PLC电力载波通信技术优势介绍V10
x10智能家居电力载波协议
x10是一种国际通用的智能家居电力载波协议(即一种通讯“语言”),用这种“语言”的兼容产品可以通过电力线相互“说话”,无需重新布线,被控制的电器可多达256路。
低廉的价格、上千种的产品以及简单的设置方式可以使您迅速进入智能家居时代。
X-10是以50Hz或(60Hz)为载波,再以120KHz的脉冲为调变波(Modulating Wave),发展出来的数位控制技术,并制定出一套控制规格,是以电力线为连接介质对电子设备进行远程控制的通讯协议。
在许多国家已广泛的应用于家庭安全监控、家用电器控制、室内照明控制、背景音乐控制和住宅仪表数字读取等方面。
X-10系统一般由发射模块和接收模块组成,各组件可设定不同的编码(地址码)以示区别。
使用时,控制组件可插入室内不同的电源插座,家庭其他系统内的设备就可以执行控制命令了。
该系统的特点有:安装施工简便,系统调试比较简单;可用于旧房子改造工程,新房子装修工程,已装修房的改装工程;系统稳定、可靠、安全;使用方便,操作简单;具有系统扩展功能;有多种模块面板;产品价位比较底;有执行指令冲突可能。
x10技术——电力载波通讯协议(plc),起初是由一家总部设在苏格兰的pico电子工程公司在20世纪70年代开发并获得专利的。
后来pico的工程师们来到了纽约,并继续致力于x10技术的研究与应用。
他们经过了9次试验,在第10次试验的时候终于有了突破性的进展,所以,x10就成了这一信号技术的代名词,在1978年,他们与著名的bsr音响公司合资成立了以x10命名的家庭自动化公司,在1987年,x10公司买下了bsr公司的股份。
到了1997年12月,x10技术专利权到期,所以现在x10技术是一个开放性的平台,很多制造商都在发x10技术的新产品和新技术。
x-10系统在国外的发展现状:20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器的面市,住宅电子化开始出现。
80年代中期,将家用电器/通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念。
电力线载波通信系统
结合设备连接载波与输电线,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
二、电力线载波通信方式分类
1、按照电力线电等级划分
①高压电力线载波指应用与35kV及以上电压等级的载波设备。载 波线路状况良好。主要传输调度电话、远动、高频保护及其他 监控系统的信息,用于特高压线路的电力线载波设备。
②中压电力线载波指应用与10kV电压等级的电力线载波通信设备。 载波线路状况较差,主要传输配电网自动化、小水电和大用户 抄表信息。
1.概述
电力线载波通信(Power Line Carrier PLC)是利用输电线作为 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。 一、电力线载波通信的特点 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 备必须通过高效、安全的耦合设备才能与电力线相连。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、线路频谱安排的特色性(决定因素:①电力线本身的高频特 性;②避免50Hz工频的干扰;③考虑载波信号的辐射对无线电 广播及无线电通信的影响。我国统一规定电力线载波通信使用 的频率范围为40~500kHz。 3、线路存在强大的电磁干扰(由于电力线上存在强大的电晕等 干扰噪声,因此要求电力线载波设备具有较高的发信功率,异 获得必须的输出信噪比)
电力载波通信报告
电力载波通信技术的应用及未来发展电力载波通信技术,简称PLC,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。
近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL(非对称数字用户环路)、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。
特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。
一、PLC技术国外发展现状目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司IT700、IT800系列的芯片,其传输速率为1.25Kbps,5Kbps,7.5Kbps可选;美国Intellon公司INT5500、INT6000系列的芯片,INT5500芯片速率可达到85Mbps,而INT6000芯片速率可达到200Mbps;西班牙DS2公司的DSS7800、DSS9501芯片,其传输速率可达到200Mbps,埃施朗公司PL3150、PL3170系列芯片,其传输速率为3.6Kbps,5.4Kbps可选,意法半导体公司推出的ST7538Q,其通信速率为4800bps。
