宽带电力线通信的现状和展望

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1、第２８卷第３期甘肃科技Ｖｏｌ２８Ｎｏ３２０１２年２月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｅｂ２０１２宽带电力线通信的现状和展望李晓燕，李红信，傅涛（兰州大学，甘肃兰州７３００００）摘要：对宽带电力线通信的历史和现状做了简单的介绍，分析了宽带电力线传输技术。重点比较了国内目前使用最广泛的两种宽带电力线载波芯片的性能，阐述了宽带电力线应用的三个领域，并提出了宽带电力线未来发展存在的主要问题，给出了相应的解决思路。关键词：宽带电力线通信；ＯＦＤＭ；局端设备；用户端设备中图分类号：ＴＮ９１４公司在华北电力大学和电科院宿舍测试，速率为

2、１概述１Ｍｂｐｓ。福建省电力试验研究则在全国首先推出用宽带电力线通信（ＢｒｏａｄｂａｎｄｏｖｅｒＰｏｗｅｒＬｉｎｅ，简于电力线上网的电力调制解调器，传输速率达到称ＢＰＬ），兴起于２０世纪９０年代初，是指带宽限定１０Ｍｂｐｓ。２００２年中电飞华在北京建立３个利用电在２～３０ＭＨｚ之间、通信速率在１Ｍｂｐｓ以上的电力力线方式接入的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网试验点，具有良好的速线载波通信。宽带电力线通信技术无须重新布线，度和稳定性。２００３年研发了国家电力调度通信中只要利用现有的配电网，再加上一些ＰＬＣ局端、中心电网调度自动化系统，为国家智能电网的开展打继、终

3、端设备以及附属装置，即可将原有的电力线网下理论基础，同年进行了低压配电网电力线高速通络变成电力线通信网络，原有的电源插座变为信息信技术研究。２００５年完善了电力线通信宽带接入插座。该技术通过电力线路构建高速因特网，可完系统。目前国家电网公司与全球电力线载波芯片的成数据、语音和视频等多业务的承载，最终实现“四两大厂商ＤＳ２公司和Ｉｎｔｅｌｌｏｎ公司展开了全面合网合一”。终端用户只需插上电源插头，就可以接作，其中基于ＤＳ２方案的ＡＭＩ（自动抄表基础设施）入因特网，接收电视频道节目，打电话或可视电话。系统已经在国内多个省市成功试点。２００９年５月近年随

4、着数字通讯技术的发展，宽带电力线通信已国家电网公司提出了坚强智能电网的发展规划，标成为当前通信研究领域的一个热点。明：２００９－２０１０年为坚强智能电网的规划试点阶国外目前对宽带电力线通信应用的研究，主要段；２０１１－２０１５年为全面建设阶段，加快特高压电有欧洲和美国两大阵营。欧洲主要研究其在Ｉｎｔｅｒ网和城乡配电网建设；２０１６－２０２０年建成统一的ｎｅｔ高速接入网上的应用；而美国则主要研究其在智“坚强智能电网”。能小区以及智能电网上的应用，２００９年美国决定投资３４亿美元建设国家智能电网。２宽带电力线通信传输技术我国研究宽带电力线通信技术起

5、步较晚，但发２１主要宽带通信传输媒介的对比展速度较快。中国电力科学研究院１９９９年５月开目前主要的传输媒介有电话线、光纤、电缆、无始进行相关技术的开发研究，２０００年同韩国ＫＥＹＩＮ线、电力线载波等，其对比见表１。表１各种传输媒介的对比通信方式投资成本运行费用施工周期维护工作传输频率抗干扰性电话线较高高中中较高较好光纤高低长中高很好电缆较高低长大中较好无线高低中大低差电力线载波低低短小较低较差９４甘肃科技第２８卷其中电话线和电缆建设成本高，难以维护，不适合大范围使用。无线通信可靠性差，不适合恶劣环境中使用；光纤安装施工不便，成本过高。而宽带电力

6、线通信利用已有的电力线为载体传送网络信息，不受布线困扰和无线环境影响，几乎不需要基础建设投资和日常维护费用即可实现大范围覆盖。当前宽带电力线通信技术发展日趋成熟，完全可以胜任未来智能电网通信的需要。２２信号调制手段近几年，随着现代通信技术的发展，已经有了多图１典型的ＢＰＬ系统结构种信号调制手段，如扩频技术（ＳＳ）和正交频分复用ＰＬＣ耦合装置耦合了高频载波信号，实现了通技术（ＯＦＤＭ），均可以降低电力线通信在强噪声背信设备与电网工频高压的安全隔离与阻抗匹配。目景下的误码率并提高信号的传输速率。但由于传输前在低压电力线载波通信系统中，主要的载波信号

7、速率要求的提高以及带宽的限制，基于ＳＳ技术的芯耦合方式有电容、电感及天线耦合３种方式。片性能无法满足宽带需求。故宽带电力线通信主要ＰＬＣ局端设备根据功能不同，分为电力网桥、电采用ＯＦＤＭ技术。ＯＦＤＭ技术也是目前应用最广泛力交换机和电力路由器。目前应用较多的是电力网的电力线通信解决方案———ＨｏｍｅＰｌｕｇ联盟的桥。通常它被安装于低压配电间或楼层电表箱处，ＨｏｍｅＰｌｕｇ１０标准和ＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶ标准采用的调制一侧通过电容或电感耦合器连接至电力电缆，注入手段。和提取ＰＬＣ高速信号，另一侧通过传统通信方式，ＯＦＤＭ是一种多载波调制技术，它把可

8、用频带如光纤、ＡＤＳＬ等连接至Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网。分成许多相互独立的窄带子信道，同时把串行的高ＰＬＣ用户端设备通常称为电力调制解调器，又