电力线载波通信概述

电力线载波通信原理
电力线载波通信是一种利用电力线传输数据的通信技术，它基于载波通信原理。

载波通信是指在传送高频信号的载波上叠加低频信号进行通信的一种方式。

在电力线载波通信中，采用电力线作为传输媒介，将数据信号转化为高频载波信号，通过改变载波信号的某些属性来传输数据。

电力线载波通信一般采用频分多址技术，即将不同用户的数据信号编码成不同的频带，并将其叠加在电力线上传输。

接收端通过解调和解码将载波信号转换成原始的数据信号。

电力线载波通信的优点在于利用现有的电力线进行通信，无需额外的布线，降低了成本。

同时，电力线覆盖范围广泛，能够在室内和室外实现通信。

然而，电力线作为传输媒介也存在一些问题，如传输距离受限、传输速率较低、干扰较多等。

因此，电力线载波通信一般用于短距离的低速数据传输，如智能家居、智能电网等领域。

电力载波通信原理
电力载波通信是一种利用电力线传输信号的通信技术，将一定的数据信息以一定的电压、频率或时间编码方式加载在普通交流电力线中，从而在距离较远的线路起传输信号的技术。

电力载波通信利用频谱技术将数字信号编码加载到电力线中，从而把电力线的特性变成一个特定频率的载波，可以用来传输信息。

电力载波传输系统包括以下三个部分：载波发射机、载波接收机和载波线路。

载波发射机的功能是将有一定的数据信息编码为一定的电压、频率或时间，然后将其加载到普通交流电力线中，形成载波信号。

这种载波信号传播到接收机，接收机将这种载波信号提取出来，进行处理、编码或解码，以获取信号中所传送的有用数据信息。

电力载波传输是一种高效稳定的通信方式，具有以下特点：
1、传输距离长：电力载波可以经由电力线形成联通网，从而可以实现距离比较远的信号传输；
2、传输效率高：电力载波的传输技术可以提高网络的传输效率；
3、无需管理：电力载波的传输技术不会引起电磁干扰，无需进行现场管理；
4、可靠性高：由于电力载波技术的特殊性，它的可靠性很高；
5、隐秘性强：电力载波的传输质量及其隐秘性比传统的无线通信要好。

电力载波传输系统从数据采集、实时控制到智能网络，非常适用于实际应用条件的复杂性，是一种高效的、灵活的数据传输途径。

未
来，电力载波传输系统将在矿山、港口、冶金、石油化工、电力、机械制造等各种工业生产中得到广泛应用。

综上所述，电力载波通信技术是一种新型的、高效的、灵活的数据传输方式，不仅可以实现距离较远的信号传输，而且具有良好的可靠性和隐秘性，并且适用于实际应用条件的复杂性。

