電力線通信技術(shù)的發(fā)展

2013-12-13 11:25:50 電力信息化　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

1　電力線通信概述　　電力線載波通信（PLC）利用輸電線路作為信號(hào)的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報(bào)、遠(yuǎn)動(dòng)、數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)等。由于電力線機(jī)械強(qiáng)度高，可靠性好，不需要線路的基礎(chǔ)建設(shè)投資和日

1　電力線通信概述
　　電力線載波通信（PLC）利用輸電線路作為信號(hào)的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報(bào)、遠(yuǎn)動(dòng)、數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)等。由于電力線機(jī)械強(qiáng)度高，可靠性好，不需要線路的基礎(chǔ)建設(shè)投資和日常的維護(hù)費(fèi)用，因此PLC具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，在電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信以及各種信息傳輸方面發(fā)揮了重要作用。隨著電力部門逐步實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化，PLC日益受到重視。而且隨著家庭自動(dòng)化和智能大樓概念的出現(xiàn)，PLC能方便地為各種設(shè)備（如警報(bào)系統(tǒng)的傳感器）提供通信鏈路。近年來(lái)低壓PLC作為最后一公里的一種解決方案也已經(jīng)取得成功，特別是在小區(qū)內(nèi)采用低壓網(wǎng)作為局域網(wǎng)的接入方案已經(jīng)投入使用。因此PLC由于其經(jīng)濟(jì)、可靠性而逐漸受到人們的重視。本文介紹了PLC的發(fā)展過(guò)程、發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
2　PLC的發(fā)展過(guò)程
　　PLC作為電力系統(tǒng)傳輸信息的一種基本手段，在電力系統(tǒng)通信和遠(yuǎn)動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)歷了從分立到集成，從功能單一到微機(jī)自動(dòng)控制，從模擬到數(shù)字的發(fā)展歷程，PLC中的核心——電力線載波機(jī)歷經(jīng)了模擬電力線載波機(jī)、準(zhǔn)數(shù)字電力線載波機(jī)、全數(shù)字電力線載波機(jī)三個(gè)階段。
大約20世紀(jì)20年代初期國(guó)外就開始了PLC　　的研究，國(guó)內(nèi)開展較晚。第一代模擬電力線載波機(jī)普遍采用頻分復(fù)用技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu)，調(diào)制方式選用單邊帶調(diào)制技術(shù)，載供系統(tǒng)采用穩(wěn)定度高的鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，可以很容易地得到收發(fā)信所需的各種載頻，無(wú)需更換器件即可切換高頻收發(fā)濾波器及線路濾波器，切換頻段也很簡(jiǎn)單，具有多功能、通用、系列化的特點(diǎn)。只提供單工傳輸，載波工作頻率為40～500kHz，外加專用的調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。典型的產(chǎn)品有德國(guó)西門子公司的ESB－500型電力線載波機(jī)，瑞士ABB公司的ETL型電力線載波機(jī)，法國(guó)STMicroelectronics的ST7536。早期的模擬電力線載波機(jī)解決了利用電力線進(jìn)行通信的問(wèn)題，但是它具有模擬通信固有的通信質(zhì)量差、通信容量小、傳輸速率低等缺點(diǎn)。
　　第二代電力線載波機(jī)仍然采用模擬體制實(shí)現(xiàn)通信，和第一代模擬電力線載波機(jī)相比，關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式不同。準(zhǔn)數(shù)字電力線載波機(jī)采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，模擬調(diào)制、濾波、自動(dòng)增益控制（AGC）等采用DSP實(shí)現(xiàn)。由于數(shù)字技術(shù)和中央處理機(jī)的應(yīng)用，準(zhǔn)數(shù)字電力載波機(jī)提高了整機(jī)的性能，同時(shí)增加了許多控制功能，如：技術(shù)人員可以使用微機(jī)通過(guò)串口對(duì)DSP和中央處理機(jī)進(jìn)行編程，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和更改。典型的產(chǎn)品有德國(guó)西門子公司的ESB－2000型電力線載波機(jī)，美國(guó)NationalSemiconductor公司的LM1893，通信速率可以達(dá)到4．8kb／s。
　　全數(shù)字電力線載波機(jī)完全采用數(shù)字體制，在信源編碼、復(fù)接、基帶調(diào)制等各個(gè)環(huán)節(jié)采用數(shù)字技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可以獲得更好的整機(jī)性能。可以采用多電平調(diào)制技術(shù)提高頻帶利用率；采用回波抵消技A．C．E．32數(shù)字電力線載波機(jī)，美國(guó)Intellon公司的SSCP300。

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