数据传输。
➢ 窄带：带宽3-500kHz，通信速率小于1Mbit/s。
三、我国电力线载波通信的现状
从80年代鼎盛时期到现在，其主要表现为： ➢ 由模拟发展到数字，由单通道到多通道； ➢ 地位由基本通信方式到备用通信方式； ➢ 传输信息由话音和远动信号到计算机、
第三章电力线载波通信
第一节 概述
电力线载波通信（Power Line Carrier，PLC）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。
上下边带信号所具有的频率范围虽然与原 始话音信号不同，但它们都保持着原话音 信号的振幅及频率特征，是我们变频调制 后要利用的部分。
单路单向载波变频系统示意图
发送端通过变频调制器和带通滤波器对 原始信号进行调制，接收端用同样的变 频调制器对接收到的信号进行解调。
（4）信号的调制/解调过程
发送端话音信号（0.3~3.4）kHz经载频fc调制后， 输出上、下边带及其他频率成分。带通滤波器BPF 取出上边带fc+ (0.3~3.4)kHz，其他成分被抑制。
3．收信支路
收信支路从高频通道上选出对方送来的高频信 号进行解调，恢复出对方发送的音频信号。
单边带载波机收信应采用同步检波实现解调， 即要求收信端的高频、中频载频与发送端高载 频、中载频严格相等。否则，解调后的音频信 号将出现频率偏差。国际规定，通话偏差应小 于10Hz，传输远动信号偏差小于2Hz。
电力线载波通信系统相关知识(ppt 41页)
13
三、电力线载波机的体系结构
8）峰值包络功率 指在规定的工作条件下，在调制包络最高峰值处载波一
周期内送到规定负载上的平均功率。 9）标称载波功率
电力线载波机的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的电阻负载的情况 下，设计该设备时所取的峰值包络功率。
14
1.4 电力线载波通信系统
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；
18
（二）单边带电力线载波机的体系结构
载波电路部分的基本任务是完成频率搬移。 在发信支路，音频复合信号经中频调制器，带通滤波器取上边带变 换成中频信号，并经过汇接电路与中频导频信号ƒP汇接后送到高频调制 器。 中频导频信号可直接由中频载频振荡器输出，经衰减器降低电平后 产生。这种方法适合用在部分载频抑制式单边带电力线载波机中，有利 于实现最终同步。此外，导频信号也可由载供系统单独提供，多用在具 有数字锁相环载供系统的线路传输频带，然后由线路放 大器进行功率放大后，经方向发送滤波器输出，送到外线侧高频电缆。
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)。
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。
三、电力线载波机的体系结构
8）峰值包络功率 指在规定的工作条件下，在调制包络最高峰值处载波一
周期内送到规定负载上的平均功率。 9）标称载波功率
电力线载波机的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的电阻负载的情况 下，设计该设备时所取的峰值包络功率。
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1.4 电力线载波通信系统
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；
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（二）单边带电力线载波机的体系结构
载波电路部分的基本任务是完成频率搬移。 在发信支路，音频复合信号经中频调制器，带通滤波器取上边带变 换成中频信号，并经过汇接电路与中频导频信号ƒP汇接后送到高频调制 器。 中频导频信号可直接由中频载频振荡器输出，经衰减器降低电平后 产生。这种方法适合用在部分载频抑制式单边带电力线载波机中，有利 于实现最终同步。此外，导频信号也可由载供系统单独提供，多用在具 有数字锁相环载供系统的线路传输频带，然后由线路放 大器进行功率放大后，经方向发送滤波器输出，送到外线侧高频电缆。
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)。
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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。
电力线载波通信详解课件
02
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
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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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目录
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• 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
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电力载波通信概述(ppt31页)(管理)共33页文档
电力载波通信概述(ppt31页)（管理）
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
电力线载波通信详解ppt课件
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。
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
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。
G
发电机 变压器
耦合装置
GZ C
JL HFC
载 波 机 A
电力线路
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）
(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。
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。
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
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。
G
发电机 变压器
耦合装置
GZ C
JL HFC
载 波 机 A
电力线路
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）
(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。
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15
利用三角函数公式
10
各构成部分的作用：
电力载波机：主要实现调制和解调。其性能好坏直接 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。
线路阻波器GZ串在电力线和母线间，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，以减小线路对高频信号的介入损耗和衰耗。
.
