电力线通信(LC)技术的应用及未来
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电力线通信(PLC)技术的应用及未来电力线高速数据通信技术,简称PLC或PLT,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。
PLC按应用的配电网电压等级划分为低压PLC和中压PLC。
低压PLC利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介,为用户提供Internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。
中压PLC利用中压(10KV)电力线作为通信链路,为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。
近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。
特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。
二、PLC技术的发展现状(一)国外发展现状目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司传输速率为2.5Mbps的芯片、美国Intellon公司14Mbps芯片、西班牙DS2公司45Mbps 和200Mbps芯片,其中美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。
近期,美国Intellon公司推出了芯片速率为85Mbps的样片,法国Spidcom公司也开发了224Mbps芯片,正在测试之中。
欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA(OpenPLCEuropeanResearchAlliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。
电力通信技术在电力系统中的应用分析电力通信技术是指将通信技术应用于电力系统中,以实现电力系统之间、电力系统与终端用户之间的信息传输和交流。
随着电力系统的不断发展和进步,电力通信技术也日益成熟,并广泛应用于电力系统的各个环节。
本文将对电力通信技术在电力系统中的应用进行分析,并探讨其对电力系统的运行和管理所带来的积极影响。
I. 远程监控与故障诊断电力系统的远程监控与故障诊断是电力通信技术的一大应用领域。
通过在电力装置中安装传感器和监控设备,并借助电力通信技术,可以实现对电力系统的实时监测与故障快速诊断。
例如,可以通过监测电力线路上的电流、电压等参数,及时判断线路是否发生短路、断线等故障,并迅速采取相应的措施进行处理。
这样一来,不仅可以提高电力系统的安全性和稳定性,还可以减少对人工巡检的依赖,节省人力和时间成本。
II. 电力负荷调度与能源管理电力通信技术在电力负荷调度与能源管理方面也发挥着重要作用。
通过与智能电网技术的结合,电力通信技术可以实现对电力系统中各个节点的远程监控与控制。
利用此技术,电力系统管理人员可以实时地了解到各个节点的负荷情况和供电能力,以便更精确地进行负荷调度和能源管理。
这种远程监控与控制不仅使得电力系统的运行更加高效和可靠,还可提高电力资源的利用效率,减少能源浪费和环境污染。
III. 安全监控与防护电力通信技术在电力系统的安全监控与防护方面的应用越来越受到重视。
通过在电力系统中部署监控设备和安全传感器,并利用电力通信技术实现设备之间的数据传输和共享,可以有效地监测、识别和防范电力系统中的安全隐患。
例如,通过网络摄像头等监控设备的使用,可以实时监测变电站、输电线路等关键节点的运行情况,并及时发现和处理可能存在的安全问题,从而提高电力系统的安全性和可靠性。
IV. 数据采集与分析电力通信技术在电力系统的数据采集与分析方面起到了重要的作用。
通过在电力装置中安装数据采集设备,并利用电力通信技术将采集到的数据传输到数据中心进行分析处理,可以帮助电力系统管理人员更好地了解电力系统的运行状况和运行效果。
电力线通信(PLC)技术应用新进展出处:/u/27294/showart_211402.html 电力线通信(Power Line Communication)技术简称为PLC技术,是目前发展前景十分看好的宽带接入技术,是利用配电网低压线路传输高速数据、话音、图象等多媒体业务信号的一种通信方式。