以上公司中,以美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。
欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA (Open PLC European Research Alliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。
电力线载波通信技术的发展及特点
电力线载波通信技术的发展及特点摘要本文介绍了电力线载波通信的发展及特点,文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信,以及与其相关的关键技术问题进行了讨论。
0 引言电力线载波(Power Line Carrier - PLC)通信是利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
近年来,高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代。
并且,随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要,中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面,电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。
在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程、特点及技术关键。
2 电力线载波通信的特点2.1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低高压电力线路的路由走向沿着终端站到枢纽站,再到调度所,正是电力调度通信所要求的合理路由,并且载波通道建设只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此当之无愧成为电力通信的基本通信方式,尤其在边远地区更是这样。
电力线载波通道往往先于变电站完成建设,对于新建电站的通信开通十分有利。
为此,只要妥善解决电力线载波信道的容量问题,载波通信的优势就会显现出来。
在中压配电网载波和低压用户电网载波中,节省线路建设费用,无须考虑破坏家庭已装修环境,也仍然是载波通信的优势。
2.2 传输频带受限,传输容量相对较小在高压电网中,一般考虑到工频谐波及无线电发射干扰电力线载波的通信频带限制于40~500kHz之内,按照单方向占用4kHz带宽计算,理想情况下一条线路可安排115条高频载波通道。
关于电力线载波PLC技术的智能电表应用研究
关于电力线载波PLC技术的智能电表应用研究摘要:随着智能电网的覆盖发展,智能电表作为智能电网的重要组成部分被广泛应用于各个地区。
智能电表可以实现远程抄表、电能监测和控制等功能,提高电网的管理效率和用户的用电体验。
而电力线载波PLC技术作为一种新兴的通信技术,具有无需额外布线、覆盖范围广等优点。
基于此,本文将简单介绍电力线载波PLC技术的原理及优势,并对电力线载波PLC技术在智能电表的相关技术、相关应用、未来发展等方面进行论述。
关键词:电力线载波;PLC;智能电表1.电力线载波PLC技术原理及优势电力线载波PLC(Power Line Communication)技术是一种利用现有电力线进行数据传输的通信方式。
在智能电表应用中,PLC技术可以实现远程抄表、电能监测和控制等功能,提高电力系统的管理效率和能源利用率。
PLC技术利用电力线作为通信介质,将数据信号加载到电力线上进行传输。
其基本原理是将数据信号调制到高频载波上,然后通过电力线传输到接收端,再将载波信号解调成原始数据信号。
随着智能电网技术的逐渐稳定与成熟,电力线载波PLC技术的应用更加广泛。
其具有如下优势:一是无需额外布线。
电力线载波PLC技术利用现有的电力线进行数据传输,无需额外布线,节省了成本和时间。
二是覆盖范围广,电力线分布广泛。
电力线载波PLC技术可以覆盖大范围区域,适用于远程抄表和监测。
三是可靠性高。
利用电力线作为通信介质,不受其他无线干扰的影响,具有较高的可靠性。
四是低功耗。
采用低频调制方式,功耗较低,适用于低功耗的智能电表应用。
图:电力线载波通信(PLC)模块2.电力线载波在智能电表应用中的关键技术2.1 信号调制与解调技术信号调制与解调技术是电力线载波PLC技术中的关键步骤,它决定了信号的传输质量和稳定性。
在智能电表应用中,信号调制与解调技术需要解决以下问题:(1)选择合适的调制方式:根据电力线的特性和通信需求,选择适合的调制方式,如频移键控(FSK)、相移键控(PSK)等。
plc电力载波通信
plc电力载波通信plc电力载波通信是电力系统带宽利用率较高的一种通信技术,既可以用于实时监控、控制及交流报文传输,又可以用于信息传输。
