电力线宽带载波通信技术-课件

电力线载波通信1ppt课件目录电力线载波通信概述电力线载波通信技术原理电力线载波通信案例分析电力线载波通信技术展望2ppt课件电力线载波通信概述3ppt课件电力线载波通信技术背景随着电力改革的不断深入，智能电网不断发展，对电力配电网络的运行管理提出了越来越高的要求。智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标

制约配电网管理系统发展的技术上的瓶颈之一，是缺乏一种具有较高性能价格比的数据信息交换通道。4ppt课件电力线载波通信技术介绍利用高压电力线(通常指35KV及以上电压等级)、中压配网电力线(指10KV电压等级)、低压配电线(380/220V用户线)甚至是架空防雷地线，作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。发送端：把载有信息的高频信号加载到电流上，用电力线作为信号的传输媒质；接收端，通过调制解调装置将高频有用信号从电流中分离出来，送到计算机或网络等终端，从而实现了电力线上的数据传输。5ppt课件电力线载波通信技术发展历程1）20世纪20～50年代：PLC主要用于11kV以上的高压输电线路上，载波频率小于150kHz，应用领域为监控，远程指示，设备保护以及语音传输等，代表产品有电力载波机；2）20世纪50～90年代：PLC主要用于220/380V的低压输电线路上，载波频率为150～1000kHz，应用领域为电力线自动抄表，电网负载控制和供电管理等；6ppt课件电力线载波通信技术发展历程3）20世纪90年代后：PLC还是用于220/380V的低压输电线路上，载波频率大于1MHz，应用领域为高速宽带多媒体数据通信，家庭楼宇智能网络等。4）21世纪初：许多国家研究机构纷纷开展了高速电力线通信技术的研究和开发，产品的传输速率也从1Mbit／s发展到2、14、24、200、500Mbps，已可以同时加载多项宽带业务。7ppt课件电力线载波通信技术应用领域8ppt课件电力线载波通信技术在配网自动化管理系统框图变电站居民集抄与电力线上网系统视频监控摄像机负荷控制终端中压PLC头端设备配变监测终端中压PLC中继设备中压PLC终端设备…10kV主干线路10kV耦合线路9ppt课件电力线载波通信技术配网自动化典型应用运行业务：配变监测系统、负荷控制系统故障定位系统、大用户电量计量系统居民电表集抄系统、遥视系统等10ppt课件电力线载波通信技术智能家居典型应用11ppt课件电力线载波通信技术原理12ppt课件电力线载波通信技术调制方式调试方式特点模拟调制信号频谱窄、信道利用率高、抗干扰能力差、误码率高、设备功率高，只适合于“干净的”高压的电力线传输中数字调制包括振幅键控（ASK）、移相键控（PSK）、移频键控（FSK）等。通过差错编码技术来提高其数据传输的可靠性，但其频带利用率低，传输速度低，也无法满足高速的要求。扩频技术早期用于军事通信领域，载波信号所占带宽大，很适合运用与恶劣的电力线环境，但其频带利用率差，通讯速率低。正交频分复用（OFDM）OFDM技术重要有以下的优点：1）有效克服码间干扰，抗干扰能力强；2）频带利用率高；3）通讯速率高13ppt课件不同等级载波通信差异分类通讯载体耦合方式供电方式超高压、高压架空防雷地线双向，半双工太阳能架空中压线芯、屏蔽网电容式太阳能、PT地埋中压线芯电感式220V、48V、PT、CT低压线芯电容式、电感式220V、48V14ppt课件市电窄带载波宽带载波50Hz<500KHz2MHz–34MHz载波频率和带宽<10Kbps>1Mbps15ppt课件电力线载波通道衰减频率特性经验公式

式中Ｌ——电力线的长度，km；ƒ——高频信号的频率，kHz：Ｋ——系数，对35kV线路取12.2×10-3，110kV线路取8.7×10-3，220kV线路取6.5×10-3，400～500kV线路取7.2×10-3；n——电力线路的端数，一般取n=2；——高频电缆每千米的衰减，dB／km；——两端高频电缆的总长度，km；16ppt课件不同频率下的传输距离