研究开发此项技术,对于充分利用电力设施,发挥电力资源优势,发展电力通信产业,为电力企业提供进入电信公共服务的技术手段,为电信用户提供方便的价格合理的宽带接入(访问Internet)手段,实现数据、语音、视频和电力的“四网合一”,具有十分广阔的前景。
早在20世纪90年代初,一些国家开始在这方面进行研究,由于技术不成熟,发展速度缓慢。
进入21世纪以来,PLC芯片技术有所突破,此项技术的发展速度明显加快,目前正朝着实用化方向发展。
一、国外PLC技术的发展与现状英国NORWEB通信公司在1990年就开始研究此项技术,1996年9月在CIGRE大会期间向各国代表展示了技术原理和演示产品,提供了在曼切斯特进行20户小范围试验的录像资料,传输速率达到1Mbps ,但仅进行了小规模现场试验,未能得到推广;1998年,美国lntelogis公司推出了passPort商业化PLC产品,用于户内联网,最高速率为350kbps。
由于技术不成熟,亦未能大规模商用,以使PLC 技术在研究和改进中发展。
到2001年初,PLC专用芯片制造技术的进展明显加速,美国lntellon公司用于户内联网的14Mbps芯片达到实用水平;欧洲西班牙DS2公司的芯片速率也达到45Mbps;随之,许多国家的研究机构开展了PLC技术的研究和开发,如美国的Intellon、Inari(Intelogis)、ITRAN等公司,韩国的Xeline公司,欧洲的ASCOM、Polytrax等公司,PLC芯片的传输速率从1Mbps发展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。
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。
电力线通信技术在物联网中的应用随着物联网的迅猛发展,越来越多的设备需要互联互通。
物联网的基础是设备之间的数据传输和通信,而电力线通信技术正是其中一种重要的通信方式。
电力线通信技术利用电力线来传输数据和信息,将传统的电网基础设施应用于物联网中,具有成本低、覆盖范围广等特点,应用广泛。
一、电力线通信技术的基本原理电力线通信技术是利用电力线缆传输数据和信息的技术,在数据通信时,通过在电力线上叠加高频信号,实现数据的传输。
这种技术克服了传统网络的局限性,实现不需要额外布线和设备的数据传输。
通过将通信信号与电力信号叠加在一起,电力线成为了一种多功能的传输介质。
电力线通信技术可以应用于低压、中压和高压电网,覆盖范围广泛。
具体实现过程是:通过适配器将低压电网的信号进行调制、编码,然后通过电力线传输到目标设备,接收设备对信号进行解码,还原出原始数据。
二、1. 智能家居智能家居是物联网的重要应用领域之一,电力线通信技术可以实现家庭内各个设备的互联互通。
通过将智能设备连接到电力线通信网络,用户可以通过手机或其他终端远程控制灯光、家电、安防等设备。
通过电力线通信技术,智能家居系统可以将各个设备融合在一起,实现智能化管理和控制。
2. 智能电网智能电网是电力行业的发展方向,而电力线通信技术在智能电网中发挥了重要作用。
通过在电力线上叠加通信信号,可以实现电力系统的监测、控制和调度。
智能电网可以实现实时监测电力设备的运行状态、优化电力分配、提高供电质量等目标,提高电力系统的稳定性和可靠性。
3. 车联网电力线通信技术也可以应用于车联网领域。
通过在汽车上安装适配器,将汽车与交通设施、道路信号灯等连接起来,实现交通信息的实时传输和车辆的远程控制。
通过电力线通信技术,可以对车辆进行定位、监控、诊断等操作,提高交通管理水平和道路安全性。
4. 工业自动化随着工业自动化程度的提高,工厂设备之间的通信变得愈发重要。
电力线通信技术可以实现工业设备的互联互通,提高设备之间的协同性和生产效率。
通信电子中的电力线通信技术电力线通信技术或称为PLC(Power Line Communication)技术,是一种利用已有的电力线路传输数据和信息的技术,而无需安装新的通信设备。
这种技术具有成本低廉、覆盖范围广、免费频谱利用等特点,因此被广泛应用于智能家居、电力自动化、智慧城市等领域。
1. 电力线通信技术的原理电力线通信技术利用电力线作为传输介质,将数字信号转换为与电力同频率的载波信号,通过电力线路传输至目标地点,并再次转换为数字信号。
这些信号可以是数据、语音、视频等形式。
2. 电力线通信技术的发展历程早在20世纪初就有人发现电力线可以进行通信。
20世纪60年代末,西门子公司在欧洲率先实现了电力线宽带通信技术,并在20世纪80年代推出了第一款PLC芯片。
随着芯片制造技术的不断成熟,PLC技术的发展也越来越快速。
目前,PLC已经被广泛应用于电力通信、安防监控、智能家居等领域。
