电力线载波通信基础要点

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概述

电力系统专用通信网 由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送 的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门 拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数 国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统 专用通信网。
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概述


高压电力线载波通信网
电力线载波通信是电力系统通信专网特有的一种通信方式。它 以电力线为信道，以变电站、发电厂为终端，特别适合于电力 调度通信的需要，而且，电力线载波通信系统具有投资少、施 工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继距离长等一 系列优点，输电线架设到哪里，通信线路就可以延伸到哪里， 在不少工期比较紧张的输变电工程中，往往只有电力线载波通 信才能够和输变电工程同期完成建设。 目前，我国110kV以上电力线载波电路己超过65万话路公里， 还有大量的电力载波机在110kV以下的农电网上运行。庞大的 电力线载波通信网担负着电网内调度电话、继电保护和远动信 息的重要传输任务，对于电网的安全稳定经济运行发挥着重要 的作用。
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概述

电力通信网 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应 运而生的，它同电力系统的安全稳定控制系统、调度 自动化系统被入们合称为电力系统安全稳定运行的三 大支柱。目前，它更是电网调度自动化、网络运营市 场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、 经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。
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电力线载波通信的特点



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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

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载波通信基本原理

FDM
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载波通信基本原理

单边带调制（SSB）
在载波通信系统中，发送端有一个变频调制器和带通滤波器对 原始信号进行处理，接收端则用同样的变频调制器对接收到的 信号进行解调（或称反调）。调制的主要目的则是把话音信号 的频带搬移到适合线路传输的频段。
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载波通信基本原理
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载波通信基本原理
频分多路复用 单边带调制 双向通信的实现

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载波通信基本原理


频分多路复用（FDM）
在通信系统中，为了充分发挥信道的有效作用，提高信道的利 用率，往往采用多路复用技术。即将多路相互独立的信号汇集 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各路信号分离出来，最终实现多路通 信。当然，群频信号所占据的频带范围，必须在传输信道的有 效通带之内。

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概述


中低压电力线载波
在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道 在380/220V用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输 通道目（采用的载波通信方式有扩频、窄带调频或调相。10k V电网或380/220V用户配电网中，以窄带调制类型的设备为 多数，因为成本低廉） 正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速MODEM的应用 （要求的速率至少需要达到512kbit/s～10Mbit/s，由于采用正 交频分多路复用技术OFDM调制具有突发模式的多信道传输、 较高的传输速率、更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪 声的能力，再加上前向纠错、交叉纠错、自动重发和信道编码 等技术来保证信息传输的稳定可靠，因而成为电力线上网应用 的主导通信方式）

单带四线制
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载波通信基本原理

三路载波机简化方框图
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载波通信基本原理

频谱搬移图
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电力线载波通信的特点



独特的耦合设备 线路频谱安排的特殊性 以单路载波为主 线路存在强大的电磁干扰
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电力线载波通信的特点

独特的耦合设备 电力线路上有高压大电流通过，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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载波通信基本原理



双带二线制 所谓双带二线制指的是在一对通信线路的两个传输方 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，防止“自 发自收”，从而实现双向通信。 应用：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。

SSB调制的优点 ������ 占用信道频带窄，从而可在一定的频带内传输 更多的话路； ������ 由于抑制了载频分量，故能节省输出功率，使 设备功率容量能得到充分利用； ������ 因占用频带窄，故外来干扰也相应减小。
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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。
电力线载波通信基础
内容提要
概述 载波通信基本原理 电力线载波通信的特点 电力线载波通信系统的组成 电力线载波机 电力线载波在电力系统中的应用

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概述

电力线载波通信 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