低压电力线载波通信技术研究与应用

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。

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。

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低压配电网是一个用户多、分布广、用户必不可少的动力能源传输网络，同时也是一个日益被看好的、将来可以随时使用的高速数字通信网络。

低压配电网被认为是不久的将来“最后一公里”互联网接人的理想解决方案。

文章详细阐述了低压配电网作勾数据网所固有的特点、技术分类与概况、实际应用与开发现状，同时探讨了低压配电网电力线载波通信的专展。

引言近年来，电力线载波通信（Power Line Communication，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。

低压电力线载波通信技术及应用探讨作者：张志宏来源：《科技传播》2011年第13期摘要低压电力线载波通信是以低压配电线作为信息传输媒介进行数据或语音等传输的一种特殊通信方式,电力线网络覆盖范围的广泛决定了其具有相当大的潜在利用价值。

国外对此研究已有近百年的历史，在理论和技术上有着绝对的优势。

我国外对其进行的研究起步很早，到目前为止也取得了相当大的成绩，而我国电力网络比较独特，同时对这项技术的研究也直到近些年才开始，这些都决定了我们积极进行这项技术研究的迫切性。

本文将重点讨论低压电力载波通信的基本原理、通信信道特性和建模、低压电力载波通信系统的网络组网，对各种关键技术和各类载波芯片及模块进行比对分析。

关键词低压电力线；载波通信；技术应用中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0203-021 低压电力线通信系统设计策略低压电力线载波通讯的质量在实际操作中受到很多方面因素的影响，其中最重要的两个方面包括通讯信道的阻抗特性和衰减性，以及噪声干扰，抗阻性将直接制约信号的传输距离，而噪声干扰则严重影响通讯的质量。

可以说这两个因素直接决定通信系统的成败。

只有将这两方面进行有针对性的分析和研究才能对低压电力通讯系统进行较为周全的设计，而针对这些特征，对通信系统的设计要对如下方面充分考虑：1）由于电力线的抗阻的设计和材料的应用决定了其抗阻一般比较小，所以通信系统发送端和接收端抗阻要尽可能的控制，不能因抗阻的不匹配导致能量在传输过程中有过大的损失；2）高频信号在室内电力线上进行传输时会有较大程度的衰减。

并且具有时变性的干扰和噪声在信号通过电力线进行传输的时候普遍存在。

因此要求室内电力线作为通信信道的时候必须具备较强的抗干扰能力，才能实现通信系统的小信噪比，在电力线载波通信系统中较为常用的技术有扩频技术和正交频复用技术，扩频技术能够在小信噪比的情况下获得较高的接收信噪比，而正交频复用技术除了具备上述优点，还具备抗频率选择性衰落以及多径干扰的优势；3）进行通信在波频率和带宽的选择时要有足够的合理性，要依据现实情况根据信号在频域上的衰减状况以及噪声频谱密度进行分析。

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。

探讨低压电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用摘要：随着社会发展的步伐逐渐加快，电力已经成为当下工作与生活中最不可或缺的能源。

因此一方面为确保用电稳定，另一方面为明确用电信息，需要搭建完善、科学、准确额电信信息采集系统，但是在当下用电信息采集系统中存在一系列问题。

本文从当下用电信息采集问题现状出发，深入研究影响用电信息采集的问题并提出通过低压电力线载波通信技术提升信息采集准度、速度的措施。

关键词：低压电力线载波通信技术；用电信息采集系统引言：据国家电网相关规划显示，现今用电信息采集系统覆盖率已达到100%，并对用户的用电信息实现“全覆盖、全采集、全费控”的搜集目的。

但是在实际用电信息采集的过程中，采集速度慢、采集精准度差、用电信息汇总不全面等均影响着用电信息采集系统的妥善运行。

因此将低压电力线载波通信技术等新型技术运用于用电信息采集过程中成为当下用电信息采集领域的发展方向。

一、低压电力线载波通信技术与用电信息采集系统概述低压电力线载波通信技术即为以低压电力的配电线为信息传输的载体，将载有需要采集信息的高频信号附加于电流中，利用低压电力线进行传播，当调制解调器接受到信息后将高频信号与电流分离，并迅速传递至接受信息的终端，令语言、数据信息等进行有效传出的特殊通信技术。

而用电信息采集系统则是以搜集用户用电信息为目的，通过配电变压器这一设备搭配各项先进技术来实现对用电用户用电情况的监控、用电信息的搜集、未来用电的预测、设计节约电力资源计划等需求。

但是在当下用电信息采集的过程中，由于运用的信息运输技术、采集技术存在缺陷，要搜集的用电信息处理机制不完善，接受用户信息时选择路由不及时、不准确等情况，导致用电信息的采集存在低效率、不完整、数据分析不到位等问题。

因此为充分提升当下用电信息采集系统，需要借助新型信息传播与整合技术。

二、提升低压电力线载波通信技术应用的相关措施（一）调整载波信号，提升用电信息传输速度在现阶段的用电信息搜集过程中，由于信息承载电波信号的不稳定现象，会严重影响用电信息的传递速度与传递接受效果，因此为提升用电信息的传输效率与准确性，需要采用低压电力线载波通信技术来调整载波信号的稳定性，提升用电信息的传输速度与传输效率。