电力线载波通信系统参考资料
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。
电力线路载波通讯
电力线路载波通讯随着社会的进步和科技的发展，电力供应已经成为人们生活中不可或缺的部分。
为了提高电力系统的安全性和可靠性，电力线路的通讯系统也逐渐发展起来。
其中，电力线路载波通讯技术因其高效、可靠的特点而备受关注。
本文将从电力线路载波通讯的基本原理、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、基本原理电力线路载波通讯是一种将电力线路作为传输介质的通信方式，利用电力线路本身的特性进行数据传输。
其基本原理是利用频率高于电力系统运行频率的载波信号，通过调制、解调等技术手段，在电力线路中传输通信信号。
通过在电力线路上布设载波通信设备，可以实现在电力线路上双向传输数据。
在电力线路载波通讯中，主要采用的载波信号频段有低频载波和高频载波两种。
低频载波一般选择在2kHz到150kHz的频段，适用于远程距离传输；高频载波则选择在5MHz到150MHz的频段，适用于局域网和近距离传输。
通过合理的选择载波信号频段，可以满足不同距离、不同应用场景下的通讯需求。
二、应用领域电力线路载波通讯广泛应用于电力系统中的各个环节，为电力系统的运行提供了重要的支持。
1.远程监控和控制电力线路载波通讯可实现对电力设备的远程监控和控制。
通过在电力线路上部署载波通信终端设备，可以对电力系统中的关键设备进行实时监测，并实现对其进行远程控制。
这种方式不仅提高了电力系统的运行效率，还减少了维护人员的工作量。
2.电力信息采集电力线路载波通讯广泛应用于电力信息采集系统中。
通过在电力线路上安装载波通信设备，可以实现对电量、功率因数等关键数据的采集。
这些数据可以帮助电力公司实时监测电力负荷，满足用户不同需求，并进行合理的电网调度。
3.智能电网随着智能电网的发展，电力线路载波通讯也越来越重要。
通过在电力线路上布设载波通信设备，可以实现对电力系统中各个环节的智能化管理。
智能电表、智能变电站等智能设备的使用，大大提高了电力系统的安全性和稳定性。
三、未来发展趋势电力线路载波通讯技术在未来还有很大的发展空间。
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。
第三章电力线载波通信
2．发信支路
发信支路将要传输的音频信号用载波进行调制， 实现变频后放大，送到高频通道。一般采用二 次调制。
第一次调制将音频信号搬移到中频，故称为中 频调制，中频载波的范围为（12~48）kHz，一 般取12kHz，调制后取上边带。
第二次调制进一步将中频信号频谱搬移到线路 频带（40-500）kHz，称之为高频调制，其载 频为（56+4n）kHz，高频调制后取下边带。
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
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。
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。
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。
在现代载波通信中，一般采用单边带方式，其 优点是：
占用信道频带窄，在同样的频带内可传输更 多的话路；
由于抑制了载频分量，故能节省输出功率；
电力线载波通信系统相关知识(ppt 41页)
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..资料讲解
指设计输入、输出电路所选取的，以及在使用条 件下所适用的阻抗值。在载波机外线侧载波输出端的 标称阻抗应为75Ω(不平衡式)或150Ω(平衡式)，要求在 标称载波频带内发送方向的回波衰减应不小于10dB。 在话音及信号输入、输出端，应采用平衡式电路，标 称阻抗为600Ω，且有效传输频带内的回波衰减应不小 于14dB。
ETL500系列
载波机典型应用图解
电力载波机方框图
3、电力载波通道设备介绍
耦合电容器连接在结合设备和电力线之间，具有承受高电 压的性能
CC- 耦合电容器 专用于电力线载波通信 。
CVT-电 容 分 压 器 用于继电保护的二次测量回路和电力线载通信的信号耦合回路
结合滤波器
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
7）乱真发射 乱真发射指在标称载波频带以外的一个
或多个频率处的功率发射，它的电平可以减低 而不影响信息的传输。乱真发射包括谐波、寄 生信号和交调产物。
➢ 带阴影的倒漏斗线代表在标称载波 频带以外的各个频率处所允许的乱 真发射的最高电平值。
➢ B标N称表载示波标频称带载的波间频隔带。，B表示距离 ➢ 纵坐标尺A1适用于标称载波功率小
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。
《电力线载波通信》14.pptx
❖ 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；
华北电力大学
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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。
这种耦合方式将载波设备连接在一根相导线 和大地之间。它的特点是只需一个耦合电容 器和一个阻波器，在设备的使用上比较经济， 因而得到了广泛的应用。但这种方式所引起 的衰减比相—相耦合方式大，而且在相导线 发生接地故障时高频衰减增加很多。需要指 出的是，这种方式虽然耦合是一相对地，但
❖ 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”，故又称为“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电力设备(变 压器或电力线分支线路)，以减小变电所或分支线路对高频 信号的介入衰减，以及同母线不同电力线路上高频通道之间 的相互串扰。
2020/9/28
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。
2020/9/28
华北电力大学
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三、电力线载波机的体系结构
❖ 4）话音有效传输频带 指音频频带中话音信号所占用的频率范围(不包括呼叫通路)。电力线
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2）耦合电容器C和结合录波器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。
