国网山西省电力公司大同信息通信公司 037008
摘要：随着电信行业和电力市场的逐渐开放，电力线高速通信技术已引起人们的关注，该技术主要把城乡间的低压电力线作为通信介质，构筑高速数据通道，形成“四网合一”的服务服务模式。电力线高速通信技术可以提供宽带接入网，也可以帮助家庭内部实现家庭局域网，形成宽带接入方式的补充。当前，电力线高速通信技术具有沿用原有电力线、依托220V低压电力的特点，仍是大多数用户的选择。
关键词：高速通信技术；现状；发展
伴随着电信业和电力业的发展，电力企业在激烈的市场竞争中不断的寻求新方法。电力线高速通信技术具有不需额外布线、低价格、高效率的特点，成为电力行业的首选。实践证明，电力线高速通信技术的应用，为电力行业节省了资金投入，创造出了新的利润增长点，促进了电力行业和通信技术的发展。
一、电力线高速通信技术发展
1、电力线高速通信技术概述
（1）电力线通信技术定义
电力线通信技术（Power Line Communication，简称PLC），主要是指一种依靠电力线传输数据和语音信号的通信方式。在220V低压领域，PLC的传输速率为1200bps，甚至更低，称为低速PLC，而近些年来，利用低压电力线传输速率在1Mbps以上，这类电力线通信技术称之为高速PLC[1]。
（2）电力线通信技术分类
按照数据传输速率分为电力线高速通信技术和电力线低速通信技术。
按照电压等级可分为高压电力载波通信技术、中压电力载波通信技术和低压电力载波通信技术。
2、电力线高速通信技术的基本调制技术
一般来说，电力线高速通信技术的基本调制方式有三种：幅移键控、频移键控和相移键控。但是调制技术包括频移键控、相移键控、正交幅度调制、扩频、正交频分服用等。而基于电力线高速通信信道的特性，幅移键控很难解决其噪声干扰问题，所以，使用将多的是频移键控和相移键控技术。
频移键控的传输速率相比较低，但是容易实现，比较简单，甚至可以通过软件来实现，所以相对于幅移键控和相移键控来说，频移键控应用的范围比较广。
正交幅度调制的抗躁性比较强，频带的利用率最高，非常适用于高速信号的传输。正交幅度调制在运行过程中的主要方案是采用密集的信号点，这种方案可以增加信号的速率，以满足电力线高速通信的需求，但是在增加信号速率的同时，会降低正交幅度调制的抗干扰能力，增大信道误码率。不过可以使用格状编码调制技术，使其与正交幅度调制结合，降低信道的误码率。
将正交幅度调制与频移键控应用于电力线高速通信时，为了使传输性能达到最高，必须要对正交幅度调制与频移键控的实现方式进行设计，保证两者能够与电力线高速通信的信道特点相适应[2]。
3、电力线高速通信技术的固件
电力线高速通信技术应用的对象有三类：一是家庭组网，也就是连接各类家电，实现对家电的控制；二是接入网，实现信息的最后一步传输；三是虚拟专用网，主要是借助电力网实现公共事业领域的管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此可知，电力线高速通信技术的固件设备也主要分为传输设备、特殊设备和网络设备三种类型。
（1）传输设备。传输设备主要是利用相应的调制设备，实现信号的调制解调，其中调制设备的作用就是降低信号干扰。在电力线高速通信技术的固件中，传输设备与其他Modem存在着结构和作用上的相似处，但也存在着区别：第一，调制解调的部件存在差异，这些不同主要基于适合电力线载波信号的调制解调技术，比如频移键控、扩频、正交频分服用等；第二，接口的部件不同。传输设备的耦合电路与电力线相连接，实现数据传输，而数据终端则主要依靠家电接口与家电连接，实现信息的互传。根据调制方式的差异，传输设备可以分为三大系列：频移键控系列、扩频系列、正交频分服用系列。
