低压电力线载波通信技术及应用
低压高速电力载波线通信技术发展及其应用
、
。
方案。 同步驱动也将大大改进通信的安全性 。 经过几 十年 的发展 ，目前 已具相 当的规模 （ ）跳频 （ Ｈ） 二 Ｆ 和水平 。不管是从理论研 究 ，还是运 行实践 ， 跳频通 信在电力载波通信 中应用具 有很强 我们都 取得 了成效 ：①载波技术装 备水平的提 的适 用性 ：①适应 电力线的强干扰环 境。②适 高 ；②电力载波线通信综 合业 务能 力的发展 ； 应低 压配电网频率选择性 衰减 。跳频 系统则可
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③电力载波 线所具有的规 模范 围、装机 数量 、 以根据 预设跳频 图案 ， 自动切换载波频 率 ，避 从事人 员数 量 ，都是空 前的 ；④理论研 究成果 开干扰 源频 点 ，同时 电 可以根据信道估 计的结 卓著。 果 ，通 过 自适应跳频 ，选 择适宜信道 ，实现可
【】 ３ 周耀义，鲍滨寿 ，低压电力用户远程 自 动抄 表系统 电力 自动化设备阴 １９ （ ： ４ ６ ９９１ ２ ６— ５ ９） 【 曹志 刚，钱亚生，现代通 信原理【 清华大 ４ 】 Ｍ】
学 出版 １９ ９４ 【】 ｗｂｒ Ｄ Ｊ Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎｒ ｕｒｍｅｔ ５ Ｎｅ ｕｙ ． ｏ ｎｃ ｉ ｑ ｉ ｎｓ ａｏ ｅ ｅ
基于OFDM的低压电力线窄带载波通信技术及其应用
基于OFDM的低压电⼒线窄带载波通信技术及其应⽤基于固定频点的传统窄带调制技术在实际应⽤中存在通信速率低、抗窄带⼲扰和多径衰落能⼒差、可靠性不⾼等局限。
结合基于OFDM 的PRIME 和G3-PLC 标准，对国内外OFDM 技术研究现状进⾏了介绍。
通过分析OFDM 基本原理和同步、信道估计、峰均功率⽐等关键技术，验证了基于OFDM 的低压窄带载波具有通信速率⾼、抗多径延时﹑频率选择性衰落和突发性⼲扰能⼒强、通信可靠性⾼等优点，在远程⾃动抄表、家居智能化以及新型智能化⼩区等⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。
关键词电⼒线通信；正交频分复⽤；窄带载波基于OFDM 的低压电⼒线窄带载波通信技术及其应⽤王智慧，李建歧，渠晓峰，赵涛（中国电⼒科学研究院北京100192）摘要1引⾔低压电⼒线载波（power line carrier ，PLC ）通信技术利⽤⼰有的380V/220V 低压配电线作为传输媒介，⽆需另外敷设专⽤通道即可实现⼏乎所有点之间的数据传递和信息交换，被⼴泛认为是楼宇⾃动化、远程抄表、安防监控等领域替代专⽤⽹络的⼀种重要的数字通信⽅式[1~3]。
从使⽤带宽的⾓度来说，PLC 通信分为窄带电⼒线载波通信和宽带电⼒线载波通信。
窄带电⼒线通信技术是指带宽限定在3～500kHz 、通信速率⼩于1Mbit/s 的电⼒线载波通信技术，多采⽤普通的频率键控（FSK ）、相位键控（PSK ）等频带传输技术；宽带电⼒线(broadband over power line ，BPL)通信技术是指带宽限定在2～30MHz 、通信速率通常在1Mbit/s 以上的电⼒线载波通信技术，多采⽤直接序列扩频（DSSS ）、线性调频（Chirp ）和正交频分复⽤（OFDM ）等扩频通信技术[4~6]。
低压电⼒线载波信道信号衰减、噪声及输⼊阻抗的频率选择性、时变性和随机性使得基于固定频点的传统窄带调制技术在实际应⽤中存在⼀系列局限性[7]。
低压电力线载波通信原理及应用分析
低压电力线载波通信原理及应用分析作者：王津来源：《科技创新与应用》2016年第32期摘要：电力线载波通信主要是通过使用配电电力线路作为通信的载体来进行通信，电力线载波通信这一通信方式在电力系统中应用较多。
相较于传统的通信方式，电力线载波通信所使用的通信线路可以直接使用现成的电力线路，而无需额外的进行线路的架设。
只要有电力线路的地方就兴建主通信线。
此外，由于电力线路的接口较为简单、标准因此电力线载波通信的接入较为简单只需要插入电源插头即可。
但是在电力线载波通信的应用中其会受到电力线路中的杂波的干扰从而影响电力线载波通信的通信质量。
电力线载波通信的通信质量与电力线路中的一次电网有着密切的联系，在电力线载波通信建设中可以与一次电网同步施工，建设速度快、投入较低。
文章将在分析低压电力线载波通信发展历程的基础上对低压电力线载波通信上的信号衰减和干扰特性进行分析阐述。
关键词：低压电力线载波通信；噪声；抗干扰前言低压电力线载波通信主要是通过使用低压配电线作为通信的媒介来实现通信的一种通信方式。
低压电力线网络是现今覆盖范围最广的网络，相较于采用专用通信线路来实现的通信，使用低压电力线来作为载波通信的网络具有取材方便，建造成本较低的特点，具有十分高的开发潜力。