本文将介绍plc电力载波通信的原理、主要参数和应用,以及如何使用载波技术来提高电力系统的安全性和可靠性。
1. plc电力载波通信的原理PLC电力载波通信是指通过频谱较宽、通信距离较远的电力系统辅助网络,使用特殊信号传输信息的技术。
其关键技术是将数据信息编码为一系列载波频率,然后使用调制器将载波频率加载到电力系统辅助网络上,最后将载波信号调失传输到目的地。
PLC电力载波通信的优点是信号传输距离远,传输的信息量大,通信的安全性高,抗干扰性强,以及能够抗击电磁干扰。
PLC技术最初是为了实现当地网络自动化和电网管理而研发的,但由于其优越性能,如今也用于宽带数据传输、智能电网技术、远程传感器等多个领域。
2. plc电力载波通信的主要参数PLC电力载波通信的主要参数主要包括:载波频率、调制方式、信道容量、信号传输距离等。
载波频率是一个很重要的参数,它决定了PLC技术的传输带宽,带宽越宽,能够传输的信息量越大;调制方式表示载波传输的技术,常用的有调幅调制、调频调制、数字调制等。
此外,还要考虑信道容量、信号传输距离等参数,以确保PLC技术的传输效率。
3.plc电力载波通信的应用PLC技术可以应用于众多电力系统和其他领域,主要包括:(1)电力系统监控和控制:PLC技术可以用于实时监控电力系统的运行状况,以及远程控制电力系统的运行。
(2)数据采集和分析:通过PLC技术可以进行大量的远程数据采集和分析,支持电力系统的监控和维护。
(3)电力网络安全:PLC技术的传输安全性比较高,可以有效防止电力系统数据遭到外来侵害,提高电力系统的安全性。
(4)智能电网技术:PLC技术可以支持智能电网技术,实现智能调度、智能控制、自动调整等功能,以有效提高电力系统的运行效率。
4.如何使用载波技术来保障电力系统的安全性(1)使用专用电缆:专用电缆可以有效防止外界电磁波干扰,以及网络内部信息被窃取,同时也可以提高电力系统的安全性。
电力线载波通信技术论文
电力线载波通信技术论文电力线载波通信技术(PLC)是一种在配电网及电力线路上利用载波信号进行数据传输的通信技术。
PLC技术已经被广泛应用于国内外的电力系统中,为电力系统的安全、可靠运行提供了有力保障。
本文将介绍PLC技术的基本原理、优点及应用现状,以及未来的发展趋势。
一、PLC技术的基本原理PLC技术利用电力线路本身作为传输介质,将数据信号通过载波的形式传输到接收端,实现数据传输的目的。
在实际应用中,通信方式主要分为三种:单向通信、半双工通信和全双工通信。
单向通信只能由发射端向接收端发送数据,而接收端无法给发射端发送响应信息;半双工通信可以实现发送端和接收端之间的数据传输,但是只能单向传输;全双工通信可以实现两端之间的双向通信,发送端和接收端都可以发送数据和接收响应信息。
PLC技术的实现主要依靠载波的传输特性和信号的数字化,其主要包括以下过程:1. 载波产生:在电力线路上,通过电容和电感实现高频信号的正弦波形式,并注入到电力线路中。
2. 载波传输:通过电力线路,载波信号向目标接收端传输。
当信号到达接收端后,可以通过解调电路将信号还原成原始数字信号。
3. 抗干扰性:因为在实际应用中,电力线路会受到多种干扰信号的影响,PLC技术需要具备强大的抗干扰能力,以确保数据传输的可靠性。
二、PLC技术的优点1. 易于实施:PLC技术可以利用现有的电力线路进行通信,因此不需要新建专用的通信设施,从而节省了成本,并且实现简单。
2. 传输速度快:由于电力线路的传输带宽大,使得PLC技术可以实现高速传输,较传统通信方式的速度更快。
3. 具有灵活性:PLC技术具有良好的灵活性,能够适应不同的应用环境和需求,因此市场需求广泛。
4. 可靠性好:PLC技术在实际应用中可以实现数据传输的可靠性,不会因为天气等外部因素而影响传输效果。
三、PLC技术的应用现状PLC技术已经被广泛应用于电力系统的各个领域,其主要包括以下应用场景:1. 电能计量:PLC技术可以实现电表与上位机之间的数据传输,从而实现电能的计量。
电力线载波技术
电力线载波技术
电力线载波技术(Power Line Carrier,PLC)是一种利用电力线作为传输媒介的通信技术。
它通过在电力线上加载高频信号,实现数据传输和通信。
电力线载波技术的工作原理是将数字信号调制成高频载波信号,然后通过耦合器将其耦合到电力线上。
这些载波信号在电力线上传播,并被接收器捕获和解调,还原为原始的数字信号。
电力线载波技术具有以下优点:
1. 无需额外的通信线路:利用已有的电力线进行通信,无需铺设额外的电缆或光纤,降低了成本。
2. 广泛的覆盖范围:电力线遍布城乡各地,因此电力线载波技术可以实现广泛的覆盖范围。
3. 易于实现:电力线载波技术可以利用现有的电力基础设施,无需进行大量的改造和建设。
4. 抗干扰能力强:电力线传输的信号受到的干扰相对较少,因为电力线本身具有屏蔽和滤波的作用。
然而,电力线载波技术也存在一些挑战和限制:
1. 噪声和干扰:电力线上存在各种噪声和干扰源,如电动机、电器设备等,可能会影响通信质量。
2. 带宽限制:电力线的带宽有限,因此电力线载波技术的传输速率相对较低。
