（武汉科技大学 湖北武汉 430081）
摘要：目前随着经济社会和科学技术的快速发展，电力载波技术在近年也得到了很高的重视，电力载波通信主要是以现有的电力线作为载体，从而进行数据信息的发送和接收的一种新型通信手段。对此，本文首先对电力载波通信的发展进行阐述，而后对其应用予以简单研究。
关键词：电力载波通信；发展状况；应用领域
电力载波通信，是一种把载有信息的高频信号加载于电流，利用已有的配电网作为传输媒介进行数据传输和信息交换的一种技术。它利用已有的配电网作为信息传输的载体，避免了新的通信网络的建设和投资其覆盖面是任何网络无法比拟的。电力线作为数据传输通道具有成本低、速度快、连接方便等优点，已经得到越来越广泛的应用。特别是低压配电网它是一个用户多、分布广、用户必不可少的动力能源传输网络，同时也是一个日益被看好的、将来可以随时使用的高速数字通信网络。
1 电力载波通信技术及特点
电力载波通信技术可以分为窄带电力线通信和宽带电力线通信两种方式。窄带电力线通信技术指通信速率小于1Mbit/s 的电力线载波通信技术；多采用普通的 PSK 技术、DSSS 技术和线性调频 Chirp 等技术，主要可应用于电力线自动抄表、电网负载控制，供电管理和工业控制等领域；或者宽带电力线通信技术指带宽限定在 2～30MHz 之间。通信速率通常在 1Mbit/s 以上的电力线载波通信技术。主要采用以OFDM 为核心的多种扩频通信技术。可以用于高速数字信号传输，例如高速宽带多媒体数据通信，家庭楼宇智能网络，宽带网接入等。
电力线载波机要求具有较高的可靠性，一是在电力系统中传输重要调度信息的需要；另一是电压隔离的人身安全需要。为此，电力线载波机在出厂前必须进行高温老化处理，最终检验必须包含安全性检验项目。现代通信对电力线载波的要求也更侧重于网络方面，需要将原先仅限于通道的概念扩展为网络概念。以往的电力线载波机主要靠自动盘和音转接口实现小范围的联网。而将载波机与调度机协同考虑，实现载波机协同变电站调度机的组网应用，以及适当设置能够与通信网监测系统接口的数据采集变送器，应当是近几年考虑的问题。
2电力载波通信的发展现状
在电力载波抄表应用中，由于电度、用户数据等信息量较小 ，对通信线路带宽要求不高，有着广泛 的前景。所以中速率的数据传输芯片研发，成为电力载波抄表的主要应用，已经普及到了各级地方电力网络。主要型号有青 岛鼎信 TCC081系列、深圳力合微 LME2200 系列、北京福星晓程 PL4000 系列等，与国外同等芯片相比，具有造价低廉、稳定可靠等优点。
国内载波芯片在电网行业中前景可观，电力载波通信构建物联网络是一个多行业交叉的系统工程，各厂商的不同的接口标准与通信协议导致不同设备之间的互连、互通无法实现，目前该类芯片主要应用于电力载波抄表。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如，TCC081系列芯片载波频段是401kHz～441kHz,LME2200C 的载波频段是60kHz～ 1 50kHz，PL4OOOX 采用 120kH载波频段。因此，建立各厂商之间共同遵循的标准与通信协议，是电力载波通信技术推广至物联网络面临的重要挑战,我国在“十二五 ”期间提出了物联网概念，但经过 5 年发展，物联网热并没有把智能家居概念广泛推广开来，众多厂商以Zigbee、WiFi无线方式推广自己的产品，却忽略了用户体验。再看电力载波市场，其最大的客户应用主要是电网公司，通过载波抄表方式成功替代了人工抄表，大幅提高了效率，节省了很大的人力成本开支，但是在智能家电、工业场合几乎没有应用。若是我们从用户体验角度来思考，不管哪一种家 电设备，只要通上电便可自动加入智能家居控制阵营，不用去为某一个设备单独配置地址，不用有太复杂而让用户分不清的操作，在不改变传统家居操作模式的前提下，低成本地植入电力载波通信芯片，构造物联网络，那么电力载波通信物联终端架构的推广与应用将迎来前所未有的机遇。
3 电力载波通信的优点及发展方向
电力线载波通信利用的是现有的电力基础设施——电网，这个传输媒介是全球覆盖最大的网络，用电力线做接入无需新布线就可以用到有电的地方就有宽带接入。安装简单、设置灵活，为用户实现宽带互联带来很多方便，能实现智能家庭自动化。现有技术已经可以满足对带宽要求较高的用户需求。PLC 网络建设灵活，可根据用户需要按照小区甚至用户安装，投资小见效快，同时运行费用低，用户花费较小。能够为电力公司电力管理提供传输通道，实现电力、数据、话音和图像综合业务传输的通信技术。
4低压电力线载波通信的应用领域
4.1 智能小区中的应用
随着我国国民经济、科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展与提高，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量。在我国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展的速度却很快，全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。家庭智能大厦、智能小区是一个综合性的系统工程，她包含了若干子系统，作为智能大厦、智能小区的后备网络，采用电力载波通讯有其无法比拟的优越性，因而在智能大厦、智能小区底层通讯方式的选取上，各公司不约而同的把电力载波通讯作为首选。
4.2 自动抄表系统中应用
伴随着城市住宅建设日益发展，居民数和独立电能表数迅速膨胀，多种电价制度开始推行，抄表计量日趋复杂，传统的人工抄表方式已难以适应新的变化。所谓自动抄表系统就是自动采集各种计量表的读数（如：电表、水表、煤气表、冷气表等），现在采集数据方法有：电话线、无线电、电力线和红外线等等。电力线载波抄表系统则是利用现有的电力线为媒介进行数据收集。不但有效降低系统的成本同时可以方便快捷地实现自动化抄收。利用计算机的强大功能抄收的数据可以立即处理形成报表，同时由于双工通讯可以很容易做到监控用户用电参数、欠费断电等其他系统没有的功能。采用以计算机为基础、利用电力线载波通讯技术开发的自动抄表系统，可以取消用电中间层，降低用电中间层，降低居民用电价格，消除用电过程腐败现象。同时也给远程智能抄表的技术发展与产品推广提供了前所未有的契机、巨大的潜在市场和蓬勃的生命力。
4.3 家居智能化的应用
把电力线通信技术、网络、微控制器相结合，是在现有基础上推进家庭自动化的最现实最经济的途径，即以电力线为物理媒介，把分布在住宅各个角落的微控制器和家电 PC机连成一个网络。其优点是：电力线和信号线合一，无须布设信号线；人们原来使用和维护电器的习惯都不受影响，家电无须增加双绞线、红外等接口，只要在内部配备电力线载波通信芯片，再更新程序就行了，对老式家电的改造也很容易；家电的信息量小，电力线载波速度慢慢的缺点不突出。因此电力线载波通讯技术在家居智能化应用方面有着广泛的前景，特别是在中速率传输应用方面，因其具有可靠性高、造价低廉优点，故可以与“蓝牙”相媲美。
参考文献
[1]王卫国.宽带电力载波通信在配网的应用[J].农村电工，2013（11）.
[2]戚佳金，陈雪萍，刘晓胜.低压电力线载波通信技术研究进展[J].电网技术，2010（5）.
[3]青岛鼎信通讯有限公司．载波通道芯片TCC 081c应用笔记[R]．山东：青岛鼎信通讯有限公司，2010．
论文作者:江为,孔杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签：载波论文; 电力线论文; 电力论文; 通信论文; 通信技术论文; 智能论文; 用户论文; 《电力设备》2017年第32期论文;