因此，电力载波通信技术正在得到越来越广泛的应用。

电力线载波技术
电力线载波技术（Power Line Carrier，PLC）是一种利用电力线作为传输媒介的通信技术。

它通过在电力线上加载高频信号，实现数据传输和通信。

电力线载波技术的工作原理是将数字信号调制成高频载波信号，然后通过耦合器将其耦合到电力线上。

这些载波信号在电力线上传播，并被接收器捕获和解调，还原为原始的数字信号。

电力线载波技术具有以下优点：
1. 无需额外的通信线路：利用已有的电力线进行通信，无需铺设额外的电缆或光纤，降低了成本。

2. 广泛的覆盖范围：电力线遍布城乡各地，因此电力线载波技术可以实现广泛的覆盖范围。

3. 易于实现：电力线载波技术可以利用现有的电力基础设施，无需进行大量的改造和建设。

4. 抗干扰能力强：电力线传输的信号受到的干扰相对较少，因为电力线本身具有屏蔽和滤波的作用。

然而，电力线载波技术也存在一些挑战和限制：
1. 噪声和干扰：电力线上存在各种噪声和干扰源，如电动机、电器设备等，可能会影响通信质量。

2. 带宽限制：电力线的带宽有限，因此电力线载波技术的传输速率相对较低。

3. 兼容性问题：不同的电力线载波设备可能存在兼容性问题，需要进行标准化和协调。

尽管存在一些挑战，电力线载波技术仍然在智能电网、家庭自动化、物联网等领域得到广泛应用。

随着技术的不断发展和改进，电力线载波技术的性能和可靠性将不断提高。

电力线载波通信技术一、概述电力线载波通信技术是指利用电力线作为传输介质，通过调制和解调技术实现信息的传输和接收。

它具有传输距离远、成本低、覆盖面广等优点，被广泛应用于智能电网、智能家居等领域。

二、技术原理1. 信号调制电力线载波通信技术采用的是频分多路复用（FDMA）方式，即将不同频率的信号通过调制技术叠加在电力线上进行传输。

常用的调制方式有幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）等。

2. 信号解调接收端采用与发送端相同的调制方式进行解调，将叠加在电力线上的多个频率信号分离出来，得到原始信息。

常用的解调方式有同步检测法、相位锁定环路法等。

3. 抗干扰能力由于电力线本身就存在噪声干扰和衰减等问题，因此电力线载波通信技术需要具备较强的抗干扰能力。

一般采用差分编码、前向纠错码等技术来提高系统的可靠性和抗干扰能力。

三、应用场景1. 智能电网电力线载波通信技术被广泛应用于智能电网中，可以实现对电网中各个节点进行监测、控制和管理。

例如，可以通过电力线传输数据来实现对电表的远程抄表、对配电变压器的监测等功能。

2. 智能家居随着智能家居市场的快速发展，电力线载波通信技术也逐渐成为了智能家居领域的重要组成部分。

例如，可以通过在插座上安装载波通信模块来实现对家庭灯光、空调等设备的远程控制。

3. 其他领域除了智能电网和智能家居领域外，电力线载波通信技术还被广泛应用于工业自动化、交通管理等领域。

例如，在工业自动化中可以利用该技术实现对生产线设备的远程监测和控制。

四、发展趋势1. 高速化目前，电力线载波通信技术主要应用于低速数据传输，但是随着技术不断发展，未来将实现更高速的数据传输，以满足更多应用场景的需求。

2. 智能化随着智能化时代的到来，电力线载波通信技术也将不断向智能化方向发展。

例如，可以通过与人工智能技术结合，实现对电网中各个节点的自主控制和管理。

3. 安全性由于电力线是一种公共资源，因此在使用电力线载波通信技术时需要考虑数据的安全性问题。

1什么是电力线载波通信？电力线载波Power LineCarrier - 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近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制已经进入了数字化时代并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业在这种形势下本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键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人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[1]长期以来电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络目前在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上多数已开通电力线载波通道[1]形成了庞大的电力线载波通信网该网络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通道使用近年来随着光纤通信的发展电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式但是由于我国电力通信发展水平的不平衡由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条以上不同通信方式的互为备用的通信信道由于电力线载波技术革新带来的新的载波功能以及由于昔日数量庞大的电力线载波机的更新换代都导致了电力线载波机虽然作为电力通信的辅