3. 兼容性问题:不同的电力线载波设备可能存在兼容性问题,需要进行标准化和协调。
尽管存在一些挑战,电力线载波技术仍然在智能电网、家庭自动化、物联网等领域得到广泛应用。
随着技术的不断发展和改进,电力线载波技术的性能和可靠性将不断提高。
SINAMICS_v10_v20_V50_基本说明及应用
SINAMICS V20——经济、可靠、易用的基本型变频器基本型变频器SINAMICS V20向小型OEM客户提供最适合的经济型解决方案。
SINAMICS V20有四种外形尺寸可供选择(FSA~FSD),提供三相400V和单相230V进线两种规格,分别可覆盖0.12~3kW,0.37~15kW的功率范围。
高可靠性设计,创新的冷却设计,经久耐用。
无需调试软件,通过简单参数设定即可实现预定功能。
内置常见的连接宏与应用宏,简化操作,开箱即用。
丰富的I/O接口,直观的LED面板显示,完善的集成功能,可以方便地应用在风机、泵、传送装置及搅拌机、混料机等设备中。
同时,创新的节能方式及节能结果显示,真正意义上节省费用。
SINAMICS V20提供强大的常见的风机、泵类应用功能及强大的保护功能,非常适合此类应用。
•水泵气穴保护•针对水泵堵塞的多脉冲高转矩启动以及防堵模式•用于调节工艺数值的PID控制器(例如,温度、压力、水平、流量)•多泵控制功能通过额外增加两个定速驱动(级联)来扩大流量范围•霜冻和冷凝保护功能防止电机在极端环境条件下受潮搬运类应用•带式输送机•辊式输送机•链式输送机SINAMICS V20丰富了在启动加速和制动停止应用上的功能,大大方便了搬运类的应用。
•斜坡时间可调,平稳加速,减少对对齿轮单元、轴承、滚筒和辊轴的压力•单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的传送带•通过使用制动电阻或直流制动功能实现动态性能•通过监控负载转矩实现皮带损坏检测加工类应用•加工制造业中的单个驱动。
例如,轧钢机,搅拌机,捏炼机,破碎机,搅动机,离心分离机等•加工机器中带机械连动抽的主要驱动。
例如,用于加工纺织品,绳索和线缆的环锭纱纺机,编织机等对于连续加工类应用,SINAMICS V20强大的功能充分满足在高性能和节能方面的需求。
•异常不停机模式能够保证不间断的加工生产,从而实现较高的生产率•通过共直流母线对再生能量进行转换•单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的机器•适合于纺织的摆频功能To the top of the page产品亮点及客户受益易于安装•安装方式多样- 壁挂式安装及穿墙式安装均可实现紧凑的并排安装- 无需额外组件即可正常运行•通讯灵活- 变频器端子可用作通讯端口- 连接宏中预设了用于USS和MODBUS RTU通讯的参数,调试便捷•制动高效- 集成直流制动,复合制动- 通过制动单元及制动电阻可实现能耗制动,且制动电阻占空比可在5 %到100 %之间调节- ≥ 7.5 kW的变频器集成内置制动模块,此类变频器可以直接连接制动电阻易于使用•参数克隆/版本升级- 使用BOP(基本操作面板)接口模块或参数下载器(使用参数下载器可不接主电源)能够轻松实现两台变频器之间的参数传输,缩短及简化调试过程•宏方法- 内置常用的连接宏与应用宏,简化配置,快速调试•稳定可靠- 更宽的电压范围、更好冷却设计以及带涂层的PCB板大大提升了变频器在恶劣环境中的稳定性- 保证在以下总线电压范围内可靠运行:- 1AC 200 V … 240 V (-10 % / +10 %)- 3AC 380 V … 480 V (-15 % / +10 %)- 运行时的环境温度最高可达60 °C节约成本•运行过程中节能——ECO模式- 内置用于V/f和V2/f控制的节能模式通过自动调节磁通电流实现节能- 变频器支持以kWh、CO2甚至当地货币单位来显示能耗数值•运行过程中节能——DC共联- 相同额定功率的SINAMICS V20变频器可以共用同一直流总线,能量再利用- 减少对能耗制动以及外接组件的需求•运行过程中节能——休眠模式- 变频器和电机仅在工厂或机器需要时才运行- 节能,延长电机使用寿命主要性能数据小型自动化解决方案西门子SIMATIC 自动化产品与SINAMICS 驱动产品完美结合,为机器制造商带来完美的小型自动化解决方案,覆盖用户对于人机交互、自动化控制以及驱动的全方位需求。
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。
plc电力载波通信
plc电力载波通信
自20世纪80年代以来,PLC(Power Line Communication)电
力载波通信技术一直都是研究领域中的热门话题。
它是一项技术,能
够将诸如数据、视频和音频信号等通过电线传输,实现局域网之间的
有线互联。
电线作为一种介质,以非常低廉的成本进行扩展,可以有
效的避免安装新的电缆的繁琐,从而为客户提供更快速的数据传输服务。
PLC电力载波通信技术能够使用位置上的标准电缆运输数据,且
