電力線通信技術(shù)第一.ppt

1、第一章 導(dǎo) 言,第一章目錄,1.1國外電力線通信技術(shù)介紹 1.2我國電力線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀,1.1國外電力線通信技術(shù)介紹 1.2我國電力線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀,第一章目錄,電力線通信技術(shù)概述,電力線通信技術(shù)是采用電力線傳送數(shù)據(jù)的一種通信方式。該技術(shù)將載有信息的高頻信號加載到電力線上，用電力線進行數(shù)據(jù)傳輸，通過專用的電力線調(diào)制解調(diào)器將高頻信號從電力線上分離出來，傳送到終端設(shè)備。,電力線通信劃分,頻率帶寬角度劃分：窄帶PLC（NB-PLC）和寬帶PLC（BB-PLC） ； 通信速率角度劃分：低速PLC（LS-PLC）和高速PLC（HS-PLC）； 電壓等級角度劃分：高壓配電線（35kV以上）、中壓配電

2、線（30kV/10kV）和低壓配電線（低于380V）。,1.1 國外電力線通信技術(shù)介紹,國外對于電力線通信的研究起步很早，在1975年，就已經(jīng)誕生了第一個電力線通信的專利，步入21世紀(jì)的今天，電力線通信的研究日趨搶眼。 電力線通信技術(shù)的研究熱潮可以分為以下幾個方面： 電力線的信道特性是制約其技術(shù)發(fā)展的瓶頸。 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple）是下一代通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。為了更有效地利用電力線信道帶寬和頻譜資源，OFDM/OQAM開始逐漸受到研究人員的重視，在脈沖噪聲干擾下，甚至比CP-OFDM（OFDM with Cyclic Prefix

3、）系統(tǒng)有更加出色的頻譜利用率。 電力線通信組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為研究的重點。,從電力線通信應(yīng)用的角度來看，未來應(yīng)用于家庭寬帶接入和智能電網(wǎng)的趨勢日益明顯。與家庭寬帶接入市場越來越撲朔迷離的格局相比，智能電網(wǎng)無疑將會是電力線通信技術(shù)最大的發(fā)揮舞臺，包括Advanced Digital Design、CURRENT Group、Landis+Gyr、STMicroelectronics、uSyscom和ZIV Medida等公司都已經(jīng)加入了PRIME（Powerline-Related Intelligent Metering Evolution），共同探討智能電表等智能儀表的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化工作。此

4、外，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的契機也給了不同媒介通信系統(tǒng)一個合作的平臺，電力線通信系統(tǒng)正在和其他通信媒介一起，組成互相補充的多通道傳感器網(wǎng)絡(luò)，讓感知無處不在。,從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定上來看，PLC的通信標(biāo)準(zhǔn)和EMC標(biāo)準(zhǔn)是目前歐美各國討論的重點。在PLC通信標(biāo)準(zhǔn)方面，目前的標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高，由于各種技術(shù)正在試驗比較和不斷發(fā)展，現(xiàn)在還沒有形成優(yōu)勝劣汰、統(tǒng)一制式的局面. 在EMC方面，歐洲早已通過法制化的條令EMC-D來解決EMC的污染問題，在此法令下，EMC各級別的標(biāo)準(zhǔn)由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織（CEN）、歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CENELEC）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）聯(lián)合制定。美國所提出的FCC Part 15是目前世界

5、上比較完備合理的網(wǎng)絡(luò)EMC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。相比之下，Powerline-Related Intelligent Metering Evolution雖然成立較晚，但針對智能電表的窄帶通信標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)走向成熟。,1. 2 我國電力線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀,中國電力科學(xué)研究院是我國研究電力線通信技術(shù)的主要科研機構(gòu)： 1997年開始研究PLC技術(shù)，主要考慮PLC技術(shù)用于低壓抄表系統(tǒng)，傳輸速率較低； 1998年開發(fā)出樣機，并通過了試驗室功能測試； 1999年在現(xiàn)場進行試運行，獲得了產(chǎn)品登記許可， 5月，進行PLC系統(tǒng)的研究開發(fā)工作； 2000年開始引進國外的PLC芯片，研制出了2Mbps的樣機； 2001年下半年進行

