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【摘要】中压电力线通讯技能在中压配电自动化、城市和农村地区宽带网络接入等方面具有独特的优势和很大的发展潜力，假如得到广泛应用，将对国民经济的发展产生活跃的促进作用。近年来，国内外相关的研究和应用都得到了迅速的发展，有理由相信，随着相关技术的进步和成熟，中压电力线通信会在信息社会中扮演日益重要的角色。本文主要针对中压电力线通信关键技术进行简要分析。
【关键词】中压；电力线通信；关键技术
1中压PLC应用领域
中压输电网覆盖面积广阔，使用领域繁多，中压配电自动化关于国民经济的发展具有主要的含义，有关使用包含用电负荷操控、电网运转监测、集中抄表等。配电网自动化通常有数量巨大且散布涣散的节点需进行操控和数据收集，故对数据通道的经济性有较高要求。中压PLC技术将传统中压电力网改变成为数据通信网，在建设本钱、运转和维护费用等方面具有天然的优势，现在在韩国、美国、西班牙等国家已得到杰出的使用，国内也展开了很多的研讨和实践。
对于中压电力线网络，因为其业已存在的广泛分布，成为了在偏僻区域完成高速网络接入的理想前言，以缩短和消除城市区域与农村区域，发达区域与不发达区域之间的“数字距离”。在偏僻或者人口密度较低的区域，短期内经过PLC以外的其它技能手段完成较大带宽的数字通讯效劳，会面对较多的艰难；在城市区域广泛运用的xDSL或者通讯光缆一般均难以铺设到这些区域；卫星通讯在一些区域能够完成，可是低通讯速率以及信道租借和终端所带来的高本钱，使其大规模应用受到很大约束；以GSM、IS-95、WCDMA等为代表的蜂窝通讯技能自身是针对高用户密度的应用场景所设计，如果在用户密度较低的区域运用，将带来通讯才能的严峻浪费和昂扬的运营成本，然后难以得到推广和遍及，在发展中国家，这一对立特别良好。就国内的情况而言，中国幅员辽阔，有适当数量的农村区域处于偏僻、人烟稀少的地带，这些区域的通讯开展相对滞后。据统计，中国行政村固定电话覆盖率为94%~97%，数据通讯的覆盖率则更低。因为天然和经济条件的制约，若选用现有的通讯方法，改进这些区域的信息效劳将面对不断增加的艰难。而行政村的通电率已接近100%，且电网覆盖是区域开展的基本条件，因而，使用电力传输网络完成宽带网络接入，是合适国情、可行而且经济的计划。
2中压PLC关键技术与应用系统
中压电力线信道是一个很不稳定的高噪声、强衰减的传输通道，高效牢靠的调制编码技能关于电力线通讯非常重要。现在，国内外关于不一样通讯场景对速率、牢靠性的请求，对各种调制技能在中压PLC中的使用进行了很多的研讨和测试。
依据对中压信道特性的研讨，噪声功率通常随频率升高而下降，但同时多径效应所导致的深式微也在高频端更为严重，因而，在挑选PLC载波频率时，需求依据实践线路状况在二者之间进行折衷。国内外的很多实践证明，5k~50kHz的载波频率关于大都中压配电自动化体系是对比合适的。在配电自动化的使用中，多为单向数据传输，且首要请求有较高的牢靠性，对实时性的要求不是很高，因而，通常都选择较低的传输速率，通常在10bps~1000bps之间。在调制技能方面，现在使用最多的是窄带调制办法，如ASK，FSK或许CPSK都得到了对比广泛的使用。这些年为在强噪声干扰的环境下完成数据传输，跳频、直接序列扩频、Chirp跳频等扩频通讯技能也被引进到中压PLC体系中
