电力线载波通信系统(C
电力系统中的电力线载波通信技术
电力系统中的电力线载波通信技术引言电力通信被普遍应用在电力系统中，其主要目的是实现电力信息传输、监测和控制。
而电力线载波通信技术作为其中一种重要的通信手段，具有广泛的应用前景。
本文将探讨电力线载波通信技术在电力系统中的原理、应用和发展趋势，为读者提供更深入的了解。
一、电力线载波通信技术的原理电力线载波通信技术利用电力线作为传输介质，通过将高频信号耦合到输电线路上，实现信息传输的目的。
其原理基于电力线的双重工作特性，即输电和通信，并通过频分复用技术使其同时进行。
首先，信号的耦合。
在电力线输电过程中，由于电力系统的特性，存在着一定的电压和电流波动。
电力线载波通信技术利用这种波动作为信号传输的载体，通过改变电流和电压的幅度和频率来传递信息。
这种耦合不仅能提高信息传输的可靠性，还能减少系统对外部环境的干扰。
其次，频分复用技术。
电力线系统中，除了电力信号外，还有其他频率的干扰信号存在。
为了有效地区分不同信号，电力线载波通信技术引入了频分复用技术。
通过将不同频段的信号分配给不同的用户或功能，实现数据的同时传输和分离。
二、电力线载波通信技术的应用1. 电力数据传输电力线载波通信技术在电力系统中最常见的应用就是实现电力数据的传输。
通过将监测仪器、数据采集设备等连接到电力线上，可以将实时电力数据传输到中央控制中心，实现对电力系统的远程监测和管理。
这种应用不仅提高了电力系统的运行效率，还能预防和处理电力故障。
2. 智能电网随着电力系统的现代化发展，智能电网的建设成为当今的热点。
电力线载波通信技术在智能电网中起到了重要的作用。
通过将智能设备与电力线相连，可以实现对电力负荷、电能质量和安全等参数的实时监测和管理。
并且通过数据的传输和处理，可以实现电力系统的智能化运营和优化调度。
3. 家庭电力信息管理电力线载波通信技术还可以应用于家庭电力信息管理。
通过在家庭电力表中集成通信模块，可以实现对电力用量、功率因数等信息的实时监测和统计。
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。
电力线载波的原理和应用
电力线载波的原理和应用1. 电力线载波概述电力线载波（Power Line Carrier，简称PLC）是一种基于电力线传输的通信技术，通过将高频信号叠加在电力线上，实现数据传输和通信的目的。
电力线载波技术广泛应用于电力系统的监测、控制和通信网络中，具有传输速度快、成本低、扩展性好等优势。
2. 电力线载波原理电力线载波技术的实质是利用电力线路本身具有传输高频信号的特性进行通信。
具体原理如下：•电力线是一种具有较好导电性能的传输介质，可以传输高频信号。
电力线上的两根导线构成了传输信号的载体。
•电力线上的载波信号通过耦合器、滤波器等设备与电力线相连接。
通过调制器对原始数据进行调制，将调制后的信号通过功率放大器放大后，叠加到电力线上。
•在电力线上传输的信号受到电力线传输特性的影响，会出现噪声、衰减等问题。
因此，需要使用解调器和滤波器对接收到的信号进行解调和滤波，还原出原始数据。
3. 电力线载波应用领域3.1 电力系统监测与控制•电力线载波技术可以实现对电网的监测和控制。
通过将监测设备与电力线相连，将监测到的数据通过电力线传输给控制中心。
控制中心可根据数据分析电力系统的运行情况，实现对电力系统的远程监测和控制。
•电力线载波技术可以实现对电力设备的状态监测和故障诊断。
通过在电力设备上布置传感器，获取设备的工作状态信息。
将传感器采集到的数据通过电力线传输，供监测和诊断系统进行分析，及时发现设备故障并采取相应措施。
3.2 室内电力线通信•电力线载波技术可以提供家庭或办公室内的宽带通信服务。
通过将电力线与电力线载波通信模块相连，家庭用户可以通过插座就能够使用宽带网络，无需布线和接入设备。
•室内电力线通信还可以支持电力线智能家居系统的搭建。
通过将智能家居设备与电力线相连，实现智能家居设备之间的通信和互联，实现智能家居系统的远程控制和管理。
3.3 智能电网传输•电力线载波技术在智能电网中有广泛应用。
通过在配电线路、变电站和智能电表中布置载波模块，实现对电力系统的监测、控制和数据传输。
电力线载波通信详解..
