關于低壓電力線數據通信設計的探討

貴州省郵電規劃設計院有限公司 彭 磊

關于低壓電力線數據通信設計的探討

貴州省郵電規劃設計院有限公司 彭 磊

現階段，世界各國對電力通信產品研發十分關注，例如索尼等，研發出多種電力通信產品，積累了一定成功經驗，部分技術已經在產品內應用。我國社會經濟在發展建設過程中，信息化建設水平建設提升，電力通信技術也進入到全新發展階段。本文在對低壓電力線數據通信設計研究內，重點對低壓電力線數據通信特征進行分析，了解低壓電力線數據通信標準，了解低壓電力線通信數據通信設計內所應用到的技術，希望能夠為低壓電力線數據通信設計提供一定幫助。

低壓電力線；載波通信；通信設計

前言

低壓電力線數據通信技術屬于數據交換及傳遞內所應用到的技術手段，是主要載波方式。低壓電力線數據通信技術在低壓電力線內應用，具有十分顯著優勢，進而具有良好發展掐近景。社會在不斷發展建設過程中，電力網建設越加完善成熟，可以滿足人們正常生活對于電能需求。

1.電力通信技術概述

電力通信技術屬于一種傳輸通道，低壓電網為通信信號。數字信號在傳輸內，數字信號頻率需要調制處理，進而才能夠與低壓電力信號相耦合。電力通信技術在落實內，媒介為低壓電信號，數字信號可以精確穩定傳輸到用戶客戶端，數字信號頻率在調制之后，數字信號及電信號才可以相互分離，完成信號傳輸工作。

現階段，我國電網環境相對而言較為特殊，電網在傳輸內非常容易受到噪聲或者是信號減弱等因素影響，這樣就會造成數據信息在傳遞內，數據信息碼出現丟失或者是混亂請款。正常開說，噪聲主要表示電力線所存在的高音噪聲，電力線出現噪聲具有一定隨機性。因此，電力通信技術在控制內，關鍵控制環節就是對電力線噪聲的控制[1]。

2.低壓電力線數據載波通信技術應用

低壓電力線數據載波通信技術不僅僅是載波通信手段，并且也是通信形式，是電力網穩定高效運行的基礎技術類別。低壓電力線數據載波通信技術也是一種無線技術，進而也就包含無線技術所具有的電話線、無線通道等內容。電力線在呈現信息傳遞功能內，可以對十分復雜的數據信息傳遞，特別是電力線信息傳遞經濟成本較為低廉，因此得到了各領域對電力線信息傳遞高度關注。

低壓電力線數據載波通信技術所產生的脈沖噪聲具有較高能量，并且脈沖噪聲還具有瞬間特征。因此，低壓電力線數據載波通信技術內載波信號在傳輸過程中，非常容易受到外部環境因素影響，出現錯碼率可能性較高，客戶終端無法及時發現錯碼，及時對錯碼進行糾正，與此同時電力網非常容易出現多徑效應現象，造成電力網出現這種情況主要原因是電力網阻抗不匹配。電力線在進行數據傳輸內，正常情況下需要同時應用多種調試方式，例如dmt調制、qam調制、振幅鍵控等。

為了能夠有效提升電力網數據傳遞效率，電力網還可以應用多載波并行傳輸技術。本文在對低壓電力線數據傳輸有關方式了解之后，也對低壓電力線數據傳遞設計方案進行了一定了解[2]。

3.低壓電力線載波通信標準

低壓電力線載波通信標準一共有三種，分別為phn標準、cea標準、cebus標準。早在1992年，美國就正式對家庭所應用的cebus聯網標準進行了明確規定，現階段該標準已經獲得了國際認證。Cebus聯網標準在應用內，主要在低速數據傳遞內應用。第一個家庭網絡標準是在2001年制定并且發布，所應用到的技術為intellon，所應用到的調制技術為ofdm，數據信息在傳輸內，傳輸速度超過14mbps。電力線家庭網絡標準在應用內，可以在多個領域內應用，節點文件在傳輸內可以應用家庭網絡標準，流媒體文件在傳輸內可以應用家庭網絡標準。早在1988年，消費電子協會就構建了專門聯合機構，其中包含多個技術公司[3]。

