电力线通信技术第一.ppt

1、第一章 导 言,第一章目录,1.1国外电力线通信技术介绍 1.2我国电力线通信技术研究现状,1.1国外电力线通信技术介绍 1.2我国电力线通信技术研究现状,第一章目录,电力线通信技术概述,电力线通信技术是采用电力线传送数据的一种通信方式。该技术将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电力线进行数据传输，通过专用的电力线调制解调器将高频信号从电力线上分离出来，传送到终端设备。,电力线通信划分,频率带宽角度划分：窄带PLC（NB-PLC）和宽带PLC（BB-PLC） ； 通信速率角度划分：低速PLC（LS-PLC）和高速PLC（HS-PLC）； 电压等级角度划分：高压配电线（35kV以上）、中压配电

2、线（30kV/10kV）和低压配电线（低于380V）。,1.1 国外电力线通信技术介绍,国外对于电力线通信的研究起步很早，在1975年，就已经诞生了第一个电力线通信的专利，步入21世纪的今天，电力线通信的研究日趋抢眼。 电力线通信技术的研究热潮可以分为以下几个方面： 电力线的信道特性是制约其技术发展的瓶颈。 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple）是下一代通信系统的核心技术。为了更有效地利用电力线信道带宽和频谱资源，OFDM/OQAM开始逐渐受到研究人员的重视，在脉冲噪声干扰下，甚至比CP-OFDM（OFDM with Cyclic Prefix

3、）系统有更加出色的频谱利用率。 电力线通信组网技术现在已经成为研究的重点。,从电力线通信应用的角度来看，未来应用于家庭宽带接入和智能电网的趋势日益明显。与家庭宽带接入市场越来越扑朔迷离的格局相比，智能电网无疑将会是电力线通信技术最大的发挥舞台，包括Advanced Digital Design、CURRENT Group、Landis+Gyr、STMicroelectronics、uSyscom和ZIV Medida等公司都已经加入了PRIME（Powerline-Related Intelligent Metering Evolution），共同探讨智能电表等智能仪表的标准化和产品化工作。此

4、外，物联网应用的契机也给了不同媒介通信系统一个合作的平台，电力线通信系统正在和其他通信媒介一起，组成互相补充的多通道传感器网络，让感知无处不在。,从技术标准的制定上来看，PLC的通信标准和EMC标准是目前欧美各国讨论的重点。在PLC通信标准方面，目前的标准化程度还不高，由于各种技术正在试验比较和不断发展，现在还没有形成优胜劣汰、统一制式的局面. 在EMC方面，欧洲早已通过法制化的条令EMC-D来解决EMC的污染问题，在此法令下，EMC各级别的标准由欧洲标准化组织（CEN）、欧洲电工标准化委员会（CENELEC）和欧洲电信标准组织（ETSI）联合制定。美国所提出的FCC Part 15是目前世界

5、上比较完备合理的网络EMC技术标准。相比之下，Powerline-Related Intelligent Metering Evolution虽然成立较晚，但针对智能电表的窄带通信标准已经走向成熟。,1. 2 我国电力线通信技术研究现状,中国电力科学研究院是我国研究电力线通信技术的主要科研机构： 1997年开始研究PLC技术，主要考虑PLC技术用于低压抄表系统，传输速率较低； 1998年开发出样机，并通过了试验室功能测试； 1999年在现场进行试运行，获得了产品登记许可， 5月，进行PLC系统的研究开发工作； 2000年开始引进国外的PLC芯片，研制出了2Mbps的样机； 2001年下半年进行

6、了小规模现场试验，实验效果良好 2003年研发了国家电力调度通信中心电网调度自动化系统。进行了低压配电网电力线高速通信技术研究； 2005年完善了电力线通信（PLC）宽带接入系统。,深圳国电科技有限公司是国家电力公司的直属企业 。2000年初就开始研制户内PLC产品。2004年，研发了200Mbps电力线接入产品，传输距离达到700m。目前，国电科技公司已有200m电力线通信系统完整解决方案。 北京中电飞华通信股份有限公司（简称为中电飞华）是由国网信息通信有限公司和各网省电力公司共同参控股组建的股份制公司，是经工业和信息化部批准的全国性增值电信运营商和综合的信息服务提供商。公司提供电力线专网通

7、信、电力专网电话、电力广域网服务，成功研发了包括低压用户远程抄表系统、广域电网检测系统等一系列电力信息化产品。,国家电网公司“十一五”通信规划把电力线载波通信技术的研究列入了重大研究课题中，表明了我国在近期将要执行的电力通信技术政策与当前的技术发展和应用是相适应的，也反映了电力行业对电力线载波技术和设备发展的要求。这一要求在“十一五”期间突出地反映在特高压和中压等级的电力线载波应用两个方面。,在特高压电力线载波通信方面，“十五”规划要求重点研究特高压电力线载波高频信号传输特性、高频耦合特性以及噪声特性等问题和关键技术，期间成果显著。2009年1月，由中国电力科学研究院投资和建设的中国首个特高压

8、输电工程1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程正式投入运行；2009年5月，国家电网投资建设的向家坝上海800kV特高压直流输电示范工程国内生产的首台400kV低端换流变压器成功通过全部型式试验；2009年10月，由南方电网公司投资的800kV云广特高压直流工程所有高端换流变通过出厂试验；这些都意味着国家智能电网的关键技术已获得了巨大成功。,在中压电力线载波通信方面，“十五”规划要求对于中压PLC宽带技术，特别是传输距离、传输速率以及耦合方式等方面的问题开展研究，同时要加强信息安全和网络管理问题的研究，提前制定相关技术标准和规范，提升自主开发能力，提高中压PLC技术的整体研究水平。2

9、007年，国电通信中心组织北京中电飞华通信股份有限公司、北京意科通信技术有限责任公司共同完成中压PLC技术实用化研究，分别在城市和农村10kV电力线上搭建了中压PLC试验平台及测试环境，并进行了大量的系统性能测试。国家智能电网的配电网自动化和用户远程自动抄表系统依赖于中压电力线通信的发展，因此，研究中压电力线通信也将成为当务之急。,在低压电力线载波方面，国内厂商主要集中于策划PLC整体解决方案，并且提出了许多可行性的应用方案。这些方案都无法避免这样的事实PLC芯片制约着传输速度，但由于对市场占有的敏感性和自身研发实力的不成熟，目前国内没有厂家有时机和能力去生产PLC芯片。 我国的电力线通信技术虽然起步较晚，但是随着国家投资力度的加大和科研实力的厚积薄发，无论是国家电网这样的丰碑式的工程，还是民用化的宽带接入，都将不再遥远。,本章总结,本章是我们学习电力线通信技术的起点，概述了国外电力线通信技术的发展趋势，从技术难点、应用方向到标准进展情况，指明了我们今后的前进目标