窄带高速电力线载波通信发展现状分析
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2024年浅论电力载波通信的发展随着科技的不断进步和信息化的飞速发展,电力载波通信作为电力系统中的重要组成部分,也在不断地发展和完善。
本文将从高速化与高效化、智能化与自适应、安全性与可靠性以及跨界融合与应用创新等方面,对电力载波通信的发展进行深入探讨。
一、高速化与高效化电力载波通信作为电力系统中的数据传输方式,其传输速度和效率一直是其发展的重要方向。
传统的电力载波通信受限于带宽、信号衰减和干扰等因素,传输速度和效率较低,难以满足现代电力系统的需求。
因此,高速化与高效化成为了电力载波通信发展的重要趋势。
为了提升传输速度,研究者们不断推动技术创新,如采用更宽的频带、优化信号调制方式等。
这些创新不仅提高了数据传输速率,还增强了通信的抗干扰能力,从而实现了更高效的数据传输。
此外,随着云计算、大数据等技术的应用,电力载波通信也开始向更高效的数据处理和存储方向发展,进一步提升了其整体性能。
二、智能化与自适应随着人工智能和机器学习技术的兴起,智能化和自适应也成为了电力载波通信发展的重要方向。
传统的电力载波通信系统在面临复杂多变的电力环境时,往往难以做出及时的调整和优化,影响了通信的稳定性和可靠性。
而智能化和自适应技术的应用,使得电力载波通信系统能够根据实时环境数据进行智能分析和决策,实现自适应调整和优化。
例如,通过引入机器学习算法,电力载波通信系统可以实现对电力环境变化的自动感知和预测,进而动态调整通信参数和策略,以适应复杂多变的电力环境。
这种智能化和自适应的能力,不仅提高了电力载波通信的稳定性和可靠性,还降低了运维成本和人力投入。
三、安全性与可靠性在信息化社会中,数据的安全性至关重要。
对于电力载波通信而言,其安全性和可靠性是确保电力系统稳定运行和数据安全传输的基石。
因此,如何保障电力载波通信的安全性和可靠性一直是研究的重点。
一方面,研究者们通过加强加密算法、完善认证授权机制等手段,提高电力载波通信的数据安全性和保密性。
电力线载波通信技术应用现状分析发表时间:2019-04-11T14:41:25.187Z 来源:《基层建设》2019年第2期作者:吴博一[导读] 摘要:电力电网建设中电力线载波通信技术是常见通信方式,该技术传输信号的方式是利用电力线载波原理。
国网齐齐哈尔供电公司黑龙江齐齐哈尔 161000摘要:电力电网建设中电力线载波通信技术是常见通信方式,该技术传输信号的方式是利用电力线载波原理。
只需要电力线,不需要二次架设网络,实现数据通信。
输电网络输送电流时,用电力线进行载波信号传送,经济性、可靠性明显。
本文根据作者多年工作经验,分析电力线载波通信技术应用,旨在为同行提供一些借鉴和参考。
关键词:电力线载波通信技术;应用;现状;分析 1、引言电力线载波通信技术主要用35kV及以上电压等级的高压电力线、10kV电压等级的中压电力线或380V/220V用户线的低压配电线当做传输载体实现数据、语音等信息传输。
电力线载波通信技术优势是不需要二次布线,通信网施工成本和运行成本大大降低。
只要有电力线,电力线载波通信就能能进行数据传输。
目前智能家居采用的数据传输常见方式也包括电力线载波通信技术,因为智能家居所需数据只是在一个家庭的电网中传递,相对而言电力线载波通信技术有较强优势,弊端较弱。
但若要实现远程控制家电,可以将互联网络连接到带处理功能的路由器后再间接对家电进行控制,另外,电力载波通信技术所需要的调制解调器设备造价也低于无线路由设备。
目前电力载波通信技术应用更多集中于智能家庭、智能公用设施(例如远程抄表功能、路灯远程控制功能等)或者智能工业生产(例如采集各类大中小型设备运行数据)。
从技术角度来说,电力线载波通信技术可用于Point to Point(点对点)通信或用于架设开放网络,通过这样的技术使每个受控设备(节点)连接进入同一个网络,实现集中采集和控制。
