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电力线通信,电力线载波通信缘何逐步被淘汰?

    原标题:电力线载波通信缘何逐步被淘汰?


  一、电力线载波为什么在电网通信中逐步被淘汰?

  电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。

  但是电力线载波通讯因为有以下缺点,导致PLC主要应用--“电力上网”未能大规模应用:

  1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;

  2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;

  3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;

  4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用;

  5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。 虽然技术问题随着时间的发展,最终都能被解决被克服,但是从目前国内宽带网建设的情况来看,留给PLC的时间和空间并不宽裕。2000年以来各大运营商大规模推出ADSL、光纤、无线网络等多种宽带接入业务,留给电力线上网的生存空间,已经不断被其他接入方式压缩。现在,PLC除了在远程抄表上有所应用外,已没有了当初的豪言壮语。

  二、电力线通信为什么最近几年又比较热门,是什么技术促使它发展?

  电力线载波在10kV线路上的应用国外自50年代开始主要应用在中压电网的负荷控制领域大多为单向数据传输速率低有时小于10bit/s甚至更低并没有形成大规模的电力线载波通信服务产业国内在八十年代后期多数是直接使用小型化的集成电路农电载波机实现点对点通信也有个别采用窄带调频载波机的使用范围很受限制随着10kV线路通信需求的增长到了九十年代末出现了多种载波通信设备这些设备可采用不同的线路耦合方式如电容耦合变压器耦合低压耦合陶瓷电真空耦合及天线耦合等调制方式也在原来的FSK调制PSK调制音频注入工频调制过零点检测等方式的基础上开发了先进的扩频调制方式如DSS直接序列扩频FH跳频TH跳时交叉混合扩频CHIRP宽带线性调频OFDM正交频分多路复用等目前在国内使用的10kV电力线数据传输设备中使用最多的还是窄带调制设备主要是多信道PSK及FSK调制采用扩频方式的设备也已开始崭露头角随着市场的发展和技术的成熟扩频载波设备必将在电力线载波中压应用方面占有越来越重要的地位。

  电力线载波在380/220V用户配电网上的应用在九十年代后期之前只限于采用调幅或调频制式的载波电话机实现近距离的拨号通话也有采用专用的芯片实现近距离数据传输的我国大规模地开展用户配电网载波应用技术的研究是在2000年左右目前在自动集抄系统中采用的载波通信方式有扩频窄带调频或调相在使用的设备中以窄带调制类型的设备为多数其主要原因可能是其成本低廉而电线上网的应用由于要求的速率至少需要达到512kbit/s10Mbit/s所以无一例外地采用扩频通信方式在各种扩频调制方式中由于采用正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division MultiplexingOFDM)调制具有突发模式的多信道传输较高的传输速率更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪声的能力再加上前向纠错交叉纠错自动重发和信道编码等技术来保证信息传输的稳定可靠因而成为电力线上网应用的主导通信方式。


    电力线通信,电力线载波通信缘何逐步被淘汰?


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