寬帶電力系統(tǒng)通信G3-PLC技術(shù)研究

電力線通信網(wǎng)絡(luò)是世界上比較大的網(wǎng)絡(luò)之一，電力線通信是以電力線網(wǎng)絡(luò)作為通信信道的一種通信方式。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)工程在全國范圍內(nèi)大面積展開，電力線載波通信G3-PLC是利用低壓（220V/380V）電力線作為傳輸媒介，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式，能夠?yàn)橛脩籼峁拵Ы尤?、遠(yuǎn)程抄表、智能家居等應(yīng)用。憑借其利用覆蓋范圍較廣的低壓配電網(wǎng)運(yùn)行通信，不需要另外投資通信線路建設(shè)，電力線載波通信G3-PLC線路牢固可靠等優(yōu)勢已經(jīng)成為智能用電重要的本地通信手段，是推動智能電網(wǎng)建設(shè)的重要技術(shù)力量之一。電力線載波技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用非常普遍，涵蓋了白色家電、黑色家電遠(yuǎn)程和本地的交互控制。寬帶電力系統(tǒng)通信G3-PLC技術(shù)研究

電力線載波通信G3-PLC的通道方式包括哪些？1、相制通道：利用輸電線路的兩相導(dǎo)線作為高頻通道。該方式高頻電流衰耗小，但需要兩套構(gòu)成高頻通道的設(shè)備，投資大，我國很少采用。2、相一地制通道：即在輸電線路的同一相兩端裝設(shè)高頻耦合和分離設(shè)備，將收發(fā)信機(jī)接在該相導(dǎo)線和大地之間（該相稱為加工相）。這種通道只需裝設(shè)一套構(gòu)成高頻通道的設(shè)備，比較經(jīng)濟(jì)，因此在我國的前期電力系統(tǒng)得到了普遍應(yīng)用。相地制電力線高頻通道的構(gòu)成：連接載波機(jī)和電力線路的部分稱為結(jié)合設(shè)備，它包括耦合電容器CI、調(diào)諧電容器C2、變壓器T及高頻電纜。結(jié)合設(shè)備的作用是連接載波機(jī)和電力線，構(gòu)成高頻信號的傳輸通路，并且阻止電力線上的高電壓、大電流進(jìn)入載波機(jī)，保障通信設(shè)備和通信人員的安全。聯(lián)芯通G3-PLC電力線載波通信芯片機(jī)制電力線載波通信G3-PLC不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

電力線載波通信G3-PLC的技術(shù)原理如下：1、選頻及信號耦合：電力線上的載波信號需通過頻率篩選，之后才能耦合至下級回路以參與實(shí)現(xiàn)后續(xù)功能。2、電壓放大/功率放大：由于本模塊主要用于電力線上的遠(yuǎn)程通信過程，故需要完成信號的電壓/功率方法等等的過程。3、信號的調(diào)制與解調(diào)：由于不能直接在220V電力線上傳輸?shù)皖l信號，故需要利用調(diào)制技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為帶有信息的高頻信號，即輔助完成信號的傳輸過程。聯(lián)芯通電力線載波通信G3-PLC的應(yīng)用領(lǐng)域可擴(kuò)展至電力、交通、銀行、消防、商場等等。

G3-PLC技術(shù)主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)、智能計量、智能家電和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。聯(lián)芯通是G3-PLC雙模規(guī)范的制定者；也是聯(lián)盟互聯(lián)互通插拔大會的發(fā)起者和制定者。G3-PLC聯(lián)盟成立于2011年，旨在將G3-PLC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化并推廣至全球，主要應(yīng)用于智能計量、智能電網(wǎng)、智能家電和工業(yè)應(yīng)用。G3-PLC聯(lián)盟目前已有100多家會員，所有會員都是智能電網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵利益相關(guān)者，包括公用事業(yè)公司、設(shè)備和半導(dǎo)體制造商，系統(tǒng)集成商，IT供貨商以及汽車和工業(yè)公司。VC6312是一款單芯片PLC連網(wǎng)MCU，專為智能電網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計。它集成了大電流PLC線路驅(qū)動器、高性能PLC收發(fā)器、一個32-bitARMCortex-M4MCU、嵌入式flash內(nèi)存、一個10/100以太網(wǎng)MAC和多個接口。其中VC6312支持G3-PLC和IEEE1901.2，用于智慧電網(wǎng)和其他工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。VC6312解決方案經(jīng)過優(yōu)化，可在嘈雜的電網(wǎng)環(huán)境中提供強(qiáng)健的AMI網(wǎng)絡(luò)連接和先進(jìn)的通信效能。電力線載波通信G3-PLC具有很強(qiáng)的可靠性。

電力線載波通信G3-PLC各構(gòu)成部分的作用如下：1、電力載波機(jī)：是電力線載波通信系統(tǒng)的主要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)，即在發(fā)端將音頻搬移到高頻段電力線載波通信頻率，完成頻率搬移，載波機(jī)性能好壞直接影響電力線載波通信系統(tǒng)的質(zhì)量。2、耦合電容C和結(jié)合濾波器JL組成一個帶通濾波器，其作用是通過高頻載波信號，并阻止電力線上的工頻高壓和工頻電流進(jìn)入載波設(shè)備，確保人身、設(shè)備安全。3、線路阻波器GZ串接在電力線路和母線之間，是對電力系統(tǒng)一次設(shè)備的“加工”，故又稱“加工設(shè)備”，加工設(shè)備的作用是通過電力電流、阻止高頻載波信號漏到變壓器和電力線分支線路等電力設(shè)備，以減小變電站和分支線路對高頻信號的介入損耗及同一母線不同電力線路上高頻通道。電力線載波通信G3-PLC的基礎(chǔ)功能是使得在電力線上的用電器能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信。智能電網(wǎng)電力線載波通信G3-PLC技術(shù)

電力線載波通信G3-PLC是電力系統(tǒng)特有的、基本的通信方式，由于使用電力線作為載波信號的傳輸媒介。寬帶電力系統(tǒng)通信G3-PLC技術(shù)研究

電力線載波通信G3-PLC的干擾是噪聲，其主要來源是電力網(wǎng)上的所有負(fù)載、無線電廣播、天電等。電力線的噪聲在室內(nèi)和室外有所不同，但大致可分為五類：有色背景噪聲，這類噪聲主要來源于交直流兩用電動機(jī)，其功率譜密度隨著頻率增加而減小，變化緩慢；窄帶噪聲，主要由電力線的駐波或諧振和短波廣播所致，其功率譜密度在該頻段內(nèi)幾乎保持不變；與工頻異步噪聲，來源于電力線上的一些電子設(shè)備，主要分布在50Hz~200Hz；與工頻同步噪聲，一般由工作在電網(wǎng)頻率的開關(guān)器件造成其噪聲頻率為工頻或其整數(shù)倍，持續(xù)時間長，頻率覆蓋范圍廣，功率大，功率譜密度隨著頻率上升而減??；突發(fā)性噪聲，主要由電器突然開關(guān)噪聲，出現(xiàn)的時間是任意的，其噪聲功率譜密度高，持續(xù)時間短，頻譜寬。寬帶電力系統(tǒng)通信G3-PLC技術(shù)研究