目前,LonWorks是Echelon公司提出的电力线载波通信模型;电力线载波远程智能控制系统是我国凯星电子(KaiStar)提出的;瑞斯康达智能控制网络由我国瑞斯康达(Raisecom)公司提出。
我国PLC(电力载波通信)技术的发展现状我国研究PLC技术起步较晚,但发展速度较快。
中国电力科学研究院自199 7年开始研究PLC技术,主要考虑PLC技术用于低压抄表系统,传输速率较低。
1998年开发出样机,并通过了试验室功能测试,1999年在现场进行试运行,获得了产品登记许可。
1999年5月开始进行PLC系统的研究开发工作。
主要对我国低压配电网络的传输特性进行了测试,并对测试结果进行了数据处理和分析,基本取得了我国低压配电网传输特性和参数,为进行深入研究和系统开发提供依据。
2000年开始引进国外的PLC芯片,研制了2Mbps的样机,2001年下半年在沈阳供电公司进行了小规模现场试验,实验效果良好,并于6月20日在沈阳通过验收。
验收委员会通过现场检测认为,该实验从中国配电网的实际传播特性出发,对电力线通信技术的理论、实际应用和工程技术进行了开创性研究,在国内率先研制成功2Mbps和14Mbps高速电力线通信系统,建立了我国第一个电力线宽带接入实验网络;实现了自家庭至配电开关柜的高速电力线数据通信,并将办公自动化系统延伸至家庭。
该实验的成功标志着我国已经全面掌握了高速电力线通信的核心技术,具备了研制生产这种技术实用化设备的能力。
据悉,今年年底以前将建成200户的试验网络。
深圳国电科技有限公司是国家电力公司直属企业,2000年初就开始研制户内PLC产品,目前,采用美国Intellon公司的14Mbps芯片研制的用于户内联网的PLC产品也在小范围试验。
下一步准备采用DS2公司的45Mbps芯片,研制传输速率达到20Mbps的户内PLC联网设备。
福建省电力公司科技部2000年初立项,研究利用PLC技术控制家用电器的科技项目,2001年取得了一定进展,采用传输速率为10Kbps的PLC模块,可控制家用热水器、DVD等家电的开启。
目前,采用美国Intellon公司14Mbps芯片,正在研发传输速率达到10Mbps的PLC户内家电控制产品。
浅析电力线载波通信技术[摘要]本文介绍了电力线载波通信的发展及特点,文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信,以及与其相关的关键技术问题进行了讨论。
[关键词]电力线载波通信发展应用一、电力线载波通信的发展及现状(一)我国电力线载波通信的现状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。
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h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。
(二)电力线载波通信发展历程电力线载波通信技术出现于本世纪二十年代初期。
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。
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。
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-12、ZJ-5、ZBD-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。
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。
浅析电力线HPLC载波通信的推行必要性和应用摘要:随着智能表非计量功能应用需求的日益增长,窄带载波技术已无法满足要求。
相比于窄带低速载波技术,宽带高速载波(以下简称HPLC)技术具备高采集率、高实时性、高速率和低功耗的特点,在数据的实时采集和高速传输上具有巨大的优势,因此HPLC 智能表计能够实现窄带载波智能表计无法实现的非计量数据传输、事件实时上报等功能,为电力企业提升用电信息采集系统建设运行应用关键指标,营销内部管理模式提供新的思路和方向。