不会影响正常的电力传输,其传输无需线缆布线,电能可沿着电缆线
传输受控和数据信号,解决了以往因为布线难度和昂贵而大大拖慢网
络构造进程的问题,使得网络安装和调试工作大大减少。
此外,它还
可以有效的降低网络中的安全问题,避免恶意人从外部攻击网络系统。
PLC电力载波通信技术的发展,减少了网络的建设和运营成本,
也使普通家庭能够连接到Internet。
不仅普及了宽带互联网,也帮助
普及了智能电网和服务设备智能化,给家庭带来了更多便利和安全。
随着科技发展,PLC电力载波通信技术也会逐步改进,为家庭智能化带来更多便利性,让更多的家庭也可以轻松的使用到机器学习和自动化
技术。
利用电力载波通讯实现物联网的信息传输的方法
利用电力载波通讯实现物联网的信息传输的方法电力载波通信(PLC)是一种利用电力线路作为通信传输介质的通信技术。
它利用已有的电力线路网络进行信息传输,可以实现智能电网、家庭自动化、智能建筑等应用。
在物联网中,PLC被广泛应用于物联网设备之间的信息传输。
本文将介绍利用PLC实现物联网信息传输的方法。
PLC技术可以在现有的电力线路上进行信息传输,无需额外的通信线路,降低了网络建设和维护成本。
物联网设备可以通过PLC模块将信息转换为电信号,通过电力线路传输到接收端,然后进行解码和处理。
这种传输方式可以覆盖更大的传输距离,适用于覆盖范围广、分布密集的物联网场景。
PLC可以提供可靠的信息传输和较高的传输速率。
与无线通信相比,PLC在固定的电力线路上进行传输,信号传输质量更加稳定可靠。
PLC的传输速率也可以达到几百Mbps,可以满足物联网设备对大带宽的需求。
然后,PLC具有较好的互操作性和兼容性。
PLC通信技术采用标准化的通信协议和接口,可以与各种不同类型的物联网设备进行兼容和连接。
物联网设备可以通过PLC进行跨平台通信,实现设备之间的互联互通。
PLC还具有较低的功耗和较高的安全性。
PLC可以利用电力线路供电,无需额外的电源,降低了能耗和设备成本。
PLC还可以采用加密技术对数据进行加密和解密,保护信息传输的安全性。
PLC可以与其他通信技术结合使用,实现多样化的物联网应用。
PLC可以与无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙)结合使用,实现物联网设备之间的无线互联。
PLC还可以与云计算技术结合使用,将物联网设备的数据存储在云端,实现大规模数据的处理和分析。
利用电力载波通信实现物联网信息传输的方法具有成本低、覆盖范围广、传输速率快、互操作性强、兼容性好等优点。
随着物联网的不断发展,PLC技术将在物联网中扮演越来越重要的角色。
电力载波的优缺点简述
电力载波的优缺点简述一、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!不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。
同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。
二、缺点:1、信号质量差,单宽窄,线路停运时检修时(有地线时)就不能传送数据、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(10 dB -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、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。
线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用;4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。
使用的交流电有50HZ和60HZ,其周期为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,因此干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过零点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;5、电力线对载波信号造成高削减。
当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。
实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。
但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。
6、可靠性差,通讯不稳定,由于低压电力线本身的介质,结构和负荷的影响,载波信号易受干扰。
另外,电力载波抄表系统国家只允许在指定的试点地区做电表远程抄表试验,还没有应用到水表和气表抄表系统中,水表和气表必须将信号传输到采用电力载波通讯的采集设备上,也就是说:对水表和气表而言,没有解决连线的问题。