3. 电力线通信技术的优缺点电力线通信技术具有成本低廉、覆盖范围广、免费频谱利用等优势。
同时,它还可以避免信号被截获、窃听和干扰的问题,提高了通信的安全性。
但是,电力线会对载波信号产生干扰,信号传输质量也会受到电力线路损耗的影响,使得传输速率和传输距离受到限制。
4. 电力线通信技术在智能家居中的应用在智能家居中,PLC技术可以实现智能灯光控制、温控、智能门锁等功能。
通过在家中插入PLC适配器(通常可从电商网站购买),就可以实现将互联网信号通过电力线路传输到每个角落,从而实现家庭内部的智能化。
5. 电力线通信技术在电力系统中的应用PLC技术在电力系统中的应用也十分广泛。
比如在电力自动化系统中,可以通过在变电站、配电室等地点安装PLC通信设备,将各个设备之间的信息传送到电力监控中心,实现远程控制和管理。
此外,PLC技术还可以用于电力负荷预测、故障检测等领域。
6. 电力线通信技术在智慧城市中的应用在智慧城市中,PLC技术还可以用于智慧交通等领域。
电力载波通讯技术的发展-回复电力载波通信技术(Power Line Communication,PLC)是一种利用电力线路传输数据的通信技术。
它通过在电力线上叠加高频载波信号来传输信息,实现了电力线路的复合应用,为信息传输提供了一个便利和高效的途径。
本文将从PLC技术的发展历程、应用领域、技术原理以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、发展历程PLC技术的起源可追溯到20世纪初,当时的技术主要用于电力系统的远方监控和保护等应用。
随着电子技术的不断发展,PLC技术也逐渐发展成为一种通信技术。
在1970年代,PLC技术开始在欧洲得到广泛应用,并取得了一定的成果。
1980年代,美国进一步提出了以载波通信为核心的电力载波通信技术。
经过几十年的努力,PLC技术在信号调制、抗干扰、高速传输等方面取得了重要突破,为后续的应用提供了基础。
二、应用领域1. 智能电网:随着智能电网的快速发展,PLC技术成为智能电网中电力信息传输的关键技术。
通过PLC技术,可以实现对电力线路的远程监控、电能计量、故障检测等功能,提高电网的安全性和可靠性。
2. 宽带接入:PLC技术可以利用电力线路实现宽带接入,为用户提供高速的互联网服务。
相比传统的宽带接入方式,PLC技术减少了网络设备的投资和维护成本,提升了用户的上网体验。
3. 汽车电力线通信:PLC技术可以应用于汽车领域,实现车辆内部各个电器装置之间的通信。
这一技术可以提高汽车的安全性和舒适性,实现智能化驾驶。
4. 楼宇自动化:PLC技术可以应用于楼宇自动化控制系统,实现对电力设备、照明系统、门禁系统等的控制和监控。
这一技术可以提高楼宇的安全性和能源利用效率。
三、技术原理PLC技术的核心原理是在电力线路上叠加高频载波信号进行数据传输。
具体而言,PLC系统首先将要传输的数据转换为高频载波信号,然后通过耦合器将信号注入到电力线路中。
接收端通过耦合器接收到载波信号,并进行解调和解码,最终将信号还原为原始数据。
通信技术在电力行业中的应用与未来发展随着信息技术的快速发展,通信技术在各个行业中的应用越来越广泛,电力行业也不例外。
通信技术在电力行业中的应用,不仅提高了电力系统的运行效率和可靠性,还为电力行业的未来发展提供了巨大的潜力。
通信技术在电力行业中的应用主要体现在电力系统的实时监测和远程控制上。
通过将通信设备与电力设备相连,可以实现对电力系统运行状态、电能质量和设备状况的即时监测。
这种实时监测不仅可以帮助电力公司及时发现潜在问题,减少事故的发生,还能为电力系统的维护和运行提供指导意见。
通过远程控制系统,可以实现对电力设备的远程开关、调节和故障处理,提高了电力系统的可靠性和灵活性。
通信技术在电力行业中的应用还体现在电力市场的建设和电能数据的管理上。
通过通信技术的应用,可以实现电力市场中各个主体之间的信息互通,包括电力公司、发电企业、供电企业和用户。
这样可以更加高效地进行电力交易和能源调度,使电力市场的运行更加公正和透明。
同时,通信技术也可以实现对电能数据的采集、传输和管理,为电力公司提供准确、可靠的数据支持,帮助其进行电能质量监测、用电行为分析和电力计量等工作。
通信技术还在电力行业中推动智能电网的建设和发展。
智能电网是电力行业的未来发展方向,它基于通信技术和信息技术的应用,通过对电力系统的感知、决策和控制,实现对电力系统的高效管理和优化调度。
通信技术在智能电网中发挥着至关重要的作用,通过实时的数据传输和信息交换,实现对电力系统各个环节的监控和控制,包括发电、输电、配电和用电等。