基于此,本文从高速电力线载波通信的推行必要性和应用前景方面进行了阐述和分析,以供参考。
关键词:电力企业;宽带高速载波;智能表计;应用前景推行HPLC的必要性高速电力线载波通信(HPLC:HighspeedPowerLineCommuni-cation)是提升采集终端本地通信能力的一项重要技术,可提升采集系统低压用户数据采集的速度、频度和时效性。
目前大量低压智能表计采取的是窄带载波通讯方式。
低压电力线窄带载波通信方式的最高速率仅为 1kbps,无法支撑国网提出的全量数据采集要求,且存在(1)采集效率低:设备不能实现实时在线,多次采集成功率较低,一次抄表成功率较低,不支持并发抄读;(2)数据通信量低:通信速率低,只能抄收少量数据项,带宽资源有限,不能实现智能表事件主动上报;(3)抗干扰能力差:工作中心频点固定,工作频率带宽处于干扰源密集区,受外界干扰影响大;(4)无法互联互通:各个厂家的载波通信模块产品无法通用,模块无法远程升级,安装和维护等易混乱等问题;相比于窄带低速载波技术,高速电力线载波(以下简称HPLC)技术逐渐成熟,能提供 100kbps 级的数据传输速率,具备相对较宽的带宽,相比窄带,通信可靠性和稳定性显著提升。
1HPLC的应用和前景探讨1.1应用智能表非计量功能在采用窄带载波智能表计的情况下,低压用户目前每天仅将冻结日电量上传至用电信息采集系统,电流电压等数据只支持在线实时穿透,且成功率较低。
电力线高速通信技术的现状及发展发表时间:2017-03-01T14:18:34.603Z 来源:《电力技术》2016年第12期作者:郭鹏飞[导读] 电力线高速通信技术具有沿用原有电力线、依托220V低压电力的特点,仍是大多数用户的选择。
国网山西省电力公司大同信息通信公司 037008摘要:随着电信行业和电力市场的逐渐开放,电力线高速通信技术已引起人们的关注,该技术主要把城乡间的低压电力线作为通信介质,构筑高速数据通道,形成“四网合一”的服务服务模式。
电力线高速通信技术可以提供宽带接入网,也可以帮助家庭内部实现家庭局域网,形成宽带接入方式的补充。
当前,电力线高速通信技术具有沿用原有电力线、依托220V低压电力的特点,仍是大多数用户的选择。
关键词:高速通信技术;现状;发展伴随着电信业和电力业的发展,电力企业在激烈的市场竞争中不断的寻求新方法。
电力线高速通信技术具有不需额外布线、低价格、高效率的特点,成为电力行业的首选。
实践证明,电力线高速通信技术的应用,为电力行业节省了资金投入,创造出了新的利润增长点,促进了电力行业和通信技术的发展。
一、电力线高速通信技术发展1、电力线高速通信技术概述(1)电力线通信技术定义电力线通信技术(Power Line Communication,简称PLC),主要是指一种依靠电力线传输数据和语音信号的通信方式。
在220V低压领域,PLC的传输速率为1200bps,甚至更低,称为低速PLC,而近些年来,利用低压电力线传输速率在1Mbps以上,这类电力线通信技术称之为高速PLC[1]。
(2)电力线通信技术分类按照数据传输速率分为电力线高速通信技术和电力线低速通信技术。
按照电压等级可分为高压电力载波通信技术、中压电力载波通信技术和低压电力载波通信技术。
2、电力线高速通信技术的基本调制技术一般来说,电力线高速通信技术的基本调制方式有三种:幅移键控、频移键控和相移键控。
但是调制技术包括频移键控、相移键控、正交幅度调制、扩频、正交频分服用等。
电力通信的现状和发展电力通信是一种通过电力线路传输数据和信息的技术,它是电力系统中不可或缺的一部分。
在过去的几十年中,电力通信技术经历了长足的进步和发展,不断提升着电力系统的性能和可靠性。
本文将介绍电力通信的现状和发展。
一、电力通信的现状目前,全球的电力通信技术主要包括以下几种类型:(一)电力线载波通信(Power Line Communication,PLC)电力线载波通信是一种通过电力线路传输数据和信息的技术,它可以实现电力系统的自动控制、远程监测和故障诊断等功能。
