電力線載波通信電力線載波通信內容提要概述載波通信基本原理電力線載波通信的特點電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線載波機電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用2內容提要概述2概述電力線載波通信電力線載波（PowerLineCarrier-PLC）通信是利用高壓電力線（在電力載波領域通常指35kV及以上電壓等級）、中壓電力線（指10kV電壓等級）或低壓配電線（380/220V用戶線）作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式3概述電力線載波通信3概述電力通信網(wǎng)

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行而應運而生的，它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)被入們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。目前，它更是電網(wǎng)調度自動化、網(wǎng)絡運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎；是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經濟運行的重要手段；是電力系統(tǒng)的重要基礎設施。4概述電力通信網(wǎng)4概述電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)

由于電力通信網(wǎng)對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求，并且電力部門擁有發(fā)展通信的特殊資源優(yōu)勢，因此，世界上大多數(shù)國家的電力公司都以自建為主的方式建立了電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)。5概述電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)5概述高壓電力線載波通信網(wǎng)

電力線載波通信是電力系統(tǒng)通信專網(wǎng)特有的一種通信方式。它以電力線為信道，以變電站、發(fā)電廠為終端，特別適合于電力調度通信的需要，而且，電力線載波通信系統(tǒng)具有投資少、施工期短、設備簡單、通信安全、實時性好、無中繼距離長等一系列優(yōu)點，輸電線架設到哪里，通信線路就可以延伸到哪里，在不少工期比較緊張的輸變電工程中，往往只有電力線載波通信才能夠和輸變電工程同期完成建設。目前，我國110kV以上電力線載波電路己超過65萬話路公里，還有大量的電力載波機在110kV以下的農電網(wǎng)上運行。龐大的電力線載波通信網(wǎng)擔負著電網(wǎng)內調度電話、繼電保護和遠動信息的重要傳輸任務，對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經濟運行發(fā)揮著重要的作用。

6概述高壓電力線載波通信網(wǎng)6概述中低壓電力線載波

在10kV電力線作為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道在380/220V用戶電網(wǎng)作為集中遠方自動抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道目（采用的載波通信方式有擴頻、窄帶調頻或調相。10kV電網(wǎng)或380/220V用戶配電網(wǎng)中，以窄帶調制類型的設備為多數(shù)，因為成本低廉）正在開發(fā)并取得階段性成果的電力線上網(wǎng)高速MODEM的應用（要求的速率至少需要達到512kbit/s～10Mbit/s，由于采用正交頻分多路復用技術OFDM調制具有突發(fā)模式的多信道傳輸、較高的傳輸速率、更有效的頻譜利用率和較強的抗突發(fā)干擾噪聲的能力，再加上前向糾錯、交叉糾錯、自動重發(fā)和信道編碼等技術來保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，因而成為電力線上網(wǎng)應用的主導通信方式）7概述中低壓電力線載波7載波通信基本原理頻分多路復用單邊帶調制雙向通信的實現(xiàn)8載波通信基本原理頻分多路復用8載波通信基本原理頻分多路復用（FDM）在通信系統(tǒng)中，為了充分發(fā)揮信道的有效作用，提高信道的利用率，往往采用多路復用技術。即將多路相互獨立的信號匯集在一起，通過同一條信道傳輸。在接收端再使用相應的處理技術，將各個信號分離開來。復用方式：FDM、TDM、CDM頻分多路復用：在發(fā)送端運用頻譜搬移技術，將多路信號的頻譜搬移到互不重疊的頻段上，從而構成一個群頻信號，經信道發(fā)送出去的復用方式。接收端只需使用不同頻率的濾波器，即可方便地從群頻信號中將各路信號分離出來，最終實現(xiàn)多路通信。當然，群頻信號所占據(jù)的頻帶范圍，必須在傳輸信道的有效通帶之內。9載波通信基本原理頻分多路復用（FDM）9載波通信基本原理FDM10載波通信基本原理FDM10載波通信基本原理單邊帶調制（SSB）

在載波通信系統(tǒng)中，發(fā)送端有一個變頻調制器和帶通濾波器對原始信號進行處理，接收端則用同樣的變頻調制器對接收到的信號進行解調（或稱反調）。調制的主要目的則是把話音信號的頻帶搬移到適合線路傳輸?shù)念l段。11載波通信基本原理單邊帶調制（SSB）11載波通信基本原理SSB調制的優(yōu)點