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。
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。
电力线通信设备美国FCC标准要求解读
电力线通信设备美国FCC标准要求解读文／陈昱 马文生 侯涛[摘要] 美国联邦通信委员会（FCC）标准中对于电力线通信设备也有相关的要求。
对比欧盟标准，其在产品定级划分、测试参数指标设定上又存在着差异性。
在测试方法的设计和操作上，更是引入了安装场地的测试方式对电力线通信设备进行真实工作状况的模拟。
笔者对该标准涉及PLC产品的测试项目及测试方法进行介绍，也对更真实还原实际工作状态的测试手段及方法进行了探索。
[关键词] 电力线载波通信 FCC 电磁兼容一、FCC 认证依据概述1. 涉及标准及文档电力线通信设备在美国F C C标准以及相应的文档内，将之称为BPL（Broadband over PowerLine）设备，使用电力线通信的系统也称为Carrier Current System。
BPL设备已在2006年7月被纳入到美国认证管理的监管范围内。
针对这一类产品的认证，需要参考FCC PART 15标准的多个章节以及其他的相关文档，见表1。
2. 类别界定在FCC 11-160的文档中，对BPL产品进行了两种分类。
A类（Access BPL）：除了BPL 设备外，还需要包含有相应的耦合器、信号注入器、信号提取器、扩展器、增压器等设备组成。
B类（In-House BPL）：指室内使用的电力线通信设备，如一般的家用产品。
本文的测试介绍主要是针对In-House BPL设备进行讲解。
二、限值要求FCC的电磁兼容（EMC）测试要求，一般只需要测试产品的电磁干扰（EMI）特性（测试辐射和电源传导）。
针对In-House BPL设备，PLC产品分别要以电脑周边（personalcomputer peripheral）的标准以及载波电流系统（Carrier currentsystem）的标准进行测试。
以下的章节分别对辐射和电源传导测试在这两个状态下的限值进行说明。
1. 电源传导电源传导测试，使用一个50μH/50ohm的线性阻抗稳定网络(LISN)来进行测试，分别测量L线和N线对地的共模信号。
电力线载波通信系统
摘要电力线载波通信是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。
这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。
电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大，严重影响了低压电线载波通信的质量。
本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论，并分析了电力信道的噪声分类，特性及对我们信号的影响。
以及我们对噪声的滤波耦合等。
并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。
课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条，a/d，d/a通信的功能，该芯片直接对信号数字信号处理，极大地提高了通信的可靠性。
文中包括了他的外围电路，信号放大，耦合，滤波等最终实现功能。
实现了接收电力线的含有噪声的信号，然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机，单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来，并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。
PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。
这样一个系统阶完成了接收与发送信号，形成了一个通信系统。
关键字：电力线载波通信系统SSC1641 调制解调1、绪论1.1设计任务及要求电力线载波通信系统设计基本要求：下图一个电力线载波通信模块的结构组成，请看懂，并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。
根据系统结构，完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计（包括原理图、PCB图）、软件设计和仿真调试。
系统至少具备以下特性：1）开关量输入和输出各5路； 2）系统24V供电；3）具有通信状态指示功能； 4）有232、485或USB有线通信接口；5）断电继续工作能力； 6）其他自己发挥的功能。
电力线载波通信系统
自动电平调节系统
电力线载波所用的高频通道的传输特性非常不稳定
，它的线路衰减随气候条件、电力设备的操作和线
路故障有很大的变化。为保证通信质量，在收信端
口设有自动电平调节系统，用于补偿高频通道在运
行过程中的衰减变化，保证收信段传输电平的稳定
。
精品课件
电力线载波机的主要技术指标 载波通道传输的好坏直接影响用户对通信的满 意程度，为了评价载波通路传输质量的好坏， 提出传输信号电平、通路净衰耗频率特性、通 路振幅特性、通路稳定度、通路杂音、通路串 音、载波同步、回音与群时延和振铃边际等， 作为电力线载波机的主要技术指标，这些电气 指标是载波通信系统设计、安装和维护运行的 依据。 电力线载波机的技术指标应满足国标GB/T72551995《单边带电力载波终端机》、IEC495《单边带 电力线载波终端机》及ITU-T有关建议。
2.电力线载波机
1）、电力线载波机的特点 电力线载波机是将音频信号调制到高频载波上，并通过电力线传 送信息的载波通信设备。其特点：1、电力线上噪声电平很高， 为保证接受端信噪比符合要求，载波机发送功率较大（约为1～ 100W）2、为集中利用发送功率，一台载波机的路数较少。3、 电力线上载波信号的传输衰减电力系统运行方式及自然状况的影 响，接收机应具有较好的自动电平调节系统，在接受信号电平变 化较大的情况下，仍使音频输出电平变很小。4、主要用来传送 电力调度及安全运行所需的电话、远动、远方保护信号。可以复 合传送这些信号，称为复用机，而专门传送其中一些信号的，称 为专用机。
远动保护信号也是音频信号。远动保护装置在发 生电力事故时，需要可靠的将信号传送到远方。 一般这种信号的传输时间极短，因此经常在传输 远动保护信号时，先停送话音、远动、呼叫信号
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电力线载波通信系统（C题）
【大二、大三组】
一、背景
电力线载波（Power Line Carrier，PLC）通信是利用电力线作为信息传输媒介，并通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的一种特殊通信方式。
自20世纪20年代推出以来，PLC已经有效地应用于电力系统，它具有通信可靠性高，抗破坏能力强，投资少，不需要架设专门线路等优点。
随着物联网的兴起，电力线载波又和智能家居联系起来成为一个热点。
要求设计一个简易的电力线载波通信系统，以实现数字信号的发送与接收，系统如下图。
二、基本要求
（1）设计完成电力线载波发射模块，要求实现数字信号FSK调制并将调制信号耦合到电力线上。
预留出调制后信号测试端，要求能明显看出FSK调制信号（0和1对应频率不同）。
（2）设计完成电力线载波接收模块，要求实现对（1）中电力线上调制信号的接收。
预留解调信号测试端，能观察到从电力线上接收到的FSK信号。
（3）利用矩阵键盘对数字0-9编码，数字编码信号经过FSK调制后发射，接收模块接收数字信号完成解调，并在液晶上显示键盘被按下的数字。
三、发挥部分
（1）在发射模块上添加温度传感器，采集温度信息并调制发射。
接收端液晶显示接收并解调后的温度信息。
（2）设计一个100以内简易计算器（包含+-*），在发射端的键盘上输入数据，数据经电力线传输，在接收端液晶上显示计算结果。
（3）其它。
四、说明
（1）要求用分立元件搭建系统，不能使用电力载波集成芯片。
（2）为了安全起见，电力线采用变压器次级的正负12V的50Hz交流信号。
（3）建议采用4*4矩阵键盘。
五、评分标准。