该技术的主要优点是成本低、传输距离远,可以充分利用现有的电力线路资源,同时也有一定的缺点,如传输速率受到电力线路质量的影响,噪声干扰等问题也比较严重。
(二)光纤通信(Fiber Optic Communication,FOC)光纤通信技术是一种利用光纤传输数据和信息的技术,它具有传输速率高、距离远、抗干扰能力强等优点,同时也逐渐成为电力系统中比较主流的通信方式之一。
光纤通信技术主要应用于电力系统中的保护、测量和控制等领域。
(三)无线通信无线通信技术是一种利用无线电波传输数据和信息的技术,目前主要应用于电力系统中的远程监测和维护等领域,如ZigBee和Wi-Fi 等无线通信技术已经被广泛应用于电力系统中。
二、电力通信的发展随着科技的不断发展和进步,电力通信技术也在不断的演进和升级,主要表现在以下几个方面:(一)智能电网的发展智能电网是当今电力系统中的一个重要发展方向,它需要实现电力系统的自动化、智能化和可视化,而电力通信技术恰好是实现这一目标的重要手段。
因此,在智能电网的发展中,电力通信技术将有更广阔的应用前景和发展空间。
(二)5G技术的应用5G技术是近年来兴起的一种新型移动通信技术,它具有高速、低延迟、高可靠性、大容量等优点,将会对电力通信技术的发展产生巨大的推动力。
在未来,电力系统中可能会广泛应用5G技术来实现远程控制、故障诊断和维护等功能,从而提高电力系统的性能和可靠性。
№41998电 力 情 报INFORMA TION ON EL ECTRIC POWER ・15・我国电力线载波通信的发展及现状河南省驻马店地区电业局 潘莹玉 董 翔(驻马店 463000)河南省上蔡县电业局 高泽民摘 要 电力线载波通信是电力系统特有的通信方式,在电力系统通信中占重要地位。
在我国,经过几十年的发展,已具相当的规模和水平,成为电力系统通信网的主要通信手段之一。
然而,现代电网和现代通信的发展使电力线载波通信面临严峻挑战。
介绍了电力线载波通信在我国发展的概况及现状,并对其发展前景进行了分析探讨。
关键词 电力线载波 电力系统通信 发展 现状 电力线载波(Power Line Carrier )通信是电力系统特有的通信手段,它以电力线路为传输介质,具有通道可靠性高、抗破坏能力强、投资少、见效快、与电力网建设同步等电力部门得天独厚的优点。
在相当长的时间内,电力线载波在电力系统的通信中一直占主导地位,为电力生产和管理、电网的经济调度和安全稳定运行立下了功劳。
1 我国电力线载波通信的发展概况电力线载波通信技术出现于本世纪20年代初期。
在我国,40年代已有日本生产的载波机在东北运行,作为长距离调度的通信手段。
50年代,由于东北和华北电网相继形成,为满足生产调度的需要,我国开始引进苏联和捷克的载波设备。
和其它技术一样,以原苏联标准为基准和主要依据开始确立我国电力线载波的设计、测试的规程、导则等。
到了50年代中后期便开始着手研制仿造生产载波机。
由于经验上、技术上、材料上及其它原因,虽试制了一些产品,如东北电管局通信处研制的T -5、T -6、T -7、T -8电子管双边带载波机,国营南京有线电厂的ZDD -1电子管单边带复用载波机等,但在运行实践中都不是很成功。
直到60年代中期前后,南京有线电厂才有比较成熟的改进型ZDD -2问世。
这种产品在一些地方一直使用到80年代初,产量也较大。
到了70年代,半导体技术迅速普及,在各个电子应用领域已逐渐取代了体积大、功耗高的电子管,电力线载波机从电子管式向晶体管式转化也势在必行。
电力线载波通信技术的发展及特点摘要:电力线载波通信根据压力等级的不同也有所区别,高压载波通信通常是电压在35kV以上、中低压的载波通信通常为10kV配电网与400V以下的民用电网。
其中高压载波通信网络比较单一,属于内部通信技术范畴,相对比较简单,技术也比较成熟。
相比之下,低压电力载波通信由于其用户基数比较庞大,网络繁杂,其通信技术也是相关科技人员不断研究的难点课题。