PLC(电力线载波)
PLC(电力线载波)
电力线载波通信使用中,低压电线提供电信服务。
在非专用信道中形成了窄带和宽带2种主要的应用模式。
窄带plc频率低、带宽窄,因而数据传输速率低、通信距离长;而宽带PLC则主要为互联网和多媒体提供高速短距的基本通信服务。
在此考虑的“窄带PLC”是一种在中、低压网中速率可达2~150kbit/s的技术。
PLC技术可通过使用电力线来携带数据,从而不需要重新建设昂贵的网络基础设施。
因此,PLC技术具有以下优势:
①网络所有权:智能电网网络的建设和运营都由拥有物理设施的同一个公司负责;
②网格拓扑结构:通信网和电网架构相同;
③故障检测:可对设备的运行方式以及结构配置进行分析。
此外,
PLC网络跟随配电线路建设,从而可反映电网所处的地理信息。
欧洲智能电网的窄带PLC部署采用了欧洲电工标准委员会(CENELEC)预留给电力企业的3~95kHz频带,即CENELECA频带。
这部分频带极易受到噪声干扰,比如汽车驶过道路或者喷泉广场的声音。
图1所示为由欧洲电工委员会EN50065-1定义的频带及其使用情况。
目前,根据调制技术的不同,已经用于部署的PLC技术主要有5种。
图1 欧洲的PLC网络频带分配。
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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PLC电力载波通信技术优势介绍
非原创
1PLC电力载波通信原理介绍
电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。
该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。
目标标准主要有:
⏹Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。
⏹OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The Open PLC European Research Alliance)
电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。
为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术:
⏹电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术
⏹正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带
PLC技术
1.1窄带PLC和宽带PLC比较
电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC):
用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。
香农公式
C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比)
主要优点如下:
1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。
2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。
3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。
缺点:
扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到 1 Mbit/s 左右。
采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。
正交频分复用技术(OFDM):
OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。
每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。
相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:
1)抗衰减能力强。
OFDM通过多个子载波传输用户信息,对脉冲噪声 (ImpulseNoise)
和信道快衰落的抵抗力很强。
同时,通过子载波的联合编码,OFDM实现了子信道
间的频率分集作用,也增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。
2)频率利用率高。
OFDM允许重叠的正交子载波作为子信道,而不是传统上利用保护频
带分离子信道的方式,因此提高了频率利用效率。
3)适合高速数据传输。
OFDM的自适应调制机制,使不同的子载波可以根据信道情况和
噪音背景的情况选择不同的调制方式。
OFDM技术非常适合高速数据传输。
4)抗码间干扰(ISI)能力强。