占用信道頻帶窄，從而可在一定的頻帶內傳輸更多的話路；由于抑制了載頻分量，故能節(jié)省輸出功率，使設備功率容量能得到充分利用；因占用頻帶窄，故外來干擾也相應減小。12載波通信基本原理SSB調制的優(yōu)點12載波通信基本原理雙向通信的實現(xiàn)載波通信的基本過程可歸納為：“一變二分三還原”。“變”是用調制器把話音頻帶變換到高頻頻帶，“分”就是頻率分割，在收信端用濾波器把各路信號從群信號中分割出來，“還原”就是利用解調器把高頻頻帶還原成話音頻帶。按照頻率搬移、頻率分割原理實現(xiàn)傳輸線路頻分多路復用的設備叫做載波機載波機。13載波通信基本原理雙向通信的實現(xiàn)13載波通信基本原理雙帶二線制所謂雙帶二線制指的是在一對通信線路的兩個傳輸方向上，采用兩個不同的線路傳輸頻帶，利用方向濾波器把收、發(fā)兩個方向的線路傳輸頻帶分開，防止“自發(fā)自收”，從而實現(xiàn)雙向通信。應用：這種方法主要用在線路傳輸線對較少的載波通信系統(tǒng)中，如架空明線、電力線載波通信系統(tǒng)中都采用這種通信方式。14載波通信基本原理雙帶二線制14載波通信基本原理雙帶二線制15載波通信基本原理雙帶二線制15載波通信基本原理單帶四線制所謂單帶四線制指的是在線路上收、發(fā)兩個傳輸方向上采用相同的傳輸頻帶，而用兩對導線（四根導線）來各自傳輸一個方向的信號，防止“自發(fā)自收”，實現(xiàn)雙向通信。應用：這種方法主要用在對稱電纜和同軸電纜載波通信系統(tǒng)。16載波通信基本原理單帶四線制16載波通信基本原理單帶四線制17載波通信基本原理單帶四線制17載波通信基本原理三路載波機簡化方框圖18載波通信基本原理三路載波機簡化方框圖18載波通信基本原理頻譜搬移圖19載波通信基本原理頻譜搬移圖19電力線載波通信的特點獨特的耦合設備線路頻譜安排的特殊性以單路載波為主線路存在強大的電磁干擾20電力線載波通信的特點20電力線載波通信的特點獨特的耦合設備電力線路上有高壓大電流通過，載波通信設備必須通過高效、安全的耦合設備才能與電力線路相聯(lián)。這些耦合設備既要使載波信號有效傳送，又要不影響工頻電流的傳輸，還要能方便地分離載波信號與工頻電流。此外，耦合設備還必須防止工頻高壓、大電流對載波通信設備的損壞，確保安全。21電力線載波通信的特點21電力線載波通信的特點線路頻譜安排的特殊性電力線載波通信能使用的頻譜，是由3個因素決定的：1）電力線路本身的高頻特性；2）避免50Hz工頻諧波的干擾；3）考慮載波信號的輻射對無線電廣播及無線通信的影響。我國統(tǒng)一規(guī)定電力線載波通信使用頻帶為（40～500）kHz。22電力線載波通信的特點線路頻譜安排的特殊性22電力線載波通信的特點以單路載波為主電力系統(tǒng)從調度通信的需要出發(fā)，往往要依靠發(fā)電廠、變電所同母線上不同走向的電力線，開設電力線載波來組織各方向的通信。由于能使用頻譜的限制、通信方向的分散，以及從組網(wǎng)的靈活性考慮，電力線載波通信不象郵電載波那樣在一條線路上開通十幾路、幾十路、甚至幾百路的載波電話，而是大量采用單路載波設備。在某些特定情況下使用多路載波，也均在千路以下。23電力線載波通信的特點23電力線載波通信的特點線路存在強大的電磁干擾由于電力線路上可能存在強大的電暈等干擾噪聲，要求電力線載波設備具有較高的發(fā)信功率，以獲得必需的信噪比。另外，由丁50Hz諧波的強烈干擾，使得（0.3～3.4）kHz的話音信號不能直接在電力線上傳輸，即不可能在電力線路上直接進行音頻通信。只能將信號頻譜搬移到40kHz以上，進行載波通信。24電力線載波通信的特點24電力線載波通信系統(tǒng)的組成25電力線載波通信系統(tǒng)的組成25電力線載波通信系統(tǒng)的組成各組成部分功能介紹電力載波機ZJ的作用是對用戶的原始信息信號實現(xiàn)調制與解調，并滿足通信質量的要求，在電力系統(tǒng)中載波站一般設置在發(fā)電廠或變電所內。耦合電容器C和結合濾波器JL構成一個高通濾波器，共同完成耦合作用，其作用是通過高頻載波信號，阻止電力線上的50Hz的工頻高壓和工頻電流進入載波設備，保護載波設備和人身的安全。線路阻波器GZ串接在電力線路和母線之間，是對電力系統(tǒng)一次設備的“加工”，故稱之為“加工設備”，作用是通過電力電流、阻止高頻載波信號漏到電力設備（變壓器或電力線分支線路），以減少變壓器或電力線分支線路對高頻信號的介入衰減，以及同母線不同電力線路上高頻通道之間的相互串擾。26電力線載波通信系統(tǒng)的組成各組成部分功能介紹26電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線高頻通道