4.高速數據通信方法介紹

Intellon技術在越加完善成熟之后，數據信息傳輸速度顯著提升，并且可以在無線通信內應用，與擴頻通信技術相結合，進而有效提升數據傳輸速度及效率，有效提升數據有效性。低壓電力線數據通信設計內，還可以應用正交頻分復技術，該技術也被稱之為ofdm技術。正交頻分復技術在應用內，數據可以在多個載頻內進行傳遞，主要原因是由于正交頻分復技術內應用到了多載波傳遞技術。

傳統低壓電力線數據在傳輸內，經常容易出現多徑衰落問題，但是正交頻分復技術在應用內，就可以有效解決低壓電力線數據通信所存在的多晶衰落問題。低壓電力線數據技術在數據信息內應用，數據信息傳輸速度可以顯著提升，正常情況下信息傳輸速度可以超過100mbps。技術公司對低壓電力線數據技術已經進行了多年分析研究，并且研究成果已經較為成熟。

近幾年，擴頻通信技術與正交頻分復用調制技術在越加完善成熟情況下，應用范圍更加廣泛，取得了良好應用成果，這兩個技術在低壓電力線數據通信內應用，都可以有效解決傳統低壓電力線數據通信所存在的多晶衰落問題，同時提升低壓電力線數據通信抗干擾性能可以顯著提升，屬于良好通信技術，在低壓電力線數據通信內應用具有良好效果。擴頻通信技術與鄭嬌品調制技術相比較，正交頻分復用調制技術調制效率更高，擴頻通信功能可以有效降低。因此，低壓電力線數據通信速度需要超過10mbps，可以應用正交頻分復用形式，在其他地點內可以應用擴頻通信技術[4]。

5.正交頻分復用技術設計方案

低壓電力線通信技術已經發展了較長時間，因此低壓電力線通信技術已經較為完善成熟，傳輸速率相對較低，進而可以在遠程抄表內應用?？茖W技術水平在不斷提升過程中，低壓電力線在數據傳輸上速度可以顯著提升，逐漸在電力網內廣泛應用。正交頻分用技術低壓電力線數據通信內應用，數據在傳輸內可以高效分析，將數據劃分為多個子信息流，采取低速數據流形式對數據進行調制，進而構成多個子載波，進而對子載波進行轉換調制。

正交頻分復用技術在應用內，可以有效縮短子載波之間間距，并且將間距縮短到最小范圍內，不同子載波之間并不需要設置警戒頻率。正交頻分復用技術在應用內，具有良好噪聲抵抗性能，并且還具有良好抗干擾能力，可以有效防治電力線出現多徑效應。但是正交頻分復用技術在應用內也存在一定局限性，主要為峰值功率相對較高，在今后研究內還需要進一步分析[5]。

6.結論

低壓電力線作為電力系統內主要技術，可以有效提升電力系統數據傳輸質量。正交頻分復用技術與擴展頻譜技術都較為完善成熟，已經能夠在低壓電力線數據通信內應用，電力線數據通信傳輸效率顯著提升。低壓電力線數據通信設計雖然已經相對較為成熟，但是在實踐應用內還需要進一步完善。

[1]高強,王艷陽,楊紅葉,劉娜．基于多進制擴頻的低壓電力線抄表技術的研究[J]．電力系統保護與控制,2014,05:136-141．

[2]肖勇,張捷,黨三磊,劉?。悄苡嬃吭O備電力線載波通信測試系統的設計[J]．電測與儀表,2014,13:14-20．

[3]姜鳳嬌,趙曉鳳,趙樹平．基于RISE3201的低壓電力線載波通信方法研究[J]．微型機與應用,2010,08:59-61+65．

[4]李剛．芻議電力載波通信“瓶頸”因素[J]．經營管理者,2010,21:146．

[5]徐鑫,戴明川,徐焜耀,張俊佳．低壓電力線載波通信結合濾波器設計[J]．現代電子技術,2012,19:191-194．

彭磊（1980-），男，研究方向：通信設計。