助通信方式但是在全国仍然存在较大的市场需求全国共有约20家企业从事高压电力线载波机的开发和生产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的应用在这些方面10kV上的应用已达到了实用化成都一家公司开发的扩频载波数据传输装置(已通过质量检验[2])在四川罗江县供电局已可靠运行达一年之久从事这类产品开发生产的企业全国约有几十家一旦市场全面形成竞争将较为激烈作为自动集抄系统通道的载波应用目前已能够形成组网通信完成数据抄收功能但是由于用户电网的某些时变特性和突发噪声对数据传输的影响在技术上并未得到根本解决因此还存在着抄表盲区的问题这一问题目前一直阻碍电力载波通信技术在自动集抄系统应用的主要症结所在从事这类产品开发生产的企业全国至少有200家以上并且大多数都存在技术开发和工程并行的状况真正取得良好经济效益的只是少数企业在市场还未全面认同这种方式的可靠性的状况下其市场竞争已达到了白热化的程度这一现象应当引起有关单位的重视关于电力线上网的电力载波技术应用目前以中电飞华公司为代表已在北京开通了5个以上的实验小区取得了大量的第一手工程资料这是一个非常好的开端至于何时能够进入商业化生产和运营还需综合考虑技术性能成本核算和符合国家有关环境政策等方面的问题电力线载波通信技术的发展在历史上经历了从模拟到数字的发展过程电力线载波通信技术出现于本世纪二十年代初期[3]它以电力线路为传输通道具有可靠性高投资少见效快与电网建设同步等得天独厚的优点在我国四十年代时已有日本生产的载波机在东北运行做为长距离电力调度的通信手段五六十年代我国开始研制自己的ZDD-1型电力线载波机未能实现产品化后经过不断改进形成了具有中国特色的ZDD-5型电力线载波机该设备为四用户两级调幅具有AGC自动增益控制控制电路和音频转接接口呼叫方式采用脉冲制式经改进后的ZDD-5A型机也能够复用远动信号在我国六十年代到七十年代时期该机所代表的模拟制式电力线载波机得到了广泛应用七十年代时期我国模拟电力线载波机技术已趋成熟当时以ZDD-12ZJ-5ZBD-3机型为代表在技术指标上得到了较大地提高并成为我国应用时间最长的主流机型我们可将在此之前的载波机称为第一代载波机八十年代中期电力线载波技术开始了单片机和集成化的革命产生了小型化多功能的载波机如S-2载波机等在这一阶段主要的技术进步为单片机自动盘代替了三极管或布线逻辑的自动盘集成电路的调制器压扩器滤波器和AGC放大器代替了笨重多故障的模拟电路CMOSVMOS高频大功率管在功放电路中的应用等这一阶段的载波机可称之为第二代载波机到了九十年代中期以SNC-5电力线载波机为代表在国内首次采用了DSP数字信号处理技术将载波机音频至中频部分的信号处理使用DSP器件来完成实现了软件调制滤波限幅和自动增益控制这类载波机可称之为数字化电力线载波机划为第三代由此开始电力线载波业界进入了载波机的数字化革命阶段许多企业纷纷投入力量着力于数字电力线载波机的技术研究工作到了九十年代末期采用新西兰生产的M340数据复接器目前国内已有自主知识产权的同类产品结合电力线载波机的高频部分为一体的全数字多路复接的载波机问世这一成果提高了载波机的通信容量从根本上初步解决了载波机通信容量小的技术瓶颈问题从而为电力线载波市场带来了空前的机遇从市场上来看数字化和全数字载波机已占据了高压电力线载波机产品的大部分市场模拟制式的电力线载波机销售量已开始萎缩除了特殊的应用场合外将趋于淘汰电力线载波在10kV线路上的应用国外自50年代开始主要应用在中压电网的负荷控制领域大多为单向数据传输速率低有时小于10bit/s甚至更低并没有形成大规模的电力线载波通信服务产业国内在八十年代后期多数是直接使用小型化的集成电路农电载波机实现点对点通信也有个别采用窄带调频载波机的使用范围很受限制随着10kV线路通信需求的增长到了九十年代末出现了多种载波通信设备这些设备可采用不同的线路耦合方式如电容耦合变压器耦合低压耦合陶瓷电真空耦合及天线耦合等调制方式也在原来的FSK调制PSK调制音频注入工频调制过零点检测等方式的基础上开发了先进的扩频调制方式如DSS直接序列扩频FH跳频TH跳时交叉混合扩频CHIRP宽带线性调频OFDM正交频分多路复用等目前在国内使用的10kV电力线数据传输设备中使用最多的还是窄带调制设备主要是多信道PSK及FSK调制采用扩频方式的设备也已开始崭露头角随着市场的发展和技术的成熟扩频载波设备必将在电力线载波中压应用方面占有越来越重要的地位电力线载波在380/220V用户配电网上的应用在九十年代后期之前只限于采用调幅或调频制式的载波电话机实现近距离的拨号通话也有采用专用的芯片实现近距离数据传输的我国大规模地开展用户配电网载波应用技术的研究是在2000年左右目前在自动集抄系统中采用的载波通信方式有扩频窄带调频或调相在使用的设备中以窄带调制类型的设备为多数其主要原因可能是其成本低廉而电线上网的应用由于要求的速率至少需要达到512kbit/s10Mbit/s所以无一例外地采用扩频通信方式在各种扩频调制方式中由于采用正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division MultiplexingOFDM)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科技名词定义中文名称：载波通信英文名称：carrier communication定义：利用高压输电线路传送高频通信信号。

