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电力线通信

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电力线通信(也称为电力线载波或PLC)在导体上传输数据,该导体也同时用于向消费者进行交流电力传输或电力分配。

不同的应用需要广泛的电力线通信技术,从家庭自动化到通常称为电力线宽带(BPL)的互联网接入。大多数PLC技术将自身限制为一种类型的电线(例如单个建筑物内的房屋布线),但有些可以跨越两个级别(例如,配电网络和房屋布线)。通常,变压器会阻止传播信号,这需要多种技术才能形成非常大的网络。在不同的情况下使用不同的数据速率和频率。

许多困难的技术问题在无线和电力线通信之间很常见,特别是在拥挤环境中运行的扩频无线电信号的问题。例如,无线电干扰长期以来一直是业余无线电团体关注的问题。

基础

电力线通信系统通过将调制的载波信号到布线系统进行操作。不同类型的电力线通信使用不同的频带。由于配电系统最初旨在以50或60Hz的典型频率传输交流电,因此电源线电路承载更高频率的能力有限。传播问题是每种类型的电力线通信的限制因素。

确定电力线通信频率的主要问题是限制对无线电服务干扰的法律。许多国家将未屏蔽的有线发射作为无线电发射器进行监管。这些司法管辖区通常要求未授权使用低于500kHz或使用未授权无线电频段。一些司法管辖区(例如欧盟)进一步规范有线传输。美国是一个明显的例外,它允许将功率有限的宽带信号注入到非屏蔽线路中,只要该线路的设计不是为了在自由空间传播无线电波。

数据速率和距离限制在许多电力线通信标准中差别很大。施加在高压传输线上的低频(约100–200kHz)载波可能会携带一或两个模拟语音电路,或等效数据速率为每秒几百比特的遥测和控制电路;然而,这些电路可能有好几英里长。更高的数据速率通常意味着更短的范围;以每秒数百万比特运行的局域网可能仅覆盖办公楼的一层,但无需安装专用网络电缆

纹波控制

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纹波控制为AC线路添加音频音调。典型频率为100Hz至2400Hz。每个区通常都有自己的频率,因此相邻地区不受影响。通过缓慢打开和关闭音调来发送代码。客户站点的设备接收代码,并关闭和打开客户设备。解码器通常是标准电表的一部分,并控制继电器。还有实用程序代码,例如将电表的时钟设置在午夜。

通过这种方式,公用事业公司可以避免高达20%的发电设备资本支出。这降低了电力和燃料使用成本。更容易防止断电和滚动断电。当发电机运行以产生热量而不是电力时,使用热电联产的电网可以启用辅助客户设备。

令客户烦恼的是,有时打开设备的代码会丢失,或者卸载不方便或危险。例如,在聚会期间、危险的热浪或现场有挽救生命的医疗设备时。为了处理这些情况,一些设备包括开关来避免减载。当“派对开关”被翻转时,一些电表会切换到更高的计费率。

电力线通信

电力线通信的标准

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在家庭中,HomePlugAV和IEEE1901标准规定了如何在全球范围内将现有的交流电线用于数据用途。IEEE1901包括HomePlugAV作为基线技术,因此任何IEEE1901产品都可以与HomePlugAV、HomePlugGreenPHY和HomePlugAV2完全互操作。另一方面,中频家庭控制设备仍然存在分歧,尽管X10往往占主导地位。对于电网使用,IEEE已于2013年批准了称为IEEE1901.2的低频(≤500kHz)标准。

标准组织

几个相互竞争的组织已经制定了规范,包括HomePlug电力线联盟、通用电力线协会(已解散)和HD-PLC联盟。2008年12月,ITU-T采用G.hn/G.9960建议书作为移动网络高速电力线、同轴电缆和电话线通信的标准。

2009年7月,IEEE电力线通信标准委员会批准了其电力线宽带标准草案。该IEEE1901的最终标准是由家庭插并公布20112月1日,并列入特点HD-PLC。经由IEEE1901和电力线通信IEEE1905兼容的设备是由指示nVoy认证在2013年致力于这样的设备的所有主要供应商NIST已经包括IEEE1901,的HomePlugAV和ITU-TG.hn作为“附加标准由NIST鉴定待进一步审查”适用于美国的智能电网。IEEE还在2013年提出了一个用于长距离智能电网的低频标准,称为IEEE1901.2。


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  1. 电力线通信
  2. 基础
  3. 纹波控制
  4. 电力线通信的标准
  5. 标准组织

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