关于低压电力线载波通信技术的应用

摘 要：低压电力线载通信是电力系统特有的、基本的通信方式,实现了及时有效悼念和统计数据,提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性.

关 键 词：低压、载波、通信技术

【分类号】：TM73

前言

电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的、基本的通信方式.对于低压配电网来说,利用电力线来传输用户用电数据,实现及时有效收集和统计,是国内外公认的最佳方案.但在早期的实际应用中,由于我国电网环境恶劣,电力线信道高衰减、强干扰和波动范围大等特点,导致数据采集的成功率和实时性不能完全满足实际通信的需求.近年来,随着许多新兴的数字技术,例如扩频通信、数字信号处理和网络中继拓扑等技术的大力发展,提高和改善低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性成为可能,电力载波通信技术的应用前景变得更为广阔.

1.低压电力线载波通信的发展情况

我国的电力载波通信起步较晚,但发展迅速.最早展开研究的是1997年由中国电力科学研究院进行的对我国低压配电网传输特性和参数的测试和分析.到90年代末期,针对国内电网特性而设计的载波处理方案的制定使得早期产品在稳定性上逐步接近实用.2000年我国开始引进国外的PLC芯片,2000年末,国家电力部公司颁布了关于利用电力线载波集中抄表技术的若干条件.国家电力公司国电通信中心于2001年初成立了电力线通信推广办公室.2001年底,成功开发了“电力线高速数据通信：技术的核心产品――电力调制解调器及多个相关产品.2002年初,国家电力公司通过电力线上网的试验,小区用户反映良好.近些年来,对低压电力载波通信进行了大量研究,并取得了一定的成果.但是目前国内的相关法律潜还不健全,如何充分发挥开发和利用宝贵的电力网络资源,实现低压电力载波通信高速、安全和大规模的应用,仍需要很长一段时间的研究和摸索.

2.系统基本原理

该系统由三个部分组成：终端设备部分、管理中心部分和低压电力线部分.

系统以低压电力线作为信号传输的媒介,实现终端设备和主控计算机之间的双向或单向通信.终端设备的信号经过采集等处理后再调制成适合电力线上传输的电力信号,通过耦合电路耦合到电力线上进行传输.由于衰减太大,该电力信号不能直接跨越变压器进行远距离传输,一定程度上限制了系统的通信距离.所以管理中心部分和终端设备部分通常处在同一变电站范围内.管理中心有专门的接收设备,对接收的电力信号先进行解调及其它处理,再通过GPRS或者串口方式将其送到主控计算机.主控计算机会通过程序做进一步的分析和处理,从而实现了主控计算机对终端设备的监测.同样,主控计算机也可以通过逆向路径实现对终端设备的控制.

3.在国内的应用

低压电力线载波通信技术无需占用无线频道资源、无需布线、省工省钱、维护简单的优点.随着社会的发展和电力网络的开放,低压电力载波通信技术在我国的应用越来越广.目前其典型的应用包括家居智能化领域、自动抄表领域以及新型智能化小区领域等等.

在现代社会,随着城镇居民数量不断增多,各个居民小区的数量也不断增加.为实现小区管理自动化、通信自动化和安全自动化,因此利用低压电力载波通信技术无可比拟的优越性,设计出各种系统,如水、电、气的远程抄表及供应管理系统、停车场管理系统、公共信息显示系统、室外监控系统等等.

设备监控或报警系统和自动抄表系统很相似,唯一的区别在于系统的核心设备是电力载波模块,而且该系统能实现实时的双向通信.在上行通信时,电力载波模块负责监视各个终端设备（如传感器、控制器等）,并将其状态信号进行调制处理后耦合到低压电力线上.在远处的接收端,同样有一个载波模块,负责接收来自下面各个载波模块的信号并分别对其进行解调等处理后上传至主控计算机中.如果发生异常或紧急情况,主控计算机会立即发出控制信号,通过相同的路径向下传输,最终实现对终端设备的控制或报警功能.

其实,对于各种商用大厦、办公大厦、酒店和宾馆等,低压电力载波通信技术同样具有广泛应用前景.

4.结论

低压电力载波通信技术已经逐渐成为通信领域的研究热点,具有巨大的市场潜力和广阔的应用前景.