6、了小規(guī)?，F(xiàn)場試驗，實驗效果良好 2003年研發(fā)了國家電力調(diào)度通信中心電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。進行了低壓配電網(wǎng)電力線高速通信技術(shù)研究； 2005年完善了電力線通信（PLC）寬帶接入系統(tǒng)。,深圳國電科技有限公司是國家電力公司的直屬企業(yè) 。2000年初就開始研制戶內(nèi)PLC產(chǎn)品。2004年，研發(fā)了200Mbps電力線接入產(chǎn)品，傳輸距離達到700m。目前，國電科技公司已有200m電力線通信系統(tǒng)完整解決方案。 北京中電飛華通信股份有限公司（簡稱為中電飛華）是由國網(wǎng)信息通信有限公司和各網(wǎng)省電力公司共同參控股組建的股份制公司，是經(jīng)工業(yè)和信息化部批準(zhǔn)的全國性增值電信運營商和綜合的信息服務(wù)提供商。公司提供電力線專網(wǎng)通

7、信、電力專網(wǎng)電話、電力廣域網(wǎng)服務(wù)，成功研發(fā)了包括低壓用戶遠程抄表系統(tǒng)、廣域電網(wǎng)檢測系統(tǒng)等一系列電力信息化產(chǎn)品。,國家電網(wǎng)公司“十一五”通信規(guī)劃把電力線載波通信技術(shù)的研究列入了重大研究課題中，表明了我國在近期將要執(zhí)行的電力通信技術(shù)政策與當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用是相適應(yīng)的，也反映了電力行業(yè)對電力線載波技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的要求。這一要求在“十一五”期間突出地反映在特高壓和中壓等級的電力線載波應(yīng)用兩個方面。,在特高壓電力線載波通信方面，“十五”規(guī)劃要求重點研究特高壓電力線載波高頻信號傳輸特性、高頻耦合特性以及噪聲特性等問題和關(guān)鍵技術(shù)，期間成果顯著。2009年1月，由中國電力科學(xué)研究院投資和建設(shè)的中國首個特高壓

8、輸電工程1000kV晉東南南陽荊門特高壓交流試驗示范工程正式投入運行；2009年5月，國家電網(wǎng)投資建設(shè)的向家壩上海800kV特高壓直流輸電示范工程國內(nèi)生產(chǎn)的首臺400kV低端換流變壓器成功通過全部型式試驗；2009年10月，由南方電網(wǎng)公司投資的800kV云廣特高壓直流工程所有高端換流變通過出廠試驗；這些都意味著國家智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)已獲得了巨大成功。,在中壓電力線載波通信方面，“十五”規(guī)劃要求對于中壓PLC寬帶技術(shù)，特別是傳輸距離、傳輸速率以及耦合方式等方面的問題開展研究，同時要加強信息安全和網(wǎng)絡(luò)管理問題的研究，提前制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提升自主開發(fā)能力，提高中壓PLC技術(shù)的整體研究水平。2

9、007年，國電通信中心組織北京中電飛華通信股份有限公司、北京意科通信技術(shù)有限責(zé)任公司共同完成中壓PLC技術(shù)實用化研究，分別在城市和農(nóng)村10kV電力線上搭建了中壓PLC試驗平臺及測試環(huán)境，并進行了大量的系統(tǒng)性能測試。國家智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)自動化和用戶遠程自動抄表系統(tǒng)依賴于中壓電力線通信的發(fā)展，因此，研究中壓電力線通信也將成為當(dāng)務(wù)之急。,在低壓電力線載波方面，國內(nèi)廠商主要集中于策劃PLC整體解決方案，并且提出了許多可行性的應(yīng)用方案。這些方案都無法避免這樣的事實PLC芯片制約著傳輸速度，但由于對市場占有的敏感性和自身研發(fā)實力的不成熟，目前國內(nèi)沒有廠家有時機和能力去生產(chǎn)PLC芯片。 我國的電力線通信技術(shù)雖然起步較晚，但是隨著國家投資力度的加大和科研實力的厚積薄發(fā)，無論是國家電網(wǎng)這樣的豐碑式的工程，還是民用化的寬帶接入，都將不再遙遠。,本章總結(jié),本章是我們學(xué)習(xí)電力線通信技術(shù)的起點，概述了國外電力線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，從技術(shù)難點、應(yīng)用方向到標(biāo)準(zhǔn)進展情況，指明了我們今后的前進目標(biāo)