北京电力系统通信PLC芯片技术研究

在电力信息通信基本“路线”建好以后，随着智能电网的发展，电力系统对数据采集实时性要求越来越高，所需传输的数据越来越多，传输的数据从“小颗粒”变成“大颗粒”，还有视频传输需求。而随着传输数据量越来越大和信息的多样化，需要的“路线”肯定会越来越宽，需要的通信系统肯定也将愈加完善。 窄带载波通信方式的通信速率慢，自动采集成功率低，成为本地通信的技术问题解决的瓶颈。因此，国网利用电力线通信无需重新布线的优势，重点开发宽带电力线载波通信的应用。宽带电力线载波通信在保有窄带电力线载波通信技术低成本、免安装维护优点的同时，极大地提高了通信速率。HPLC芯片能监测和网络优化通过监测数据，预判网络风险。北京电力系统通信PLC芯片技术研究

从宽带电力线载波通信的小范围的项目应用到国网招标，再到标准的一点点制定完善，宽带电力线载波通信一直在发展推进，但是一直没有大规模的落地应用。此前，宽带电力线载波通信在现场应用，互联互通是一个大问题，互联互通可以节约大量投资、提升运维效率。有**认为，解决互联互通问题后，亿万级宽带载波应用将逐渐浮上水面。而经过宽带电力线载波通信这几年的研究测试，IEEE1901.1标准对物理层通信、数据链路层都进行了技术规范，还将继续研究其他层级的技术规范，可能会实现宽带载波的互联互通，成为宽带电力线载波通信技术规模化应用的开端。北京电力系统通信PLC芯片技术研究相比于窄带载波技术，HPLC芯片的通讯速率从窄带的数Kbps，提升到了数百Kbps甚至数Mbps。

HPLC芯片已经在电网的营销集抄业务中发挥重要作用，新型电力系统业务变革对HPLC的深化应用提出更高的要求。如光伏并网、电力现货交易等业务要求高频采集实时性能力；以交流过零NTB过零相关的检测来准确评价产品解决方案，保障台区识别准确性；双模标准新增HPLC白噪声、脉冲噪声、单频噪声等维度测试指标，HRF新增灵敏度、抗邻道干扰测试指标，以提升通信可靠性；依靠电气拓扑识别、分钟采集等，提升台区线损管理效率，提高电网经济运行水平。HPLC作为低压台区的较佳通信解决方案，会持续完善深化应用能力，不断挖掘数据价值，支撑线损精益化管理，提升供电可靠性，实现台区自治。同时，在配电领域，HPLC也将助力配电实现自动化，结合物联网智能传感、边缘计算融合网关、台区型融合终端等感知设备，能够实现全环节数据可测可采可传，各类终端与设备即插即用、互联互通。

电力线通信PLC 的应用并不局限于新式信息家电。作为家庭网络，PLC非常便于在传统数据处理设备(如 PC 机等)与计算机外设之间交换数据。此外，信息家电也可与计算机进行对话，利用 PLC 可以很方便地从电视机或 VCR 向 PC 机发送多媒体数据。PLC 还可以用于住家安全方面，可以把门口监控摄像机获得的图像送至电视机。电力线通信通常采用的调试方式为OFDM，即正交频分复用。OFDM是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施，HomePLUG 1.0的规范覆盖4-21MHz的通信频段，在这个频段内划分了84个OFDM通信信道。OFDM的原理是几个通信信道按90度的相位作频分，这样的结果是当某一个信道波形过零点时相邻信道的波形恰好是幅值较大值，这样就保证了信道间的波形不会因外来的干扰而交叠、串扰。HPLC芯片在远程抄表系统、高速电力线载波以及智能化应用方面,己取得了一定的成果。

HPLC芯片在技术方面基于大数据的采集智能运维技术应用、低能耗、广域无线通信技术在多表集抄应用，智能城市电、水、气、热表集抄系物联网技术研究等技术路线日渐清晰化，将带领今后几年行业发展大方向。预计未来几年，电力线载波通信芯片的市场需求量将保持较高增速，其驱动因素主要来源于：①宽带载波通信的逐步推广；②“四表集抄”的应用；③物联网是电力载波爆发点。智能家居管理在居家生活中，通过构建家庭户内的宽带电力线载波通信网络，能够实时了解用电情况，根据不同时段的分时电价，自动调节诸如热水器、空调等智能用电设备的工作状态。宽带电力线载波通信能够实现海量用电信息采集数据24小时实时传输。北京电力系统通信PLC芯片技术研究

HPLC芯片能够为电业部门及其他公共事业部门提供了完整可靠的载波通讯解决方案。北京电力系统通信PLC芯片技术研究

HPLC芯片具有哪些基本的特征？干扰噪声多样。电力线载波通信的较大干扰是噪声，其主要来源是电力网上的所有负载、无线电广播、天电等等。电力线的噪声在室内和室外有所不同，但大致可分为：有色背景噪声，这类噪声主要来源于交直流两用电动机，其功率谱密度随着频率增加而减小，变化缓慢；窄带噪声，主要由电力线的驻波或谐振和短波广播所致，其功率谱密度在该频段内几乎保持不变；与工频异步噪声，来源于电力线上的一些电子设备，主要分布在50Hz~200Hz；与工频同步噪声，一般由工作在电网频率的开关器件造成其噪声频率为工频或其整数倍，持续时间长，频率覆盖范围广，功率大，功率谱密度随着频率上升而减小。北京电力系统通信PLC芯片技术研究

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