文章针对电力载波通信技术的应用特点,对其技术的发展进行研究论述。
关键词:电力载波;芯片;阻抗1我国电力载波通信技术的发展历程50年代在国外开始应用电力线载波通信技术在10kV线路上,其主要是在控制负荷的方面进行应用,数据进行单向传输,速率也比较低,还没有大规模的进行投产应用在实际中。
我国在80年代的时候只有个别地方使用调频载波机,大部分还是使用集成电路载波机进行点对点通信。
随着我国电力事业的快速发展,至90年代的时候许多载波设备也随之涌现出来,扩频载波通信技术不断开始应用到实际当中。
当前,我国10kV电力通信中应用比较广泛的还是窄带调制装置,扩频方式的装置也已经占领了不少市场份额,在技术不断成熟创新的驱动下,扩频载波装置在电力通信技术领域的前景将更加光明。
低压电网用户领域的电力线载波技术应用是在90年代兴起的,但仅仅是载波电话机进行短距离的通话,传输一些简单的数据信息。
2000年后才开始比较大范围的应用到配电网当中,像自动抄表系统中采用的载波通信方式,就具备窄带调频和扩频。
由于窄带调制装置经济性好,成本较低,实际应用也比较多。
但是对于速率要求较高的电线上网大多选择扩频通信的方式。
正交频分多路复用技术是目前比较成熟的技术,高速率传输和抗干扰能力使其最明显的优势,所以在电力网络中这种通信方式应用最广。
2电力载波技术的特点2.1线路噪声大噪声干扰是电力载波通信中的一大缺点,它比电信线路的噪声大很多,尤其是在高压电路中,游离放电和绝缘子放电以及开关的操作都会带来比较大的噪音,同时这种噪音的突发状况还伴随高电平。
第50卷总第569期 2013年第5期 电测与仪表
Electrical Measurement&Instrumentation VOI.50 N0.569
May.20l3
窄带高速电力线载波通信发展现状分析 何志良 ,张然 ,陶维青 (1.广州供电局有限公司从化供电局,广东从化510900; 2.安徽科大智能电网技术有限公司,合肥230080)
摘要:随着智能电网技术的发展,传统的窄带电力线载波技术已不能满足电网对通信技术越来越高的要求。而 窄带高速电力线载波通信技术的发展则为智能电网建设带来了新的活力。本文简单介绍了电力线网络的特性 和国内外的发展趋势及相关标准,并就窄带高速电力线载波通信在智能电网中的应用做了探讨。 关键词:电力线载波通信;正交频分多路复用;PRIME;G3一PLC 中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1001—1390(2013)05—0068—04
Development State of High-Speed Narrowband Power Line Communication 1 2 2 HE Zhi-liang,ZHANG Ran,TAO Wei-qing
(1.Conghua Power Supply Bureau Co.,Ltd.Conghua 5 10900,Guangdong,China 2.Anhui CSG Smart Grid Technology CO.,LTD,Hefei 230080,China)
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ElectricaI Measurement&Instrumentation VOI.50 No.569 May.2013