点对点传输可达到2公里以上通过中继可传输至10公里以上300m2000m0Mbps150Mbps3-13MHz13.5-23.5MHz24-34MHz110Mbps60Mbps700m17ppt课件宽带载波与窄带载波技术比较项目宽带载波窄带载波通信机制双向，全双工双向，半双工通信协议TCP/IP各种自有协议载波频率2~34MHz9~500kHz调制方式OFDM振幅键控（ASK）、移相键控（PSK）、移频键控（FSK），扩频等通信速率>1Mbps<10kbps18ppt课件通信方式优点缺点GPRS、CDMA3G、4G实施简单日常维护费用高通过公网传输，数据安全性低视频流量大费用高公网繁忙时稳定性、实时性和可靠性都差。由运营商维护网络，不能自己管理与维护信道。微波通信维护简单易受建筑遮挡，传输距离受限，难以实现端到端的可靠通信。易受天气环境等影响，可靠性差。线路上的设备需要更换相应的通讯模块才能与基站通讯，需要和所有设备厂商进行设备联调，工作量很大。光纤数据传输带宽高，稳定性强。初期投资较大，施工周期较长。需获得市政建设部门的批准，并支付各项昂贵的市政规费。施工和调试需协调市政、通信、电力、用户单位等多个部门。使用过程中若道路及管井改造，会造成部分或全部光纤通道无法继续使用。对于分支多、节点数多的配网接入层，施工复杂、信号损耗大。窄带载波利用输电线路作为传输媒介，无需另外铺设通信线路，安装方便。无法克服输电线路高负荷和高噪声对载波信号的影响，造成通信信道不稳定，实时性和可靠性差。速率低，不能成为统一的、各系统互联互通的配网自动化信道。宽带载波高带宽，免布线，易于安装，比传统的电力线窄带载波更能规避线路干扰在国内电网环境下，点对点之间的最大通信距离不超过2公里（但可实现10级通信中继路由，端到端通信距离长，可弥补距离缺陷）。电力通讯方式的优缺点分析19ppt课件载波主机组成结构⑦发送电路⑤桥接模块⑥OFDM模块③中央控制器①通信单元④以太网模块②耦合电路⑧接收电路⑨线路接口20ppt课件正交频分复用（OFDM）技术原理OFDM(正交频分复用)技术是MCM(Multi-CarrierModulation，多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号因为符号周期上的任何两个子载波的乘积等于零，因此各子载波信号频谱可以互相重叠，大大提高了频带利用率，可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。21ppt课件正交频分复用（OFDM）技术原理22ppt课件线路型载波耦合原理A、单芯屏蔽电缆电感耦合B、三相非屏蔽电感耦合

23ppt课件耦合设备安装点10kV三相非屏蔽电缆的电感耦合器安装示意图电缆型载波耦合装置24ppt课件架空型载波耦合原理25ppt课件架空型耦合装置耦合器安装位置26ppt课件高压防雷地线载波耦合27ppt课件电力线载波通信案例分析28ppt课件

本方案采用星形布局，主节点（HE端）安装在和美家开闭所内，而在和二、和三和顺四站内安装CPE节点，上行通道利用开闭所内原有的光纤通道，将各站内的DTU设备数据上传，并分别送入相应的主站数据库。案例分析一杭州萧山和美家小区项目介绍29ppt课件组网方式与通信节点设计组网全部采用中高压电力线宽带载波通信。主节点（头端）和美开闭所中继节点（中继器）无终端节点（终端）和二、和三、和四开闭所数据3个开闭所DTU信号案例分析一杭州萧山和美家小区30ppt课件设备安装现场案例分析一杭州萧山和美家小区31ppt课件网速测试图区间间距（米）发送速率（Mbps）接收速率（Mbps）和美家开闭所----和二开闭所6404235和美家开闭所----和三开闭所4308652和美家开闭所----顺四开闭所5505469和美家开闭所----和二开闭所和美家开闭所----和三开闭所

和美家开闭所----顺四开闭所案例分析一杭州萧山和美家小区32ppt课件案例分析一杭州萧山和美家小区33ppt课件

经过多年的发展，宽