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电力线通信技术在国内外的应用现状及前景分析

导读: 电力线通信技术(PowerLineCommunicationTechnology简称PLT),是指利用高压电力线、中压电力线(10kV电压等级)或低压电力线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种有线通信方式。

  电力线通信技术(PowerLineCommunicationTechnology简称PLT),是指利用高压电力线、中压电力线(10kV电压等级)或低压电力线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种有线通信方式。

  常规的电力线通信技术是在已有的电力线路上,加载经过调制的高频载波信号进行通信。因此,电力线通信通常称之为电力线载波通信(PowerLineCarrier-PLC)。其原理与普通无线电通信的原理类似,只是载波信号传输的通道是电力线路,如下图所示:

电力线通信技术在国内外的应用现状及前景分析

  以电力线作为信号传输媒介实现通信是各国电力、通信、网络等研究与产业部门一直致力研究开发的技术。电力线通信通常以电网的电压等级划分,可以分为高压电力线通信(35kV以上)、中压电力线通信(1kV~35kV)和低压电力线通信(1kV以下,380V/220V)。从所使用的载波信号频率、频带宽度和数据传输速率角度划分,低压电力线通信技术分为窄带电力线通信技术与宽带电力线通信技术。

  电力线窄带通信(NPLC)技术

  频率范围:一般采用9k~500kHz,美国FCC规定为100k~

  450kHz,欧洲电气标准委员会(CENELEC)的EN50065-1规定为3k~148.5kHz;

  通信速率:一般为几百bps~几十Kbps;

  调制技术:FSK、BPSK、扩频、OFDM调制、工频过零调制等。

  电力线宽带(BPLC)通信技术

  使用频率:2MHz~30MHz之间。

  通信速率:1Mbit/s以上,物理层速率最大为200Mbit/s,TCP/IP层速率可达80Mbit/s以上;调制

  解调技术:各种扩频通信技术、OFDM技术等。

  国内外应用现状及技术特点

  国内应用现状

  低压电力线载波通信在国内的应用现状如下:

  1、低压电力线窄带载波通信技术

  低压电力线窄带载波通信技术用于采集系统,应用时间较早,规模最大。近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家(东软、鼎信、晓程、弥亚微、瑞斯康、力合微等)企业专注于技术开发和应用,采用的技术主要有扩频加窄带频移键控(FSK)、扩频加窄带相移键控(PSK)、正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路灯控制等领域均有大规模的应用。

  2、低压电力线宽带载波通信技术

  最近几年,低压电力线宽带通信技术得到了迅速的发展,在用电信息采集方面也有了大量的应用。我国多家公司的产品(深国电、中电华瑞、东软、中信等)在电力线宽带接入和基于电力线宽带的用电信息采集等方面都有了较为成熟的应用。

  为解决低压电力线宽带载波通信核心芯片一直以来依赖进口的问题,降低电力线宽带载波相关设备的造价,实现电力线宽带通信技术的自主发展,2010年1月国家电网公司正式立项研制具有自主知识产权的电力线宽带通信芯片及其实用化解决方案。

  国内低压电力线宽带载波通信技术标准制定较晚,2010年,我国发布了电力行业标准《DL/T395-2010低压电力线通信宽带接入系统技术要求》和邮电行业标准《YDB055.1-2010宽带客户网络联网技术要求第1部分:电力线(PLC)联网》,全国电力系统管理及其信息交换标委会目前正在制定电力行业标准《智能用电电力线宽带通信技术要求》。

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