的应用和服务不断加入,它们已经达不到智能电网建 设中对数据传输的要求。而窄带高速PLC技术凭借 OFDM的优势及FEC(前向纠错)和组网技术等的引 入,能够满足数据采集、照明控制、家庭自动化等应用 的带宽要求。这样,窄带高速PLC将是一种非常有吸 引力的能够作为智能电网通信基础设施的技术。电力 公司通过使用PLC技术将能够实时监控终端用户设 备或者应用的实时用电信息,使实时电价策略成为可 能,并达到削峰填谷、避免建设更多的发电厂的目的。 1 PLC网络特性 1.1传输信道特性 PLC*I]用现有的配用电网络进行电力线载波信 号的传输,而电力线本身只是为了完成电能的传输。 因此对于数据通信而言,它并不是一个稳定的传输信 道。其信道特性非常不理想,表现为噪声显著且信号 衰减非常厉害。由于电源插座上所连接电器的种类繁 多,导致其输入阻抗各不相同,且由于电力线阻抗具 有时变特性,可看作多径信道。其多径效应是由于多 个电力线接头处输入阻抗不匹配而造成的反射引起 的。信道输入阻抗由电力线特征阻抗、网络拓扑结构 和所连接的电器负载共同决定,其变化则根据信号频 率和所处位置的不同从几欧姆到数千欧姆变化。某些 统计分析表明,整个频谱范围内,输入阻抗均值约为 lOO~15Oil之间。由于输入阻抗的变化,PLC网络总存 在耦合不匹配的问题,会大大增加传输损耗。 1.2干扰特性 由于电力线最初仅用来传送电能,完全没有考虑 对噪声的屏蔽作用。因此,除了考虑信道特性所造成 的影响之外,必须对叠加在信号上的各种噪声干扰进 行深入的研究。经过很多研究和测量发现,PLC环境 噪声特性根据起因、频谱、强度等可分为五类 。 (1)有色背景噪声。其功率谱密度相对较低且随 频率增加而减小,多由低强度噪声源叠加而产生。 (2)窄带噪声。大部分是幅度调制的正弦波,在频 谱中占据许多相对较小但连续的子频段,通常由中波 和短波广播进入介质而造成。在白天通常随时间变 化,夜晚则由于大气反射效应加强而增大。 (3)同电网频率不同步的周期性脉冲噪声。为重 复频率在50kHz一200kHz的脉冲,其频谱为分散的谱 线,多由开关电源产生。 (4)同电网频率同步的周期性脉冲噪声。为重复 频率50Hz或100Hz并同供电网络主频率同步的脉冲。 这类噪声持续时问短,一般在毫秒级,且其频谱密度 随频率增加而减少。通常是由电源与电网频率同步运 行造成,如连接到电网的整流器。 (5)非同步脉冲噪声。主要是由电网切换暂态信 号造成,持续时间为几微秒到几毫秒,并随意产生。频 谱强度比背景噪声高很多。 针对电力线网络的特性,电力线载波通信已从传 统的频带传输发展到扩频通信、多载波正交频分复用 (OFDM)技术。扩频通信采用伪随机编码将待传送的 信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收 端则采用同样的编码进行解调及相关处理。OFDM技 术则将可用的频谱分解成一系列低速的窄带子载波, 子载波之间相互正交,在发送端分别对其进行调制。 相对于扩频通信,其优点有:(1)由于子载波能互不干 扰地同时传送信息,因此可以从整体上极大地提高通 信的速率;(2)由于每个子信号的传输速率是原信号 的1 ,因此可以很好地抑制因延迟、多径干扰而带来 的误码,从而提高通信质量。因此,在高速窄带电力线 载波通信中得到了越来越广泛的应用。 2窄带高速PLC发展现状 2.1 国内发展情况 由于电力线载波通信技术具有无可比拟的优势, 如方便可靠、经济I生、即插即用等,在国内的应用研究 也逐渐成为热点。目前国内相关应用广泛采用的载波 芯片厂商有青岛东软、青岛鼎信、北京福星晓程和力 合微电子等。 青岛东软第1V代载波通信核心芯片SSC1641采 用三相解调、三相同发同收、过零发送接收,通信速率 可调,支持300bps、400bps、600bps、800bps。青岛鼎信 的TCC081C、TCC082C采用扩频通信技术,在调制方 式上为BFSK,中心频率为421kHz,每相载波通信速率 50bps、100bps、600bps、1200bps,支持DLT645—1997/ 2007等。福星晓程推出的PL3106、PL3201系列芯片, 采用PSK调制直序扩频方式,载波频率为120kHz,数 据速率500、250bps。采用数字解调、解扩,抗干扰性能 优于青岛东软,在实际使用中物理层的通信距离较