由結合濾波器JL（又稱結合設備），耦合電容器C、阻波器GZ（又稱加工設備）和電力線路組成。為了實現(xiàn)高頻信號在高壓輸電線路上傳輸需要安裝耦合裝置。耦合裝置

耦合裝置包括結合設備、加工設備及耦合電容器耦合方式相相耦合方式，相地耦合方式和混合耦合方式。27電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線高頻通道27電力線載波通信系統(tǒng)的組成耦合方式28電力線載波通信系統(tǒng)的組成耦合方式28電力線載波通信系統(tǒng)的組成相地耦合方式將載波設備連接在一根導線和大地之間。它的特點是只需一個耦合電容器和一個阻波器，在設備的使用上比較經濟，因而得到了廣泛的應用。但這種方式所引起的衰減比相相耦合方式大，而且在相導線發(fā)生接地故障時高頻衰減增加很多。需要指出的是，這種方式雖然耦合是一相對地，但實際的信號傳輸卻包括其它兩相在內，以復雜的相間波方式進行著。相相耦合方式需要兩個耦合電容器和兩個阻波器，耦合設備費用約為相地耦合方式的兩倍。但相相耦合方式的優(yōu)點是高頻衰減小，并且當電力線路故障時，由于80％的故障屬于單相故障，所以具有較高的安全性。目前國內外在一些可靠性要求較高的電力線高頻通道中已采用了相相耦合方式。29電力線載波通信系統(tǒng)的組成相地耦合方式將載波設備連接在一根導線電力線載波通信系統(tǒng)的組成30電力線載波通信系統(tǒng)的組成30電力線載波通信系統(tǒng)的組成31電力線載波通信系統(tǒng)的組成31電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)壓縮擴展器調制器載供系統(tǒng)呼叫系統(tǒng)自動電平調節(jié)系統(tǒng)32電力線載波機32電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)定義：把一個傳輸通路分成兩個及以上的傳輸通路稱為差分，而把兩個及以上的傳輸通路合并為一個傳輸通路稱為匯接。在各種類型的載波機中，凡是多個通道（或多個信號）需要分開或匯接的地方，均廣泛使用差分網(wǎng)絡或匯接網(wǎng)絡。有的電路網(wǎng)絡能同時實現(xiàn)差分和匯接作用，故稱為差分匯接網(wǎng)絡，簡稱差接網(wǎng)絡。作用：直接的通道（信號）差分/匯接功能音頻用戶端的2/4線轉換33電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)33電力線載波機34電力線載波機34電力線載波機35電力線載波機35電力線載波機36電力線載波機36電力線載波機壓縮擴展器作用：抑制噪聲、提高通路信噪比，保證通信質量壓縮器和擴張器統(tǒng)稱為壓擴器，主要用在話音信號通路中。為了保證話音信號不失真，信號的最高電平將受到通路最大發(fā)信功率的限制，故發(fā)信支路設備的功率容量無法得到充分利用。而信號的低電平部分，又要受到線路噪聲的嚴重干擾。壓縮器：用于發(fā)信支路入口，它將話音信號的動態(tài)范圍加以壓縮。擴張器：用于收信支路的出口，將信號的動態(tài)范圍按一定比例擴張，恢復原始信號。37電力線載波機壓縮擴展器37電力線載波機38電力線載波機38電力線載波機顯然，在發(fā)信端，壓縮器提升了小信號的電平，客觀上提高了信噪比，改善了通信質量；而處于收信端的擴張器在恢復信號動態(tài)范圍的同時，抑制了信號間隙時的背景噪聲，在主觀感覺上也改善了通信質量。實踐證明，在一定條件下，電力線載波通路采用壓擴器后，客觀上能將信噪比提高10dB，而主觀感覺上則可提高15dB左右。39電力線載波機39電力線載波機調制器調制是實現(xiàn)載波通信的基礎，調制器是載波機中非常重要的部件。在單邊帶載波通信機中，常使用環(huán)形調制器。環(huán)形調制器工作原理為便于分析，作如下合理假設：（1）環(huán)形調制器與信號源和負載阻抗匹配；（2）調制器工作于小信號狀態(tài)，即uF>>uf；（3）變量器為理想變量器，且完全平衡；（4）晶體二極管為理想二極管。40電力線載波機調制器40電力線載波機41電力線載波機41電力線載波機42電力線載波機42電力線載波機環(huán)形調制器輸出產物的頻率分布理想環(huán)形調制器的輸出產物比較簡單，沒有直流、沒有載漏、沒有信漏、沒有偶次諧波及其組合波43電力線載波機環(huán)形調制器輸出產物的頻率分布43電力線載波機載供系統(tǒng)提供各種載頻信號的系統(tǒng)，簡稱載供系統(tǒng)。數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器載供系統(tǒng)44電力線載波機載供系統(tǒng)44電力線載波機載供系統(tǒng)的技術要求