1 低压电力线载波通信的发展历程使用低压电力线来构建载波通信网络这一构想已经发展多年了。
国外在多年以前已经开展了相关的研究。
经过多年的研究与发展，在使用低压电力线进行载波通信的研究上国外研究结构已将低压电力线载波通信的原理和低压电力线载波通信信道特性分析和建模、电力载波调制技术以及相关通信芯片的研制等完成了初步探索和完善，并就低压电力线载波通信的相关标准及商业化的运用进行了构建。
相较于国外对于低压电力线载波通信相关技术所投入的时间和资金，我国在低压电力线载波通信的相关研究起步较晚，但是研究发展速度极为迅速并取得了一定的成果。
在对低压电力线载波通信的前期的研究中主要集中在利用国外已有的固化的低压电力线载波通信调制技术和芯片进行相关的扩展开发，近些年来对于低压电力线载波通信的研究则集中于对国内配电网的信道特性进行调制技术的研究和低压电力线载波通信载波芯片的研制。
鼎信低压窄带载波通信技术在用电信息采集中的应用及分析
鼎信低压窄带载波通信技术在用电信息采集中的应用及分析结合西吉县供电局用电信息采集建设及不同采集模式实际应用情况，提出低压线路窄带载波通信模式在用电信息采集建设中的重要性，重点分析了青岛鼎信窄带采集通信技术特点和技术优势，通过对比，阐述和分析鼎信模块在该单位成功应用情况，并对用电信息采集建设水平的提升提出建议。
标签：用电信息采集；窄带；载波；通信；应用用电信息采集建设是智能电网建设的一项重要环节，是面向客户服务最直接的技术手段。
国家电网公司近几年大面积开展用电信息采集工程建设，要求要实现“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标。
以宁夏电力公司西吉县供电局为例，自2009年开展用电信息采集工程试点以来，已经历了四年建设期，完成10万余用户的采集建设任务，通过四年的采集建设和应用，积累了一定的采集运维技术和经验，对不同采集模式的优缺点、不同采集设备技术的应用情况具有一定的研究。
本文重点对西吉县供电局低压采集建设中应用青岛鼎信低压窄带通信模块情况进行分析，为用电信息采集建设及应用提供参考。
1 不同采集模式应用情况西吉县供电局自2009年即开展用电信息采集建设，首先实现了县城用户全覆盖建设目标。
在县城采集建设中，远程通信方式全部采用GPRS通信，本地通信先后采用低压宽带载波、低压窄带载波、微功率无线和RS485总线四种采集模式。
经过几年运行，发现低压宽带载波采集模式由于采集距离短、维护工作量大及采集信号衰减快等原因，不适合大部分县城及所有农村用户的采集，目前已经中止应用；微功率无线由于在县城受到建筑物干扰，采集效果非常不稳定，所以在县城采集建设中也未应用，重点在农村大面积应用。
目前县城重点采用低压窄带采集模式和RS485采集模式，从应用效果来看，RS485采集模式采集数据较稳定，但要在每个表箱安装一块GPRS采集器，投资很大，每块表通过485线同采集器连接，接线麻烦，维护工作量大，不适合大面积采用，目前西吉县城有30%用户采用此种采集模式。
低压电力线载波通信技术综述
断器或自动开关，用以切除二次回路的短路故障。
自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器，因为熔断器熔断会使她们拒动或误动。
２．若电压互感器二次回路发生故障，由于延迟切断故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动，因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜采用自动开关作为短路保护，并利用其辅助触点发出信号。
３．在正常运行时，电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压，不能监视熔断器是否断开；且熔丝熔断时，若系统发生接地，保护会拒绝动作，因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。
４．接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
５．电压互感器中性点引出线上，一般不装设熔断器或自动开关。
采用Ｂ相接地时，其熔断器或自动开关应装设在电压互感器Ｂ相的二次绕组引出端与接地点之间。
三、电压互感器二次回路熔断器的选择１．熔断器的熔件必须保证在二次电压回路内发生短路时，其熔断的时间小于保护装置的动作时间。
２．熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断，即：（１）熔件的额定电流应大于最大负荷电流（在双母线情况下，应考虑一组母线运行时所有电压回路的负荷全部切换至一组电压互感器上）。
（２）当电压互感器二次侧短路时，不致引起保护的动作，此数值最好由试验确定。
一般对屋内配电装置的电压互感器，熔断器选用Ｒ１－１０／４Ａ、２５０Ｖ的。