定义：电力载波通讯即PLC，是英文Power line Communication的简称。

电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。

特点：最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递；调制解调模块的成本也远低于无线模块。

主要缺点：1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；2、电力线对载波信号造成高削减。

实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。

但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。

应用领域：远程抄表系统，路灯远程监控系统等）以及工业智能化（比如各类设备的数据采集）。

在技术上，电力载波通讯不再是点对点通讯的范畴，而是突出开放式网络结构的概念，使得每个控制节点（受控设备）组成一个网络进行集中控制。

应用案例一：远程抄表系统（AMR）远程自动抄表（AMR）系统是智能控制网的重要应用之一。

它可以使电力供应商在提高服务质量的同时降低管理成本；并让用户有机会充分利用各种用电计划（如分时电价）来节省开支和享受多种便利。

系统功能特点：远程自动抄表、远程控制电表拉合闸、实时查询用户用电量、电表用量组抄或个别选择抄读可与收费系统联为一体、根据电网负载的峰谷时段分段电价、分时段抄表及计费、控制非法窃电行为、减少人力成本及管理成本、自动保存抄读的历史数据、统计电表数据，分析用电规律、估计线损和由电表计量误差引起的自损、配电系统评估、供电服务质量检测和负荷管理等应用案例二：远程路灯监控系统远程路灯监控系统利用电力载波技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统。

此系统能在保证道路安全的同时节省电能，并能延长灯具寿命以及降低运行维护成本。

系统功能特点：全天候24小时自动监控、单灯状态检测：电压、电流、开关、温度等、监控范围可达数公里、监控范围成倍增加、单灯故障状态自动上报、照明系统节能控制、各类故障或异常情况报警、多种报警方式供用户选择、远程报警信息送至控制中心或值勤人员手机、可与110等紧急呼救系统联网。

电力线载波技术
电力线载波技术是利用电力线作为传输介质，通过载波通信技术进行数据的传输和通信的一种技术。

电力线载波技术通过在电力线路上注入高频信号，将数字、模拟、音频、视频等各种信息信号转化为高频载波信号进行传输，并通过接收端对载波信号进行解调还原为原始信号。

它可以利用输电和配电线路的通信电缆，实现宽带数据传输，从而实现电力线路的多功能化应用。

电力线载波技术的特点包括：
1. 利用电力线作为传输介质，无需额外的通信线缆，减少了建设和维护成本。

2. 信号传输距离远，可覆盖广泛的地域范围，适用于城乡一体化的通信需求。

3. 数据传输速率高，可达到几十兆甚至上百兆，能够满足高速数据传输的需求。

4. 抗干扰能力强，电力线频谱相对比较干净，能够抵抗一定的噪声和干扰。

5. 操作简单，可直接利用现有的电力设备进行载波通信，不需要额外的设备和设施。

电力线载波技术主要应用于以下领域：
1. 家庭智能电网：通过电力线载波技术，实现家庭设备的互联互通，如智能电器的远程控制、能源监测等。

2. 智能电表系统：将电能表数据通过电力线传输，实现抄表自动化、用电信息监测等功能。

3. 城市电网监控：利用电力线载波技术，实现对城市电网的监测和控制，提高电网运行效率。

4. 联网设备的通信：如一些传感器、摄像头、监控设备等可以通过电力线进行数据传输和通信。

尽管电力线载波技术有很多优点，但是也存在一些挑战，如信号传输距离受限、抗干扰能力相对较弱等。

因此，在实际应用中需要根据需求和具体情况，综合考虑选择合适的通信技术。

电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力线载波通信简介电力线载波通信（powerlinecarriercommunication）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。

载波通信方式（1）电力线载波通信。

这种通信具有高度的可靠性和经济性，且于调度管理的分布基本一致。

但这种方式受可用频谱的限制，并且抗干扰性能稍差。

（2）绝缘架空地线载波通信。

这种通信设备简单、造价低，可扩展电力线载波通信频谱，送电线路检修接地期间可以不中断通信，受系统短路接地故障影响较小，易实现长距离通信。

其缺点是易发生瞬时中断。

电力载波通信的优点只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能，投资小！电力线载波通信的缺点1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；2、三相电力线间有很大信号损失（10dB-30dB）。

通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。

一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。

线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。

目前使用的交流电有50HZ和60HZ，则周期为20ms 和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次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2ms，因定干扰必须加以处理。

有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交。