同时,通信技术还可以实现对可再生能源的接入和调度,提高电网的可持续发展能力。
在未来,通信技术在电力行业中的应用将持续发展。
一方面,随着移动通信技术的进一步发展,5G技术的应用将加速推动电力系统的智能化和自动化进程。
5G 技术以其高速、低时延和大连接数的特点,可以满足电力系统对大规模数据传输和实时控制的需求,提高电力系统的运行效率和可靠性。
电力线通信技术及其应用电力线通信是指利用电力线路进行数据传输,也称为PLC (Power Line Communication)技术。
它是一种新兴的通信技术,可以在不需要新增传输线路的情况下,将数据信号通过电力线进行传输,具有成本低廉、节能环保、便于实现等特点,被广泛应用于各种领域。
一、电力线通信的原理电力线通信的原理是利用电力线作为传输介质,通过载波技术,将数字信号加载在电力信号上,然后利用适当的调制方法将数字信号转化为模拟信号,将这些信号传输到接收端,经过解码之后,就可以恢复出原始的数字信号。
二、电力线通信的应用电力线通信已经得到广泛的应用,特别是在以下几个领域:1、智能家居随着物联网的发展,越来越多的家庭开始使用智能化的设备,例如智能电视、智能空调、智能灯具等等。
而这些智能化设备的联网,就可以通过电力线通信实现。
通过PLC技术,家庭内部的各种设备就可以相互连接,提高了家庭设备的智能化程度。
2、智能电网电力线通信也被用于智能电网的建设中。
随着可再生能源的快速发展,智能电网已经成为了未来发展的趋势。
而智能电网的建设需要将电网中的各种设备进行连接,包括各种电力设备、光纤通信设备、传感器等等,而PLC技术可以很好地实现这种连接。
3、智能交通在城市交通领域,电力线通信也被广泛应用。
例如,通过利用PLC技术,可以在红绿灯信号中加入交通灯的控制信息,提高了交通安全性和交通效率。
4、无线传感器网络PLC技术还可以应用于无线传感器网络(WSN)中。
WSN是一种由大量低成本、小型、低功耗的传感器节点组成的网络,用于传感各种环境信息。
而PLC技术可以将这些传感器节点进行通信连接,使得数据收集和分析更加方便和高效。
三、电力线通信的发展趋势随着电力线通信技术的不断发展,其应用领域也在不断扩大。
未来,我们可以预见到以下几个发展趋势:1、技术的成熟目前,电力线通信技术还存在许多问题,如信号干扰和抗干扰能力不足等。
但是随着技术的不断发展,这些问题将会逐渐解决,技术会变得更加成熟。
电力线通信技术在智能电网中的应用智能电网是当前电力系统的重要发展方向,其目标是建立高效可靠的电力供应体系,通过数字化和信息化技术实现电力系统的智能化管理和运行。
在实现智能电网的过程中,电力线通信技术发挥了重要的作用。
电力线通信是一种利用电力线路传输数据的技术,它通过在电力线路上加装调制解调器,将数据信号注入到电力信号中进行传输。
这种通信技术不仅能够利用已有的电力线路资源,节省了传输线路的建设成本,还能够实现覆盖广泛、传输距离远的特点。
在智能电网中,电力线通信技术的应用可以从以下几个方面进行阐述。
首先,电力线通信技术能够实现电力系统的远程监控和远程操作。
传统的电力系统中,对于远程监测和操作需要建设专门的通信线路,成本较高且铺设困难。
而通过电力线通信技术,只需在电力线路上加装相应的调制解调器,就可以实现对电力系统的远程监控和操作。
这样就大大提高了电力系统的可靠性和可操作性,减少了人工巡检的工作量,提升了电力系统的管理效率。
其次,电力线通信技术能够实现对电力设备的远程抄表和智能计量。
传统的电力抄表需要人工去现场进行,工作量大且容易出现误差。
而通过电力线通信技术,可以实现对电力设备的远程抄表,减少了人工操作的工作量,提高了计量的准确性。
同时,借助智能电网的平台,电力线通信技术还可以实现对用户的用电情况进行实时监测和分析,为电力公司提供用电需求的预测和调度参考,更好地满足用户的用电需求。
此外,电力线通信技术还能够实现电力系统中各组件之间的数据交换和协同控制。
在智能电网中,各个组件之间需要实现数据的快速传输和交换,以实现电力系统的智能化管理和优化控制。
利用电力线通信技术,可以在电力线路上进行数据的传输,实现各组件之间的信息交互和协同工作。
这样,就可以通过对电力系统中的各个组件进行数据分析和优化控制,实现电力系统的高效运行和节能减排。
最后,电力线通信技术还可以实现对电力系统中的故障检测和快速定位。
传统的电力系统中,对于故障的检测和定位通常需要人工巡检和耗时的排查工作。
电力通讯技术的应用与发展近年来,电力通讯技术的应用与发展逐渐受到人们的关注。
随着信息时代的到来,电力通讯技术得到了快速发展,并在现代化电力系统中扮演着重要的角色。
本文将从电力通讯技术的概念、应用领域和发展趋势三个方面进行探讨。