对屋外配电装置的电压互感器，熔断器选用ＲＭ１０型２５０Ｖ、１５／６Ａ的。
为确保电压互感器使用的安全及电压互感器与电气仪表、继电保护、自动装置很好的配合，电压互感器二次回路熔断器应严格按照以上原则配置和选择。
一、引言电力线载波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。
３５ｋＶ以上电压等级的高压电力线载波通信主要用于地、市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信、远动及综合自动化；中低压电力线载波的应用目前主要在１０ｋＶ电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在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，还有正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速ＭＯＤＥＭ的应用。
低压电力线宽带载波通讯
利用低压电力配电线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的通信方式
目录
01 通信技术简介
03 特点介绍
02 基本原理 04 噪声
目录
05 组成及结构
07 通讯的发展
06 载波技术 08 应用及
低压电力线宽带载波（Low voltage broadband power line carrier communication--LVPLC）通信是利 用低压电力配电线（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。
(4)理论研究成果卓著。如在频谱管理上，采用了图论、地图色理论和计算机技术，提出了分段设计、频谱 分组、电分段或分区、频率重复使用等，并开发出了软件包，可实现用计算机进行设备管理、频率管理、新通道 设计和旧通道改造、插空安排设备等。为适应现代通信技术的发展，数字式电力线载波机的开发研制也取得了实 质性的进展。此外，传输理论、组技术等方面的研究也不断有新的进展。
基本原理
低压电力线宽带载波（Low voltage broadband power line carrier communication--LVPLC）通信是利 用低压电力配电线（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。
低压电力载波是电力系统特有的通信方式，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 是不需要重新架设络，只要有电线，就能进行数据传递。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后利用 各种等级的电力线传输，接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来，并传送到电力线宽带用户终端 （计算机、电视或机和智能电表、开关、变台）。低压电力线从来就不是一种理想的通信介质，但随着技术的不 断进步，特别是调制技术及微电子技术的发展，使得低压PLC的实用化成为可能。
基于低压电力线的通信技术与应用
基于低压电力线的通信技术与应用低压电力线通信（Low Voltage Power Line Communication，简称PLC）是一种利用低压电力线路进行数据传输和通信的技术。
随着信息化和智能化的发展，PLC技术在能源管理、智能家居、智能电网等领域得到广泛应用。
基于低压电力线的通信技术主要有两种方式：载波通信和电力线载波通信。
载波通信是利用电力线路自带的载波传输功能进行通信。
在低压电力线路上，通过添加载波通信模块（如载波通信模块、载波适配器等），可以将数据信号通过电力线传输。
通过载波通信技术，可以实现低压电力线的数据采集、遥控、遥测、遥信等功能，满足电网远程监控和管理的需求。
载波通信还可以用于室内电力线通信，实现室内电力线的数据传输和通信。
基于低压电力线的通信技术在能源管理领域有着重要的应用价值。
通过在低压电力线路上添加通信设备，可以实现电网的远程监控和管理，实时获取电力信息和设备状态，提高能源利用效率。
基于低压电力线的通信技术还可以实现电力负荷的智能调度和优化，减少能源浪费。
在智能家居系统中，基于低压电力线的通信技术可以实现家庭电器的远程控制和调度。
通过在低压电力线路上添加通信设备，可以实现智能家居设备的互联互通，实现家庭电器的智能控制和调度。
通过手机App或智能终端设备，可以实现对灯光、温度、窗帘等设备的远程控制，提高生活的便捷性和舒适度。
基于低压电力线的通信技术在能源管理、智能家居、智能电网等领域具有广泛的应用前景。
通过利用现有的低压电力线路进行数据传输和通信，可以提高设备的互联互通能力，实现智能化和自动化的目标，促进社会信息化的发展。
