
电力线载波通信(powerlinecarriercommunication)电力系统通信简介电力传输线是载波信号的传输媒介。由于输电线路具有非常坚固的支撑结构,并配有三根以上的导线(一般有三相良导体和一根或两根架空地线),输电线路在传输工频电流的同时传输载波信号是经济的,也是非常可靠的。这种综合利用已经成为世界各国电力部门优先采用的一种独特的通信手段。
载波通信方式(1)电力线载波通信。这种通信可靠性高,经济性好,在调度管理中的分布基本一致。但这种方法受可用频谱的限制,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,成本低,可以扩展电力线载波通信频谱,在输电线路接地期间不会中断通信,受系统短路接地故障影响较小,易于实现远距离通信。它的缺点是容易瞬间中断。
电力通信的优点是两端只需要阻波器等少数器件就可以实现通信、远传等功能,投资小!
电力线通信的缺点1、配变会阻断电力载波信号,所以电力载波信号只能在一个配变区域内传输;
2、三相电源线之间有很大的信号损耗(10dB-30dB)。当通信距离非常近时,不同相位可能会接收到信号。电力载波信号一般只能在单相电力线上传输;
不同的信号耦合方法对电力载波信号具有不同的损耗。耦合方式有线对地耦合和线对中性耦合。与线路对地耦合相比,线路对地耦合的电力载波信号损耗小于10 dB,但线路对地耦合并不适用于所有的区域电力系统。
4、电源线有自己的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ,周期分别为20ms和16.7 ms,在每个交流电周期中,有两个峰值,两个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,干扰时间约为2ms,必须对干扰进行处理。有一种利用波形零点在短时间内传输数据的方法,但由于波形零点较短,实际应用与交流波形的同步不容易控制,现代通信数据帧比较长,很难应用。
5、电源线导致载波信号大幅降低。当电力线上的负载很重时,线路阻抗可以达到1欧姆以下,导致载波信号的大幅降低。实际中,电力线空载时,点对点的载波信号可以传输到几公里。但电力线负载重的时候,只能传输几十米。虽然技术问题随着时间的发展最终是可以解决和克服的,但是从国内宽带网络建设的现状来看,留给PLC的时间和空间并不宽裕。自2000年以来,各大运营商推出了各种宽带接入服务,如ADSL、光纤、无线网络等。留给电力线接入的生存空间,已经被其他接入方式不断压缩。现在,PLC除了在远程抄表中的应用,已经没有什么独到的豪言壮语了。
电力线载波通信原理介绍电力线载波通信调制技术概述1、电力线载波通信是指利用现有电力线高速传输模拟信号或数字信号的技术。电力线载波通信系统中最基本的任务是根据不同的通信信道选择不同的调制方式。
2、一般来说,基带信号包含DC分量和低频分量,可以不能作为传输信号在信道中直接传输。因此,基带信号必须转换为带通信号
通信系统的质量在很大程度上取决于所采用的调制方法。为了使信号特性与信道特性相匹配,调制方式的选择取决于系统中的信道特性。显然,不同的信道特性对应不同的调制方式。
电力线通信信道的基本特征1、时变衰减大。对于一般用户,我国采用220V交流双线供电。由于电网上负载的不断接入和关断、电机的停止和启动、电器的开启和关断等随机事件,信道特性具有很强的时变性。
2、信号变化复杂。实测表明,电力线上不同位置不同性质负载的并联对信号传输有很大影响。随着电力线上负载的断开,信号衰减在不同的时间会表现出不同的特性,即负载随机变化,因此信号衰减也会随机变化。
3、各种干扰噪音。电力线通信最大的干扰是噪声,其主要来源是电力网上的所有负载、无线电广播、天电等。电力线噪声室内室外不同,但大致可分为五类:有色背景噪声,主要来源于交流和DC电机,其功率谱密度随频率增加而降低,变化缓慢;窄带噪声主要由电力线和短波广播的驻波或共振引起,其功率谱密度在该频段几乎不变;工频异步噪声来自于电力线上的一些电子器件,主要分布在50hz ~ 200Hz;一般与工频同步的噪声是由工作在电网频率的开关器件引起的,其噪声频率为工频或其整数倍,持续时间长,频率覆盖范围广,功率大,功率谱密度随频率的增加而降低。突发性噪声,主要由电器突然开关噪声引起,随时发生,功率谱密度高,持续时间短,频谱宽。
总之,根据电力线载波通信信道的上述特点,调制信号应具有较高的频谱利用率、较强的抗噪声和抗干扰能力,并适合在衰落信道中传输。其高抗干扰和抗多径衰落的性能要求其能在恶劣的信道环境下正常工作。调制解调后,输出信噪比(S/N)高或误码率低。
载波在电力系统中的典型应用集中抄表系统是基于计算机应用、现代数字通信和电力线载波数据传输技术的信息采集与处理系统。它由主站、集中器、采集器、电能表以及主站与集中器、集中器与采集器或电能表之间的数据传输通道组成。
基本的集中抄表系统由主站、集中器、采集器和电能表四部分组成:
主站通常由通信前置机、后台工作站和数据库服务器组成,可根据系统规模合理配置。
集中器是系统的中心通信节点。一个集中器通常布置在变电站区域。一台集中器可以采集站区内所有电能表和采集器的计量数据,控制其运行状态,采集站区内变压器的运行参数。
采集器用于采集多个用户的电能信息电能表,并经过处理后,通过通道将数据传输给系统上层的设备。
电度表必须能够与采集器或集中器通信或交换数据。电能表的类型包括具有载波通信能力的电能表、具有RS485总线通信能力的电能表、具有有功电能脉冲输出装置的电能表,以及采用其他通信方式与上级设备交换数据的电能表。