一、概念电力通讯技术是一种将通信技术与电力系统相结合的技术。
它主要是通过包括电力载波通信、光通信、无线通信在内的多种通信方式,实现对电力系统的监控、控制和保护等功能。
通过电力通讯技术,可以大大提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
二、应用领域电力通讯技术在电力系统中的应用非常广泛。
首先,它可以实现对电力系统的实时监控。
电力系统是一个复杂的系统,包括变电站、输电线路、配电网等。
通过电力通讯技术,可以对这些电力设备进行综合监控,及时发现和解决问题。
其次,电力通讯技术可以实现对电力设备的远程控制。
比如,当输电线路出现故障时,可以通过远程控制系统对其进行断电操作,从而保证电力系统的安全运行。
另外,电力通讯技术还可以实现对电力设备的保护。
在电力系统中,一旦发现电力设备出现故障,电力通讯技术可以通过自动保护装置进行快速切除,保证电力系统的安全性。
三、发展趋势随着信息技术的不断发展,电力通讯技术也将得到进一步的发展。
首先,无线通信技术将得到更广泛的应用。
目前,电力系统中的无线通信技术主要是通过卫星通信和移动通信网实现。
但随着5G技术的普及,电力系统中的无线通信技术将会进一步发展,可以实现更高速率的数据传输和更低延迟的通讯。
其次,光通信技术将得到广泛应用。
光通信技术具有带宽大、噪声小、抗干扰能力强等优点,目前已经被广泛应用于几乎所有领域。
但是,在电力系统中的应用还比较有限,未来将会有更多的光通信技术应用于电力系统。
最后,人工智能技术将会应用于电力通讯技术中。
在电力系统中,人工智能技术可以通过数据分析和预测,在故障出现前发现问题,从而实现电力系统的预警和预测,提高电力系统的可靠性和安全性。
综上所述,电力通讯技术已经成为现代化电力系统中的重要组成部分。
高速电力线通信技术与应用随着科技的飞速发展,高速电力线通信技术逐渐成为一种具有巨大潜力的通信手段。
它利用现有的电力线路实现数据传输,不仅可以提供广泛的覆盖范围,还具备成本低廉、部署方便等优势。
在各种场景中,高速电力线通信技术已经得到广泛应用,为人们的生活和工作带来了极大的便利。
首先,高速电力线通信技术在智能家居中的应用无疑为人们的日常生活带来了极大的便利。
通过将智能设备与电力线路相连接,我们可以轻松地实现家庭内部各种设备的互联互通。
智能家居的快速发展促进了高速电力线通信技术的进一步完善和推广。
例如,我们可以通过电力线连接智能电视、音响、空调等设备,实现智能音频、视频的传输和控制。
同时,高速电力线通信技术也为家庭网络提供了更大的带宽,解决了传统无线网络信号覆盖不到的角落问题。
其次,高速电力线通信技术的应用在工业领域也日益广泛。
在工厂、仓库等复杂环境中,传统的有线网络布线往往显得不太实际。
而高速电力线通信技术则可以通过现有的电力线路实现设备之间的数据传输和通信。
这不仅可以降低成本、简化设备的部署,还可以提高工业控制系统的可靠性和稳定性。
例如,一些工厂使用高速电力线通信技术来监测和控制生产线上的各个环节,大大提高了生产效率和产品质量。
另外,高速电力线通信技术在智慧城市建设中也发挥了重要作用。
随着城市规模的不断扩大,传统的无线网络往往难以满足大规模数据传输和连接的需求。
而高速电力线通信技术则可以利用现有的电力线路实现城市内各种设备的联网。
例如,智慧交通系统可以利用高速电力线通信技术实现交通信号的控制和数据传输,实现交通拥堵监测和优化。
另外,智能路灯系统也可以通过高速电力线通信技术实现远程控制和实时监测,提高能效和安全性。
除了以上几个领域,高速电力线通信技术还有很多其他的应用场景。
例如,在农业领域,可以利用高速电力线通信技术实现农田的远程监测、智能灌溉等;在医疗领域,可以利用高速电力线通信技术实现远程健康监测和医疗设备的远程控制;在教育领域,可以利用高速电力线通信技术实现远程教学和在线学习平台的搭建等。
PLC电力线通信技术优点及弊端作者:王显亮来源:《科学与技术》2018年第15期摘要:电力线通信技术(PowerLineCommunication,PLC)是近来被广泛研究的一项技术,运用此技术我们可以将传输电流的电力线作为通信载体,把载有信息的高频信号加载到电力线上,通过电线进行数据输出,最后用专用解调器将信号分离并发送给终端设备,极大提高了信息传输的效率。
事实上广义电力线通信技术早在六十多年前就已经应用在了输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。