（2）特殊设备。电力线的信号传输具有信息共用和弱载波信号的问题，而特殊设备的应用，可以解决以上问题。另外特殊设备还包括信息家电与电力Modem的接口。一般特殊设备可以分为三类：①与家电的接口。随着人们生活水平的提高，家庭中的信息家电和智能家电的数量不断增加，智能化家电的实现方式主要有红外控制、无线控制、数据采集系统控制等；②信号耦合设备，主要包括跨变压器设备和电力Modem中的耦合电路。在高频信号传输中，铁心变压器对其的消耗比较大，高频分量的信号较难传输，因此，需要利用手段使信息越过变压器，所以出现跨变压器设备；③保密设备。保密功能借助原有的固件即可实现，
（3）网络设备。网络设备是电力线高速通信中不可缺少的固件，主要是在电力线高速通信网与其他网实现互联的过程中，发挥选择路径、交换数据和分配地址的作用。
二、电力线高速通信技术的发展现状
电力线通信最早出现在二十世纪二十年代左右，主要将电力线路当做传输通道，具有投资少、收益快、可靠性高的优点，加之与电网的建设同步，因此得到不断的发展。
1、国外电力线高速通信技术的发展
最早在1990年，英国的Norweb公司就开始着手研究电力线载波通信，到1998年，进行了传统输电线路进行互联网接入的试验，并取得了成功。
2001年美国佛罗里达州的英特伦公司开发了上网新产品，同年6月在美国上市，新技术只要通过变压器，实现了高速电信网与高压电线网的连接，声音和资料通过特殊转换器，转换到高压电线网内，终端用户则主要通过电线进行接收。
2000年4月，13家公司组成了“家庭插电联盟”，联盟成员公司有思科、惠普、英特尔、松下等，联盟致力于创造共同的家庭电线网络通信技术标准，伺候，联盟发布了Home-Plug1.0，成为该标准的第一个版本。
近年来，电力线高速通信技术的专用芯片的传输速率指标不断提升，2002年全球电力线高速通信的专用芯片的传输速度为5-8Mbits，而到了2006年，全球电力线高速通信的专用芯片的传输速度已经达到了70-100Mbits，此后其芯片的传输速度还会不断增长[3]。
2、我国电力线高速通信技术的发展
长期以来，我国电力通信网的基础网络是电力线载波通信网，多数的输电线路已经开通电力线载波通道，形成了庞大的电力线载波通信网。这类网络主要用于地市级及其以下的动点部门使用。
关于电力线上网的电力线载波通信技术，其应用代表为中电飞华公司，该公司主要利用低压配电网络，结合电力线高速通信技术传输10M以上的信息，实现真正意义上的宽带接入。2010年7月，福建省电力科学研究院成功的研究出了200兆的BPL调制解调器，主要集电视、电话、互联网、电力传输于一体，形成“四体合一”的宽带电力线通信（BPL）新技术。
三、总结
随着电力线高速通信技术的进一步发展，电力通信可以实现利用中压配电网传输高速数据信号的目标，成为宽带的骨干网络，同时将现有的资源进行充分的利用，真正达到“四体合一”的新格局、新趋势，为电力公司带来新得经济增长点，为社会带来巨大的经济和社会效益。
参考文献
[1]王寅锋，魏群.浅谈智能电网中低压电力线高速数据通信[J].江西电力，2010（3）.
[2]沈薇，陈启美.马强.跻身未来的电力线通信（三）PLC的基础调制及其改进[J].电力系统自动化，2003，27（5）.
[3]赵昆.基于OFDM的低压电力线载波通信的研究及仿真分析[D].云南大学，2014.
[4]张培玲.低压高速电力线通信关键技术研究[D].北京邮电大学，2014.
[5]刘轰，俞晓雪，闵昊.一种基于OFDM和比特分配技术的改善低压电力线通信性能的方法[J].复旦学报（自然科学版），2014（1）.
论文作者:郭鹏飞
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/1
标签：电力线论文; 通信技术论文; 载波论文; 正交论文; 通信论文; 设备论文; 家电论文; 《电力技术》2016年第12期论文;