电力线通信技术的发展

2013-12-13 11:25:50 电力信息化　点击量：评论 (0)

1　电力线通信概述　　电力线载波通信（PLC）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

1　电力线通信概述
　　电力线载波通信（PLC）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。随着电力部门逐步实现调度自动化和管理现代化，PLC日益受到重视。而且随着家庭自动化和智能大楼概念的出现，PLC能方便地为各种设备（如警报系统的传感器）提供通信链路。近年来低压PLC作为最后一公里的一种解决方案也已经取得成功，特别是在小区内采用低压网作为局域网的接入方案已经投入使用。因此PLC由于其经济、可靠性而逐渐受到人们的重视。本文介绍了PLC的发展过程、发展现状，并对其发展前景进行了展望。
2　PLC的发展过程
　　PLC作为电力系统传输信息的一种基本手段，在电力系统通信和远动控制中得到广泛应用，经历了从分立到集成，从功能单一到微机自动控制，从模拟到数字的发展历程，PLC中的核心——电力线载波机历经了模拟电力线载波机、准数字电力线载波机、全数字电力线载波机三个阶段。
大约20世纪20年代初期国外就开始了PLC　　的研究，国内开展较晚。第一代模拟电力线载波机普遍采用频分复用技术和模块化结构，调制方式选用单边带调制技术，载供系统采用稳定度高的锁相环频率合成技术，可以很容易地得到收发信所需的各种载频，无需更换器件即可切换高频收发滤波器及线路滤波器，切换频段也很简单，具有多功能、通用、系列化的特点。只提供单工传输，载波工作频率为40～500kHz，外加专用的调制解调器实现数据通信。典型的产品有德国西门子公司的ESB－500型电力线载波机，瑞士ABB公司的ETL型电力线载波机，法国STMicroelectronics的ST7536。早期的模拟电力线载波机解决了利用电力线进行通信的问题，但是它具有模拟通信固有的通信质量差、通信容量小、传输速率低等缺点。
　　第二代电力线载波机仍然采用模拟体制实现通信，和第一代模拟电力线载波机相比，关键技术的实现方式不同。准数字电力线载波机采用了数字信号处理技术，模拟调制、滤波、自动增益控制（AGC）等采用DSP实现。由于数字技术和中央处理机的应用，准数字电力载波机提高了整机的性能，同时增加了许多控制功能，如：技术人员可以使用微机通过串口对DSP和中央处理机进行编程，对系统参数进行设置和更改。典型的产品有德国西门子公司的ESB－2000型电力线载波机，美国NationalSemiconductor公司的LM1893，通信速率可以达到4．8kb／s。
　　全数字电力线载波机完全采用数字体制，在信源编码、复接、基带调制等各个环节采用数字技术对信号进行处理，可以获得更好的整机性能。可以采用多电平调制技术提高频带利用率；采用回波抵消技A．C．E．32数字电力线载波机，美国Intellon公司的SSCP300。