3）线路阻波器GZ串联在电力线和母线之间，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 路，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 同电力线上的衰耗。
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2.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、电力线和 耦合设备构成，如图3-1所示。其中耦合装置包括线路 阻波器GZ、耦合电容器C、结合录波器JL（又称结合 设备）和高频电缆GL，与电力线一起组成电力线高频 通道。
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1、各组成部分的作用
1）电力载波机是电力线载波通信系统的主要组成部分，主要实现 调制和解调，即在发端将音频搬移到高频段电力线载波通信频率 ，完成频率搬移，载波机性能好坏直接影响电力线载波通信系统 的质量。
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2、调制方法 电力线载波机采用的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法应用最为普通。
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远动信号是脉冲序列。为使它能和话音信号同时 传输，需经过调制解调器将脉冲信号调制在远动 信号频段内的音频上，然后才能通过送入载波机 的远动入口。所以，对电力线载波机而言，远动 信号是指已调的音频信号，通常采用频移键控（ FSK）方式传输。
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LDC”DP”
状态 不亮 绿灯亮 绿灯缓慢亮 绿灯快速亮 红灯亮 红灯缓慢亮 红灯快速亮
原因 1、电源关闭2、业务DP停止3、启动DPDSP前错误发生 数据泵时钟同步；复接器MUX时钟同步 数据泵时钟同步；复接器MUX时钟不同步 信号发生器打开，测试配置（例SMUX自环） 数据泵错误 数据泵时钟不同步 XMUX告警
红灯快速闪亮 插件告警（BGAL），而且在诊断模式下
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LED”RX-AL
状态
原因
不亮 绿灯亮
1、电源关闭2、系统故障 接受正常、没有导频告警、AGC告警、信噪比告警
绿灯缓慢亮 AGC达到极限（AGC告警产生） 绿灯快速亮 信噪比告警
红灯亮
MODDSP错误
红灯缓慢亮 电平告警、导频告警产生
红灯快速亮 ADC溢出
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。 ③低压电力线载波指用于380v及以下电压等级的电力线载波通信 设备。载波线路状态极差，主要传输电力线上网、用户抄表及 家庭自动化的信息和数据。
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）
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二、电力线载波通信方式分类
1、按照电力线电压等级划分 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
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状态 不亮 绿灯亮 绿灯缓慢亮 绿灯快速亮 红灯亮 红灯缓慢亮 红灯快速亮
LED“FSK”
原因 1、电源关闭2、业务停止3、启动FSKDSP前错误发生 FSK正常 RX监视告警 信号质量告警 TX信号溢出 FSKDSO错误（延长显示时间） 电平告警（PAL) 配置告警（至少参数超出范围）
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LED“STEL”
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
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
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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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等远方保护信号传送完后，再继续传送其他信号
这是一种时间交替传输的复用方法，由于时间极短 ，并不影响其他信号的传输，同时可以全功率传输 远方保护信号，确保保护信号的可靠性。
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2、从使用的带宽角度划分
从使用的宽带角度来说，电力线载波通信分为宽带电力 线载波通信（Brodband Power Line Communication,BPLC）和窄带电力线载波设备。所谓 电力线宽带通信技术就是指带宽限定在2M～30MHz之间、 通信速率通常在1Mbit/s以上的电力线载波通信技术， 它多采用先进的OFDM技术，实现高速数据传输。所谓窄 带电力线载波通信技术就是指带宽限定在3～200kHz、 通信速率小于1Mbit/s的电力线载波通信技术，它所采 用普通的PSK技术。
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。
状态
原因
不亮
维护电话停止
绿灯亮
STEL运行中
绿灯缓慢亮 — —
绿灯快速亮 信令（呼叫请求）
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电力系统通信技术
电力线载波通信系统
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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
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诊断与故障处理
信号显示元件：运行期间面板上的信号LED LED“OK/BGAL
状态
原因
不亮 绿灯亮
1.电源关闭2、系统故障 系统正常，非测试模式说临时设置被激活
绿灯缓慢闪亮 系统正常但是任何测试模式或临时设置被激活
绿灯快速闪亮 诊断模式
红灯亮
插件告警（BGAL），非测试模式或临时设置被激活
红灯缓慢闪亮 插件告警（BGAL），而且任何测试模式或者临时设置 被激活