好,传输速率较快 。力合微电子最新推出的国内第一 款OFDM低压电力线载波芯片LME2980采用1280子载 波OFDM,通信速率可达 ̄1]20kbps。在网络路由方面采 用了盲中继动态路由,支持最大中继级数为7级。 2.2国外主要标准 国内由于起步较晚,采用的技术相对国外还比较 落后,也没有制定窄带高速PLC ̄N关的标准。相对而 言,国外则较早地开展了标准的研究和制定工作。到 目前为止,已经有PRIME、G3一PLC以及ITU—T批准通 过的G.hnem等。它们都作为开放性标准对外公布,且 都采用了先进的OFDM调制解调技术。
69— 第50卷总第569期 2013年第5期 电测与仪表 Electrical Measurement&Instrumentation V01.50 No.569
May.2013
2.2.1 PRIME标准 PRIME标准 是有由欧洲的多家电力公司、仪表 制造商、半导体制造商和公用事业公司组成的联盟提 出的基于OFDM电力线通信技术解决方案。 IBERDROLA是第一家推广此方案的供电公司。标准 规定通信信号使用CENELEC—A频带(3kHz~95kHz) 范围,数据传输速率最高可达130kbps。该标准已经完 成了在欧洲的现场设施,并已经于2010年起开始由西 班牙电力公司IBERDROLA安装10万台采用PRIME技 术标准的电能表用于实际使用,并计划在3到5年内在
西班牙达到1000万块的规模 。 2.2.2 G3一PLC标准 G3一PLC 是由ERDF(Electricite Reseau Distribution France,法国配电网络公司)和Maxim(美 信半导体公司)联合公布的基于OFDM高速电力线窄 带载波技术规范,支持包括CENELEC、ARIB、FCC规 定的全部窄带PLC频段,并能提供20khps到300kbps之 间的数据传输速率。目前,该项技术已经完成在法国 配电网和美国分布式网络的测试,取得了很好的效 果,并将进一步在葡萄牙、西班牙、中国、日本等地区 进行现场测试。ERDF计划将在2013年试用2000台采 用G3技术的电表 。 2.2_3 ITU—T G.hnem标准 现有的众多标准,包括PRIME和G3一PLC之间没 有实现互操作性,这会造成在实际应用不同标准通信 的困难和建设成本的增加。为了解决这一问题,2010 年1月ITU—T启动了G.hnem项目 ,旨在开发建立全球 范围内统一的窄带PLC技术标准,它结合了PRIME和 7O— G3一PLC的优点,并在此基础上做了进一步的改进而 成。201 l ̄[Z2月ITU—T同意和批准推荐G.9955和G.9956 作为G.hnem的物理层和数据链路层规范,并添加在 PRIME和G3一PLC的附件当中,用于促进该标准的快 速推进。作为最新的高速电力线窄带技术标准,它也 支持包括CENELEC、ARIB、FCC规定的全部窄带PLC 频段,但是其原始数据传输速率可以高达1Mbps。 2_3标准之间的比较 目前主流的高速窄带PLC技术其物理层都采用 了OFDM技术,它凭借其良好的抗频率选择性衰落特 性、易于均衡、频谱利用率高等优点,普遍被采纳在新 的窄带PLC技术标准中,但各标准之间又有一定的差 异。PRIME、G3一PLC、ITU~T G.hnem三种标准在物理 层的主要区别如表1所示。 由表1中可知,PRIME目前只采用CENELEC—A频 段(3kHz一95kHz),而G3一PLC和G.hnem ̄JJ将工作频带 扩展到ARIB(10kHz~490kHz)和FCC(10kHz~ 450kHz),随着技术向全球范围内推广使用,PRIME扩 展 ̄UFCC频段也是必然趋势。虽然PRIME理论上随着 带宽的增加,其传输速率比G3一PLC要高,但是在实际 测试中,由于G3一PLC采用了级联纠错编码和重复编 码,其抗干扰能力更强。 为了能适用于未来的大规模使用和智能电网的 需要,组网技术也需要进一步的发展,具有白组网能 力和灵活安全的组网技术是新一代窄带PLC技术发 展的必然要求。PRIME标准虽然也具有自组网能力, 但是它只是支持基于基本节点和服务节点的类似树 状网络的建设,可供选择的网络拓扑结构少,灵活性 r0 1’] 不足…一。而G3一PLC规范则由于采用基于IEEE 802.