低压配电网电力线载波通信与新技术
近年来，电力线载波通信(PowerLineCommunication，PLC)技术已经成为通信系统中新的研究热点，它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而，作为一种具有光明前景的通信方式，电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点，使其在具体应用中还存在很多问题等待解决。
电力载波通信特点1、电力线载波通信技术概况电力线载波通信(PLC)是指利用专用调制解调器对信号进行调制，然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到l0kV配电网络线路通信中，利用电力载波机和阻波器，在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息，并形成了相关国际和国家标准。
对于低压配电网来说，许多新兴的数字技术，例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等，大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性，使电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此，美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100～450kHz；欧洲电气标准委员会(CENELEC)的EN50065—1规定电力载波频带为3～148.5kHz。
这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著贡献。
尽管如此，低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时，随着电力载波应用领域的推广和扩大，低压配电网电力载波通信成本问题、协议(标准)问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
2、电力线载波通信特点就低压配电网来说，电力线载波通信一般具有以下特点：(1)通信信道的时变性对载波信号来说，低压电力线是一根非均匀分布的传输线，各种不同性质的电力负载在低压配电网的任意位置随机地投入和断开，使信道表现出很强的时变性。
(2)通信信道的频率选择性正是由于低压配电网中存在负荷情况非常复杂、负载变化幅度大、噪声种类多且强等特点，各节点阻抗不匹配，信号很容易产生反射、驻波、谐振等现象，使信号的衰减变得极其复杂，造成电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
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低压电力线载波通信技术及应用
摘要：低压电力线在实际应用的过程中有很多优良的特性，并且在多个领域中
都有着广泛的应用。
低压电力线载波通信技术经历了很长时间的发展过程，在技
术的应用上已经趋于成熟。
本文先对低压电力线载波通信技术的系统设计进行了
分析，并介绍了它的工作原理和具体的应用，希望可以为相关领域提供一些参考
意见。
关键词：低压电力线；载波通信技术；应用
低压电力线载波通信技术可以应用于很多不同的领域，并且具有覆盖规模广、操作简单等优势。
基于此，该技术逐渐发展成为我国现阶段完成高速数据传播的
主重要技术之一。
但是由于受到各种因素的限制，该技术存在的潜能难以进行有
效的挖掘，所以该技术还有丰富的可开发利用空间。
在此情况下，我国有关部门
不断提高了对该技术的重视程度并且对其加以改进和完善，从而保障我国的通信
技术向着更加优化的方向发展。
1.低压电力线载波通信系统设计概述
该技术发展的关键性因素在于其进行信号传输时的质量，而信号传输有着抗
阻和不断衰减的特点，并且会对信号的质量产生直接的影响。
另外，利用低压电
力线载波通信技术进行传输时，信号的质量还会受到不同噪音的干扰，使得信号
质量被消弱，最终对通信效果产生不良影响。
而且信号传输时的抗阻和不断衰减
这两种特性对信号传输的实际距离起着决定性的影响，对噪音的抗干扰能力在很
大程度上影响着信号在传输过程中的质量。
因此，在应用该技术时必须要对多方
面的因素进行综合考虑，从而有效的促进信号传输距离不断扩大，信号质量得以
提高，最终实现良好的传输效果。
在对电力线进行设计时，必须要将其抗阻能力考虑在内。
正常情况下，电力
线都具备良好的抗阻性，所以在对通信系统进行设计时一般只需要保证信号输出
和接收两端具有良好的的抗阻性即可，尽可能的对信号接收和传输时的能量消耗
进行有效的控制。
在电力线上进行信号传输的过程中，高频传输信号会出现大幅
度的衰减，并且无法避免噪音干扰。