码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰。
造成码间干扰的原因有很多。
实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一
定的码间干扰。
由于OFDM采用了循环前缀,因此,对抗码间干扰的能力很强。
1.2华为PLC技术优势
华为PLC,采用华为海思自主研发芯片:Hi3911C,载波频率:2~12MHz(支持自适应调节),OFDM调制,相相耦合,最大发射功率4W,幅值大约±9V。
遵从Home-Plug(家庭插电联盟)国际标准。
技术特点:
⏹物理层采用OFDM,即“正交频分复用”技术,子载波支持BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、
64QAM 调制
⏹载波频率:2~12MHz
⏹物理层峰值速率14Mbit/s
⏹应用层峰值速率2.8Mbit/s
⏹支持终端个数1000 个
华为组串式逆变器,内部集成PLC通信模块PLC STA,通过交流输出电力线缆,与安装于箱变侧的智能子阵控制器Smartlogger进行电力载波通信。
整个光伏子阵内,采用PLC 后再无须专门为子阵内通信铺设RS485通信线缆,可节省通信线缆及施工量。
2PLC电力载波与RS485方案对比
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。
光伏电站中应用场景比较多样,特别是大型电站,通常在偏远的荒芜地区,传统的通讯方案需要专门设计通讯线缆部分,埋地的话需要铠装线缆或者穿管铺设,成本升高,且施工方面需要挖沟,而PLC的最大特点:不需要重新架设通讯线缆,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了智能光伏电站的最佳方案之一。
3、华为PLC对潜在影响因数抑制介绍
3.1噪声抑制
3.1.1 逆变器交流线路上噪声主要有以下几种情况:
1) 逆变器的开关噪声,基本比较稳定,逆变器正常工作时基本不会影响PLC通信。
2)交流谐波噪声,来源于逆变器交流输出。
逆变器输出谐波控制不好,会导致交流线上噪声过大,从而影响PLC的信噪比,可能会导致通信失败。
3.1.2华为PLC关于逆变器交流线路上噪声抑制方案如下:
1)大多数交流噪声频率都在2MHz以下,而华为PLC芯片载波频率在2~12MHz,所以不会影响PLC通信。
对于逆变器的开关噪声,大约15KHz,基本比较稳定。
此种噪声进入到PLC 通信板后,会被硬件带通滤波器滤除,不会影响通信。
2)交流谐波噪声过大,会影响PLC的信噪比,可能会导致通信失败。
针对这一种噪声,华为PLC芯片物理层支持 FEC(Forward Error Correction)和CRC(Cyclic Redundancy Check)功能,具备强大的去噪和纠错能力。
同时有专门的自动增益调整技术和特定的噪声滤波算法,可以很好的提升噪声耐受能力。
3)PLC芯片物理层还支持数据分段和重组,数据重传机制;应用层也有超时重传机制。
对于在某一时候受到干扰的情况,可以在下一次数据传输时继续传输正确的数据。
3.2抗信号衰减和反射抑制
3.2.1 PLC信号在交流线路上衰减会导致传输距离变短,主要因素有:
1)汇流箱到箱变的传输线路过长,受到线缆本身阻抗以及分布电容的影响,PLC信号会被衰减。
2)线路上由于阻抗不匹配带来的信号反射以及多径反射,会造成信号衰减和失真。
信号衰减的简单模型如下:
信号从逆变器(PLC-STA)出来后进入汇流箱(这一段线缆为L1),经过长距离传输到箱变(这一段线缆为L2),再经过箱变母排到PLC-CCO (这一段线缆为L3)。
L1、L2和L3之间由于阻抗不匹配导致信号反射,线缆由于本身阻抗导致会有线缆衰减。
3.2.2华为PLC对衰减的解决措施
1)传输线阻抗匹配:
对于两段不同的线缆,如果要求传输距离远,需要做到阻抗匹配。
由于涉及到工程安装,如果不能做到阻抗匹配,尽量选择高频阻抗低的线缆。
2)信号反射的抑制:
PLC信号使用OFDM进行调制解调,通过信号备份来消除反射的影响。
载波频段分为几个备份的传输频段,每个传输频段内又分为若干个子载波,每个子载波上面调制的幅度,就是有用信号的频域信息。
4、应用案例
浙江杭州某农光互补30MW电站中,2014年11月并网。
电站全部采用SUN2000-40KTL 组串逆变器,每个子阵约1.6MW,48台组串逆变器,各子阵内的逆变器之间采用PLC通信。
电站运行至今,逆变器运行稳定,PLC未发现通讯质量问题。
2015年5月随机对一个子阵进行PLC对电能质量的影响现场测试,及PLC通信质量一周通信丢包率分析,测试结果显示,采用PLC通信后的电网谐波,与未采用PLC通信的子阵的电网谐波,几乎一样,PLC载波通信,不会对电网质量产生影响。
通过一周的通信日志分析,丢包率在0.05%,稳定性非常好,通信可靠性高。
4.1、PLC对电网谐波影响分析
4.2、一周丢包率分析。