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（1）频分多路复用
频分多路复用
三路独立信号f1(t)、 f2(t)、 f3(t)， 不同频率的载波分别进 行单边带调制，已调信号频谱 F1(ω)、 F2(ω)、 F3(ω)。
三路信号汇集后，得群频信号 的频谱F (ω)。
群频信号在同一条信道上传输， 在接收端用带通滤波器滤出各 信号。
.
➢ 地位由基本通信方式到备用通信方式；
➢ 传输信息由话音和远动信号到计算机、 网络及监控系统的信息；
➢ 对通信容量、接口功能、信息采集、网 管性能和质量水平提出了更高要求。
课外作业：通过网络等方式收集电力线载波通信现状、发展趋势和
应用案例，并制作ppt。
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9
第二节 电力线载波通信系统
一、电力线载波通信系统构成
结合设备：连接载波机和输电线，提供高频信号通路。
输电线：传输电能和高频信号。
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载波通信原理
载波通信所采用的是频分多路复用。
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。
群频信号所占据的频带范围，必须在传 输信道的有效通带内。
.
5
3、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。
.
6
二、电力线载波通信方式分类
发电
220kv
变电站 110kv
110kv 110kv 110kv 110kv
110kv
配电网络通信
10kv
220v市电
变电站 35kv
35kv 35kv 35kv 35kv 35kv 35kv
10kv 10kv 10kv 10kv
变电站
220v市电
低
10kv
压
电
10kv
力
10kv
线
接
10kv
入
系
统
10kv
Байду номын сангаас
输电线是电力系统特有的、巨大的资源。除局端外，管理路径与输电线路径
一致.
.
3
电力通信发展历程及趋势
全数字载波机将进入高速发展阶段
未来的电力通信将以光纤和全数字载波机为主要通信方式
▪ 大变电站、环网的通信方式是以为光纤主，载波备用；
▪ 中、小变电站及农网自动化的主要通信方式为全数字载波
机。
.
1、按照电力线电压等级划分。分为高压、中压、 低压电力线载波通信。
➢ 高压：35kV及以上，载波线路良好，传输调 度电话、远动、高频保护及其他监控系统的 信息。
➢ 中压：10kV，载波线路较差，传输配电网自 动化、小水电和大用户抄表信息。
➢ 低压：380V及以下，载波线路极差，传输电
力线上网、用户抄表及家庭自动化的信息和
4
一、电力线载波通信的特点
1、独特的耦合设备。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，还必须防止工频电压、大电流对 载波通信设备的损坏，确保安全。
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。 我国规定电力线载波通信使用的频率范围为40-500KHz。
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（2）变频基本原理
信号频谱的搬移是利用半导体二极管、 三极管等非线性元件对信号进行变频调 制的结果。
二极管的伏安特性表达式如下： ia 0a 1 ua 2 u2a 3 u 3 ... （3-1）
为方便工程分析，只取前三项：
ia0a1ua2u2a3u3 （3-2）
二极管伏安特性曲线
.
14
（a）电路
数据。
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2、从使用的带宽角度划分。分为宽带、窄带电 力线载波通信。
➢ 宽带：带宽2M-30MHz之间，通信速率 1Mbit/s以上，实现高速数据传输。
➢ 窄带：带宽3-500kHz，通信速率小于1Mbit/s。
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三、我国电力线载波通信的现状
从80年代鼎盛时期到现在，其主要表现为： ➢ 由模拟发展到数字，由单通道到多通道；
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。
电力线载波通信是电力系统特有的通信方式。
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高压输电网络通信系统
变电站 500kv以上
变电站
220kv
220kv
升压
➢ 主要由电力线载波机、电力线路和耦合设备构成。
➢ 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。
G
发电机
变压器
耦合装置
GZ C
电力线路
耦合装置
GZ C
变压器
G
发电机
JL
HFC
载 波 机 A
JL
HFC
载 波 机 B
图3-1 电力线载波通信系.统构成方框图
（b）输入、输出频谱 非线性元件的变频作用
当将两个不同频率的正弦信号uFUFsint 和 ufc Ufcsinct同时加到二极管上时，二极 管的端电压uU Fsin tU fcsinct。
代入（3-2）得：
i a 0 a 1 ( U F s i n t U f c s i n c t ) a 2 ( U F s i n t U f c s i n c t ) 2
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
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第一节 概述
电力线载波通信（Power Line Carrier，PLC）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。