而现在所说的PLC通常是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式,主要应用于家庭互联网接入和家电智能化联网控制。
本文通过介绍PLC技术的发展,并对PLC技术的优缺点及未来的应用前景进行分析阐述。
关键词:电力线通信;调制解调器;数字信号处理一、电力线通信电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。
利用输电线路作为信号的传输媒介,人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。
由于电力线机械强度高,可靠性好,不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用,因此PLC具有较高的经济性和可靠性,在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号﹑XDSL方式;利用有线电视线路的CABLE MODEM方式,或利用双绞线的以太网方式。
现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是PLC!PLC的英文全称是Power Line Communication,即电力线通信。
电力线通信应用场景电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)是一种利用电力线路进行信号传输的技术。
它可以将数据信号通过电力线传输到不同的终端设备,实现信息的传送和通信。
电力线通信具有广泛的应用场景,以下将详细介绍几种常见的应用场景。
一、智能家居应用随着智能家居的兴起,越来越多的家庭开始使用智能设备来提高生活品质和便利性。
而电力线通信技术恰好可以满足智能家居的需求。
通过将智能设备连接到电力线路上,可以实现家庭内部各种设备之间的通信和联动。
例如,利用电力线通信技术,可以实现灯光、空调、电视等设备的远程控制和智能调控,使得家庭生活更加舒适和智能化。
二、宽带接入应用在一些偏远地区或者是新建小区等地方,传统的有线宽带接入方式可能存在困难。
而电力线通信技术可以通过电力线路提供宽带接入服务,解决这些地区的网络接入问题。
通过在电力线上布置适当的设备,可以将宽带信号传输到用户家庭,实现网络接入。
这种方式可以利用已有的电力线路资源,避免了新建网络设施的投入和成本,降低了网络接入的难度。
三、智能电网应用智能电网是近年来发展的一个重要领域,其目标是通过信息技术手段提高电网的效率和可靠性。
而电力线通信技术在智能电网中起到了关键作用。
通过在电力线路上布置传感器和通信设备,可以实现对电力系统的监测和控制。
例如,通过电力线通信技术,可以实现对电力设备的实时监测,及时发现故障并进行处理;还可以实现对电力负荷的调度和控制,提高电网的供电质量和效率。
四、智能交通应用电力线通信技术在智能交通系统中也有广泛的应用。
例如,在城市交通信号灯控制系统中,可以利用电力线通信技术实现交通信号灯之间的联动和协调。
通过将交通信号灯连接到电力线路上,可以实现信号灯之间的通信,根据交通流量和道路状况自动调整信号灯的时序,提高交通效率和道路通行能力。
此外,电力线通信技术还可以用于车载通信系统,实现车辆之间和车辆与道路设施之间的通信,提高交通安全和行车效率。
电力线通信(PLC)技术的应用及未来电力线高速数据通信技术,简称PLC或PLT,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。
PLC按应用的配电网电压等级划分为低压PLC和中压PLC。
低压PLC利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介,为用户提供Internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。
中压PLC利用中压(10KV)电力线作为通信链路,为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。
近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。
特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。
二、PLC技术的发展现状(一)国外发展现状目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司传输速率为2.5Mbps的芯片、美国Intellon公司14Mbps芯片、西班牙DS2公司45Mbps 和200Mbps芯片,其中美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。
