淺談寬帶電力線載波通信系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用

張松磊

【摘要】 寬帶電力線載波通信系統(tǒng)把將原有的電力線網(wǎng)絡(luò)改裝成電力線通信網(wǎng)絡(luò)，不需要重新布線，使用方便快捷。本文簡(jiǎn)單介紹了寬帶電力線通信的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀、采用的技術(shù)等，可以看到該項(xiàng)技術(shù)有廣闊的發(fā)展前景?！娟P(guān)鍵詞】 寬帶電力線 載波通信 OFDM 技術(shù)

一、引言

在20 世紀(jì)90 年代初興起的寬帶電力通信，是在1Mbps 以上通信速率、在2～30MHz 之間的帶寬限定的電力線載波通信。在這一技術(shù)中，把將原有的電力線網(wǎng)絡(luò)改裝成電力線通信網(wǎng)絡(luò)，不需要重新布線，現(xiàn)有的配電網(wǎng)配置上PLC終端、中繼、局端設(shè)備及附屬裝置，插座被轉(zhuǎn)化為信息插座。通過電力線路這一技術(shù)構(gòu)建高速因特網(wǎng)，使“四網(wǎng)合一”最終實(shí)現(xiàn)，能夠完成多業(yè)務(wù)如視頻、語音和數(shù)據(jù)等的承載。把電源插頭插上終端用戶就能夠接入因特網(wǎng)，進(jìn)行電視頻道節(jié)目的接收、打電話等。

二、發(fā)展歷程

國(guó)內(nèi)外目前主要有兩大陣營(yíng)美國(guó)和歐洲，在智能電網(wǎng)和智能小區(qū)上的應(yīng)用是美國(guó)主要研究的方向，在Internet高速接入網(wǎng)方面的應(yīng)用是歐洲的主要研究方向。我國(guó)在這一技術(shù)方面的研究起步比較晚，但是有較快速度的發(fā)展。（1）中國(guó)電力科學(xué)研究院1999年5月對(duì)相關(guān)技術(shù)開始進(jìn)行開發(fā)研究，并且和韓國(guó)KEYIN公司2000年在華北電科院宿舍和電力大學(xué)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為1Mbps速率。（2）中電飛華2002年在北京建立了三個(gè)Internet網(wǎng)試驗(yàn)點(diǎn)，采用具有良好的穩(wěn)定性和速度的電力線接入方式。（3）國(guó)家電力調(diào)度通信中心電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在2003年被研發(fā)出來，在理論上為開展國(guó)家智能電網(wǎng)打下了基礎(chǔ)，而且同年對(duì)低壓配電網(wǎng)電力線高速通信技術(shù)進(jìn)行了研究。（4）2005年對(duì)電力線通信寬帶接入系統(tǒng)進(jìn)行了完善。國(guó)家電網(wǎng)公司和Intellon公司與DS2公司這兩大國(guó)際廠商進(jìn)行了全面的合作，在國(guó)內(nèi)多個(gè)省市中基于DS2方案的AMI系統(tǒng)已經(jīng)被成功試用。（5）國(guó)家電網(wǎng)公司在2009年5月對(duì)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行了規(guī)劃：堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展在2009-2010年進(jìn)行規(guī)劃試點(diǎn)；全面建設(shè)是在2011-2015年，對(duì)城鄉(xiāng)配電網(wǎng)和特高電壓網(wǎng)加快建設(shè)；統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”建成是在2016-2020年。

三、寬帶電力線載波通信系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（1）電力通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)的接入通信的主要手段是寬帶電力通信技術(shù)，公網(wǎng)無線通信、中壓寬帶載波、光纖為補(bǔ)充接入通信手段，對(duì)電力終端用戶實(shí)現(xiàn)了采集與監(jiān)控用電信息，提供實(shí)時(shí)雙向的通信通道給智能家居和智能用電管理。對(duì)智能化電力供應(yīng)電力終端用戶在使用的時(shí)候，一方面能夠與電網(wǎng)等企業(yè)隨時(shí)進(jìn)行信息的全面互動(dòng)，另一方面也能體驗(yàn)遠(yuǎn)程教育、IP電話、電力寬帶上網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公等信息服務(wù)。隨同用電一起享用這些服務(wù)和資源，快捷方便。（2）智能家居服務(wù)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)中智能家居服務(wù)系統(tǒng)是用電環(huán)節(jié)的主要組成部分，其組成包括用戶交互終端平臺(tái)和社區(qū)主站管理平臺(tái)。電網(wǎng)和用戶之間的互動(dòng)通過家庭智能交互機(jī)頂盒或交互終端系統(tǒng)完成，一系列特色服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)如醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)增值、配送、物業(yè)、查詢等，對(duì)家庭靈敏負(fù)荷進(jìn)行功能控制和用電信心的采集如電冰箱、空調(diào)、電熱水器等，并建立家庭安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)集紅外探測(cè)、煙感、燃?xì)庑孤?、緊急求助于一體。智能電網(wǎng)技術(shù)的友好開放、靈活互動(dòng)、服務(wù)多樣、經(jīng)濟(jì)高效、先進(jìn)性的特征在這個(gè)系統(tǒng)中得到了集中的體現(xiàn)。

四、系統(tǒng)中采用的技術(shù)

（1）在傳輸媒介中，與無線、電纜、光纖、電話線等相比，電力線載波進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的傳送，不受無線環(huán)境影響和布線困擾。（2）信號(hào)調(diào)制手段。采用OFDM 技術(shù)是主要的寬帶電力線通信信號(hào)調(diào)制手段，它的優(yōu)勢(shì)是適合高速數(shù)據(jù)傳輸、抗噪聲能力強(qiáng)、頻譜利用率高等，是系統(tǒng)的核心技術(shù)。

五、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）安裝簡(jiǎn)單，使用便捷；（2）功耗低，無輻射；（3）穩(wěn)定的傳輸；（4）低成本組建，不需要布線；（5）廣闊的覆蓋范圍。

六、結(jié)束語

通過上述內(nèi)容對(duì)目前國(guó)內(nèi)外寬帶電力線載波通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀、實(shí)際應(yīng)用效能、前景、相關(guān)技術(shù)有了初步的了解。隨著不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)，劇增的寬帶接入，寬帶電力線載波通信系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢(shì)，在未來將得到廣泛的應(yīng)用和普及。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 國(guó)家能源局. DL/T 395-2010，低壓電力線通信寬帶接入系統(tǒng)技術(shù)要求[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[2] 李祥珍，齊淑清. 電力線通信（ PLC） 技術(shù)的應(yīng)用及未來[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)2005 年學(xué)術(shù)年會(huì).

[3] 吳新玲，張偉，侯思祖. 電力線接入技術(shù)與接入網(wǎng)的發(fā)展[J]. 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006， 15（4）：24-26.

[4] 孫社文. 低壓電力線通信（PLC）技術(shù)發(fā)展分析[J]. 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，20（（4）：11-15.

[5] Halid Hrasnica. 電力線載波通道[M]. 宋健. 北京： 人民郵電出版社， 2008.