为了确保信号在传输过程中的强度，电力线
需要具备良好的抗干扰能力。
在此通信技术中，为了实现信号强化一般可以应用
扩频以及正交频复用这两种技术手段。
应用扩频技术一般多应用于信噪微弱的环
境下，用于接收信噪比较为强烈的信号。
此外，在选取宽带和载波频率的时候应
该注意以下内容：尽量按照噪音干扰程度最小和信号衰减速度最低的要求进行选取。
在不同频域中，结合信号的实际衰减情况和噪音出现的密度来确定最适宜的
载波频率。
按照信号干扰强度的实际情况，在频谱中如果信号衰减会比噪音干扰
对信号产生更大的影响，首先需要对不同频谱中出现的信号衰减情况进行考虑，
然后再结合噪音频谱的实际密度进行分析，一般会选取处于低频段的载波频谱。
反之如果噪音干扰所带来的影响更大，则应该先对噪音频谱的实际密度进行分，
这种情况下一般回选取高频率频段。
2.低压电力线载波通信技术原理分析
该技术一般包括三个部分，分别为低压电力线、终端设备以及系统管理中心。
在通信系统中，低压电力线担任信号传输过程中的媒介。
因为信号在进行传输期
间会受到很大程度的衰减，所以该技术进行信号传输的距离会被限制。
为了处理
这个问题，系统管理中心有负责进行信号接收的设备，接收完成后再对信号进行
解调，然后再经过其他一系列的处理之后，应用串口的方法或GPRS技术将经过
处理后的信号进行传递，最终传输至主控计算机系统内，再对信号进行更深层次
的处理，最终完成对终端设备的有效掌控。
3.低压电力线载波通信技术的应用
3.1家居智能化
随着近年来我国社会经济的显著提升，人们对日常生活提出了更高标准的要求。
在此背景下，家居智能化逐渐成为了当前社会化发展的主流趋势。
在家居智
能化的操作下，需要将微控设备和各种化用电器、主控Pc端进行有效的连接，
从而实现三者之间的信号传递。
将低压电力线载波通信技术应用于家居智能化当中，可以完成有效的操控和自动化管理。
利用该技术对家居智能化进行操控还有
很多便利之处，如：即使在只有插座的情况下也可以成功接入Internet网，并且
无需安装其他的信号线，既可以降低经济成本，同时也不会对家居装潢产生任何
不良影响。
在低压电力线载波通信技术的基础上，还成功发展了电力宽带上网技术。
该技术包括五部分，利用电力调制解调器可以实现信号和电信号之间的转换，然后利用低压电力线完成对Pc机的输出，信号在完成转换后会传输至PLC设备中，再对电信号进行转换使之成为数据信号，最后通过交换器、路由器，使信号成功
传输至因特网中。
该技术目前已经得到了广泛的应用，在未来低压电力线载波通
信技术还有很大的发展和应用空间，需要对其进行进一步的开发和利用。
3.2水电气抄表自动化
应用自动抄表技术可以准确的完成对水电气表的读数，该技术经过了较长的
一段发展时间，现阶段已经得到了较大范围的应用。
利用低压电力线载波通信技
术进行自动抄表，一般需要由四个部分完成工作。
终端采集器完成信息数据的采
集工作并进行分析和处理，然后再转换为电信号，利用电力线完成传输。
集中器
主要是进行信号的接收，同时对电信号进行有效的侦测，同时在此期间完成对电
信号的进一步转换和有效的处理，经过处理后的信号会传输至主控计算机，再对
数据信号进行进一步的分析并得到相应的数据，最终完成自动抄表。
因为我国人
口数量较大，因此水电气的抄表任务也非常繁重。
为了尽可能的减少有关部门的
工作压力，需要对用户水电气的相关数据进行细致的了解，同时促使抄表工作准
确率的提升。
利用低压电力线载波通信技术，可以有效的完成抄表工作的自动化
处理，为人们的日常生活提供了方便。
3.3新型智能化小区
随着城市化的发展，小区的住户逐渐增多，为了保障小区的安全管理工作可
以有效的进行，很多现代化的小区都安装了监控设备和各种应急报警系统。
小区
的智能化系统包括：自动报警系统、自动通信系统等。
在小区内设立监控系统和
应急报警系统，其工作原理类似于水电气自动化抄表，都需要应用低压电力线载
波通信技术。
但小区内进行监控和报警时，可以对信号进行双向的控制以及传递。
一旦发生安全问题，主控计算机会在短时间内得到相关信息，同时另一端发出指
示信号。
利用低压电力线载波通信技术还能够实现许多不同的智能化管理系统，如：自动化管理、治安自动化等，使得人们的生活水平和质量得到显著的提升。
结束语：
在当前阶段，虽然低压电力线载波通信技术在我国经过了较长时间的发展，
而且在技术上已经趋于成熟。
但就实际应用而言，该技术存在着许多不足之处。
一般表现为：在电力线进行信号传输的过程中，信号的衰减会不断增大。
另外，
噪音也会对信号产生很大的干扰，使得电力线传输信号在不断发展的过程中受到
制约。
因此，必须要不断强化电力线传输信号的水平和质量，从而有效的促进低
压电力线载波通信技术的应用和发展，使得该技术可以更好更加广泛的应用于每
个不同的领域。
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