近期,美国Intellon公司推出了芯片速率为85Mbps的样片,法国Spidcom公司也开发了224Mbps芯片,正在测试之中。
欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA(OpenPLCEuropeanResearchAlliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。
美国联邦通信委员会(FCC)一直在鼓励启用新的基于现有设施的宽带平台,促进美国的宽带业务。
2004年2月12日,FCC批准对某些技术规则的修改意见,目的是通过促进电力线宽带接入技术的推广应用,把美国电力网的巨大潜力利用起来。
美国、欧洲等国许多大的电力企业也积极进行中压及低压PLC的试验,美国的Cinergy等17家电力企业、德国、奥地利、西班牙等15个欧洲国家的32个电力企业建立了PLC试验网络,有的还进行了PLC商业化运营,如德国的MVV等。
亚洲开展PLC研究和试验的国家和地区除中国大陆外,还有日本、韩国、新加坡、中国香港、中国台湾等地,日本对PLC的态度,经历了从初期怀疑否定、到开放试验、直至今日的积极推动的三个阶段。
目前日本的东京电力、新加坡电力、香港中华电力等建立了一定规模的试验网络。
据不完全统计,截止2004年年底,PLC的试验网络遍及欧洲、亚洲、北美洲、南美洲、非洲以及大洋洲的40多个国家和地区。
(二)国内PLC技术的研发及应用国外在电力线通信技术方面的进展,引起了国家电力公司的高度重视和科研单位的密切关注。
国家电力(电网)公司先后八次立项,由中国电力科学研究院、国电通信中心等单位承担电力线高速数据通信技术相关课题的研究工作。
由于我国低压配电网的网络结构、负荷特性、供电方式和国外有很大的不同,国外已有的理论研究成果和开发的系统不能完全适应我国的实际。
我国科技工作者在中国低压配电网高频信号传播特性、电力线高速数据通信机理、应用产品开发等方面进行了大量的研究工作。
中国电力科学研究院从1999年开始承担国家电力公司第一个电力线高速数据通信技术项目的研究工作,对电力线信道特性、电力线数据通信机理进行了系统的理论研究和大量测试,2000年研制出国内第一套传输速率为2Mbps的PLC产品,2001年在沈阳建立了国内第一个PLC宽带接入试验小区,实现了宽带上网、视频点播、数字化小区管理等功能。
2001年和2003年分别研制出传输速率为14Mbps和45Mbps的产品,2003年和沈阳供电公司合作在沈阳开通了国内第一个45Mbps全电力线接入的宽带小区。
福建电力试验研究院2001年研制出传输速率为14Mbps的产品,并在多个城市进行试验,深圳国电科技公司2004年利用西班牙DS2公司的芯片研制出200Mbps的PLC产品。
中国电力科学研究院和福建电力试验研究院在PLC的组网技术、信道优化技术以及应用技术等方面进行了许多研究工作,形成了二十多项具有知识产权的专利技术,其中中国电力科学研究院申请了8项发明专利、8项实用新型专利,福建电力试验研究院申请了7项发明专利和5项实用新型专利。
随着低压PLC技术的突破以及应用的深入,中压PLC也得到了相应的发展,2004年国电通信中心控股的意科公司研制出传输速率为45Mbps的中压宽带PLC系统,无中继传输距离达到1Km,传输速率达到37Mbps,并可通过加装中继实现远距离的传输。
国电通信中心还组织意科公司实施了利用中压PLC技术构筑配电网自动化系统通信平台的示范工程,将于今年10月底竣工验收。
在PLC技术的应用方面,我国已经走在了世界的前列。
2001年国电通信中心在原国家电力公司的组织下,开始实施低压配电网电力线宽带接入技术的实验及推广应用,国电通信中心成立了PLC领导小组,下设PLC技术推进办公室,确立了推动电力线通信技术研究、试验及推广应用的策略、战略、思路和总体安排,引进了国内外多家企业的产品在北京进行实验。
国电通信中心PLC领导小组以及推进办公室的成立标志着我国PLC大规模有序试验和推进工作的开始。
短短的三年多时间内,在国家电力(电网)公司的统一安排下,国电通信中心组织研究开发单位、产品试验单位以及网络运营单位进行了大量的实验、电磁兼容特性测试、网络性能测试和工程探索,提出并实践了具有中国特色的电力线通信技术应用模式,建立了世界上最大规模的电力线宽带接入试验运行网络。
截止到2005年5月底,由国电通信中心组织、中电飞华公司实施的北京电力线宽带接入试验网覆盖了500多个居民小区,接入楼宇近4000栋,开通用户40000余户,目前正以每月开通3000多户的速度推进。
