電力線通信技術的發(fā)展

2013-12-13 11:25:50 電力信息化　點擊量：評論 (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的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報、遠動、數(shù)據(jù)和遠方保護信號等。由于電力線機械強度高，可靠性好，不需要線路的基礎建設投資和日

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的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報、遠動、數(shù)據(jù)和遠方保護信號等。由于電力線機械強度高，可靠性好，不需要線路的基礎建設投資和日常的維護費用，因此PLC具有較高的經濟性和可靠性，在電力系統(tǒng)的調度通信、生產指揮、行政業(yè)務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現(xiàn)調度自動化和管理現(xiàn)代化，PLC日益受到重視。而且隨著家庭自動化和智能大樓概念的出現(xiàn)，PLC能方便地為各種設備（如警報系統(tǒng)的傳感器）提供通信鏈路。近年來低壓PLC作為最后一公里的一種解決方案也已經取得成功，特別是在小區(qū)內采用低壓網作為局域網的接入方案已經投入使用。因此PLC由于其經濟、可靠性而逐漸受到人們的重視。本文介紹了PLC的發(fā)展過程、發(fā)展現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進行了展望。
2　PLC的發(fā)展過程
　　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)通信和遠動控制中得到廣泛應用，經歷了從分立到集成，從功能單一到微機自動控制，從模擬到數(shù)字的發(fā)展歷程，PLC中的核心——電力線載波機歷經了模擬電力線載波機、準數(shù)字電力線載波機、全數(shù)字電力線載波機三個階段。
大約20世紀20年代初期國外就開始了PLC　　的研究，國內開展較晚。第一代模擬電力線載波機普遍采用頻分復用技術和模塊化結構，調制方式選用單邊帶調制技術，載供系統(tǒng)采用穩(wěn)定度高的鎖相環(huán)頻率合成技術，可以很容易地得到收發(fā)信所需的各種載頻，無需更換器件即可切換高頻收發(fā)濾波器及線路濾波器，切換頻段也很簡單，具有多功能、通用、系列化的特點。只提供單工傳輸，載波工作頻率為40～500kHz，外加專用的調制解調器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。典型的產品有德國西門子公司的ESB－500型電力線載波機，瑞士ABB公司的ETL型電力線載波機，法國STMicroelectronics的ST7536。早期的模擬電力線載波機解決了利用電力線進行通信的問題，但是它具有模擬通信固有的通信質量差、通信容量小、傳輸速率低等缺點。
　　第二代電力線載波機仍然采用模擬體制實現(xiàn)通信，和第一代模擬電力線載波機相比，關鍵技術的實現(xiàn)方式不同。準數(shù)字電力線載波機采用了數(shù)字信號處理技術，模擬調制、濾波、自動增益控制（AGC）等采用DSP實現(xiàn)。由于數(shù)字技術和中央處理機的應用，準數(shù)字電力載波機提高了整機的性能，同時增加了許多控制功能，如：技術人員可以使用微機通過串口對DSP和中央處理機進行編程，對系統(tǒng)參數(shù)進行設置和更改。典型的產品有德國西門子公司的ESB－2000型電力線載波機，美國NationalSemiconductor公司的LM1893，通信速率可以達到4．8kb／s。
　　全數(shù)字電力線載波機完全采用數(shù)字體制，在信源編碼、復接、基帶調制等各個環(huán)節(jié)采用數(shù)字技術對信號進行處理，可以獲得更好的整機性能。可以采用多電平調制技術提高頻帶利用率；采用回波抵消技A．C．E．32數(shù)字電力線載波機，美國Intellon公司的SSCP300。