在使用中压PLC完成数据网络接入的场景中，因为通讯速率较高，对所选用的调制编码技能的信道使用率，对突发噪声和脉冲噪声的躲避或许对立才能都提出了较高的请求。现在，在中、低速率的接入网研讨中，BPSK、QPSK等调制办法得到了使用，为了对立频率选择性式微的信道特性，通常都会同时使用高阶的过失操控编码，这同该调制办法自身不高的频带使用率相结合，使得体系的通讯速率会受到较大限制。CDMA技能能够有用的对立传输信道中的窄带噪声等搅扰，但是在CDMA体系中所请求的较高处理增益，在存在严重的频率选择性式微的电力线信道上很难到达，所以CDMA体系的优势在PLC中并不能得到彻底的表现，通常以为，速率超越1Mbps，它就不再适用。关于更高传输速率的接入网络，多载波正交频分复用（OFDM）技能被以为是最为适宜的技能计划。OFDM以多个彼此正交的载波对数据进行调制，将串行数据流变换为并行处理。其具有挨近香农限的高信道使用率；而且能够有用的对立多径效应，处理码间串扰疑问，也具备较强的抗突发搅扰的才能；另外，在信道分配上，OFDM也供给了灵敏操作的可能性，得以躲避通讯带宽内深度式微的频带；OFDM技能在高速PLC中使用广泛。在MAC层协议中，现在的研讨标明，带有抵触避免的有竞赛CSMA/CA协议，根据TDMA的无竞赛预定协议，以及将两者相结合的混合型协议，对比适合于中压宽带接入网络，而且已在实践体系中得到使用。
整体而言，PLC运用体系经过了模拟——单片机集成电路——现代数字信号处理技能的发展过程。中压PLC体系起点较高，现在已广泛选用DSP器材和专用芯片的解决计划。上世纪90年代中期今后，高速PLC芯片工业发展迅速，国外多家公司都研讨开发了相应商品。在市场的推进下，北美的中压PLC宽带接入运用体系发展迅速。Amperion公司研讨了发变电站至变压器之间的中压电力线上的高速数据传输技能，以及MV-PLC与LV-PLC为一端、光纤和无线网络为另一端的接口技能，然后提供了从中压传输到低压传输，从野外接入到户内组网的端到端PLC解决计划。现在，该体系的主要技术现通经过试验室试验，Amperion公司及合作伙伴正极力推进该类接入网络的商业进程。这些年受到广泛重视的MV-PLC接入在乡村区域的运用，现在首要还停留在试验体系的阶段。接入体系物理层选用BPSK调制方法，利用BCH编码、交错等技能对抗信道衰减和突发噪声，MAC层运用CSMA/CD和TDMA的混合协议，在南非的市郊和低人口密度区域的中压电力线网络传输试验中完成了Internet接入，传输距离到达了4km，但未能到达VoIP所要求的QoS保证。在北美乡村13.8kV电网上选用基于QPSK调制的全双工数字宽带通讯计划，在17MHz和83MHz频段上在完成了2Mbps的TCP/IP衔接。
3结论
这些年我国智能配电网发展迅速，对通讯平台也提出了越来越高的要求。鉴于我国配电网掩盖面广、结构复杂的特色，需要因地制宜地选择适宜的通讯技术。其间，中压电力线通讯技能具有本身共同的优势和宽广的使用远景，同时也面临着许多技能难点需要进一步完善和处理。只要对电力线信道的模型有充沛的研讨，才能采取相应的办法，完成高速和可靠的电力线通讯。目前，中压电力线通讯的可靠性和通讯速率还不能满意智能配电网的需要，研讨中压电力线通讯关键技能及其在智能电网领域中的使用，具有很高的学术意义和工程使用价值。
参考文献：
[1]郭以贺.中压电力线通信关键技术研究[D].华北电力大学，2014.
[2]王宏亮.基于中压电力线载波的通信技术研究[D].哈尔滨工业大学，2014.
[3]刘海涛，宋健，赵丙镇，李晓.中压电力线通信信道特性测试及研究[J].电力系统通信，2014，04：17-21.
[4]仇贲，王舰，山秀明.中压电力线通信技术[J].电子产品世界，2014，13：71-72+74+76.