有的用户已经试用三年多,广大用户对上网速率和稳定性均表示认可。
因此,PLC技术是一项利国利民的新技术,对加快、促进国家偏远地区信息化建设起着很好的推广作用。
三、PLC网络性能测试、电磁兼容(EMC)测试及标准化在PLC宽带接入试验网络成功运行的基础上,为了加强电信监管,探索PLC 商业化运营模式,信息产业部电信管理局、科技司、通信科技委等部门的领导和专家多次到PLC试验小区和用户现场进行调研,充分肯定了电力系统近几年来在PLC宽带接入方面的工作,提出按照相关标准加强网络性能和电磁兼容性能的测试,通过测试评估PLC网络提供公众电信服务的技术可行性以及PLC系统对环境以及其他系统的影响。
按照信息产业部科技司的要求,国电通信中心、中国电力科学研究院配合信息产业部电信传输技术研究所、国家无线电监测中心等检测机构对PLC系统的传输性能、系统功能、网管功能、电磁兼容、电器设备安全等方面做了大量的测试。
网络性能测试是信息产业部电信传输技术研究所依据《提供公共电信业务的用户驻地网技术要求和测试方法》,分别在实际应用现场和实验室进行的。
测试内容包括网络吞吐量、网络时延、长时间传输性能等多项网络性能指标。
测试结果表明PLC网络的主要性能满足用户驻地网技术标准的要求,完全可以作为一种有效的宽带接入方式为用户提供商业化INTERNET服务。
EMC测试分别采用国际电信联盟ITU-TK.60标准和GB9254《信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法》(等同于CISPR22)进行。
测试单位包括国家无线电监测中心、信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心、上海电器研究所、中国泰尔实验室、武汉高压研究所等多家机构,测试地点为检测机构的实验室以及实际运行环境。
参测产品为14Mbps和45Mbps两种传输速率的产品,检验内容为30MHz以内的辐射骚扰和传导骚扰。
测试的辐射骚扰和传导骚扰均能满足ITU-TK.60和GB9254的骚扰限值要求。
电气安全方面的测试标准为DL/T698-1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》、GB/T17626.2-1998等,测试单位为电力工业电力设备及仪表质量检验检测中心和武汉高压研究所。
测试内容包括结构、信号传输特性、电气性能、气候环境影响、机械性能、安全性能、电磁兼容性、PLC对电表及抄表系统的精度影响等方面,测试结果均符合检验标准要求。
通过近2年的全面测试,获得了PLC网络性能、电磁辐射、电气性能的大量运行数据。
测试结果以及检测机构出具的检测报告表明,PLC设备及系统的使用不会干扰其它无线业务的正常工作,不会影响运行于电网中电气设备的正常使用,不会影响电表和抄表系统的精度和传输可靠性。
PLC系统的网络性能、电磁骚扰性能、抗电磁干扰性能、以及电气安全性能符合用户商业化宽带接入的技术要求。
欧洲从2002年起开始研究PLC系统的技术框架和技术标准,目前已经取得了积极进展。
欧洲电信标准化组织ETSI从2002年开始陆续公开了两个PLC技术规范和5个技术报告。
另外还有六个项目正在进行中。
PLC产品EMC标准方面涉及的国际标准化组织包括IEC、CENELEC等,其中最主要的是IEC下属机构国际无线电干扰特别委员会——CISPR。
目前定义了1~30MHz范围内电信网络辐射限值的技术标准有四个:德国的NB30、英国的MPTl570、美国的FCCPart15以及国际电信联盟于2003年7月推出的ITU-TK.60。
PLC技术在美国的主要应用是家庭联网,其家庭插座联盟(HomePlug)——在2001年推出了HomePlugSpeciation1.0(速率14Mbps)技术规范,并即将推出速率为200Mbps的HomePlugAV技术规范,以上这两个规范只适用于家庭联网。
随着PLC作为接入应用的增多,近期HomePlug已经开始着手制定涵盖家庭联网和宽带接入的BPL标准。
随着PLC技术的日渐成熟以及大规模应用,中国PLC技术标准化方面的研究工作逐渐深入,取得了初步的成果。
2003年9月,国电通信中心与中国电力企业联合会标准化中心签订了标准项目合同《作为用户接入的低压电力线通信技术规范》,旨在从电力行业的角度,对PLC产品和网络等各方面进行管理。
2004年12月,中国电力科学研究院、国电通信中心、华北电力大学等共同承担了国家电网公司科技项目《PLC安全问题的研究》。