頻率穩(wěn)定度電平穩(wěn)定度載頻純潔度載頻準確度可靠性45電力線載波機45電力線載波機鎖相環(huán)工作原理鎖相環(huán)路由鑒相器PD、環(huán)路濾波器LPF和壓控振蕩器VCO三個基本部分組成。46電力線載波機鎖相環(huán)工作原理46電力線載波機鑒相器鑒相器是相位比較電路，它將輸入的基準頻率信號uin的瞬時相位和壓控振蕩器輸出信號uout的瞬時相位進行比較，然后輸出與兩個信號相位差Q(t)=Qin(t)－Qout(t)成比例的誤差電壓ud（t）。ud（t）=Kd[Qin(t)－Qout(t)]=KdQ(t)一般uin的頻穩(wěn)度相當高，但VCO的輸出uout頻率可能漂移，ud（t）正是反映了uout的頻漂程度，故用ud（t）可對VCO的輸出信號頻率進行有效的控制。上式中的Kd稱為鑒相器的增益系數(shù)。47電力線載波機鑒相器47電力線載波機環(huán)路濾波器

環(huán)路濾波器接在鑒相器之后，是一個低通濾波器，用于濾除鑒相器輸出ud（t）中的高頻噪聲，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證環(huán)路性能。壓控振蕩器壓控振蕩器的振蕩角頻率ωv（t）受控制電壓uc（t）控制。當uc（t）=0時，壓控振蕩器在其固有振蕩角頻率ω0上振蕩；當uc（t）在正負之間變化時，ωv（t）即在ω0上下變化。VCO的控制特性可表示為：ωv（t）＝ω0＋Kvuc（t）式中Kv為壓控振蕩器的控制靈敏度。48電力線載波機環(huán)路濾波器48電力線載波機49電力線載波機49電力線載波機結論鎖相環(huán)路實質上是一個相位自動控制系統(tǒng)。它利用鑒相器比較得出輸入、輸出信號的相位差，并以此控制輸出信號頻率，保證相位差穩(wěn)定（為零），最終達到uout與uin頻率相同，頻率穩(wěn)定度也相同的目的。如果在鎖相環(huán)反饋電路中串入一個n分頻器，如圖3-15中虛線框所示。這時由于分頻器對于uout作n分頻后再送到PD與uin進行比較，不難想象，反饋控制的最終結果，將使uout信號頻率為uin的n倍，并同樣具有相同的頻穩(wěn)度。鎖相環(huán)式的載供系統(tǒng)就是根據(jù)這個原理，選取適當?shù)氖⒕w振蕩器產生基準頻率信號，通過鎖相環(huán)來獲取各種（基準頻率的n倍）載頻信號的。50電力線載波機結論50電力線載波機呼叫系統(tǒng)呼叫系統(tǒng)是完成用戶間接續(xù)聯(lián)絡的信號系統(tǒng)，其目的是向被叫用戶話機送低頻鈴流，實現(xiàn)振鈴呼叫。因此，呼叫系統(tǒng)也稱為振鈴系統(tǒng)。當載波機采用自動選呼方式時，主叫要發(fā)出直流選擇脈沖，通過呼叫發(fā)送轉換成音頻脈沖呼叫信號，并借助載波機發(fā)信電路，才能送往對方。這一過程稱為呼出。而在接收端，將由呼叫接收電路把音頻呼叫信號轉換成直流脈沖選擇用戶，然后再向被叫用戶話機送低頻鈴流。這個過程稱為呼入。51電力線載波機呼叫系統(tǒng)51電力線載波機呼叫系統(tǒng)基本要求呼叫信號發(fā)信電平穩(wěn)定和頻率準確呼叫接收動作范圍l）選擇性2）靈敏度對通路正常信息的影響須盡可能小呼叫系統(tǒng)制式呼叫系統(tǒng)的音頻呼叫信號頻率設置在話音頻帶之內的，稱為帶內制；設在話音頻帶之外的，稱為帶外制52電力線載波機呼叫系統(tǒng)基本要求52電力線載波機頻譜安排在話音頻帶為（30~2000）Hz的窄帶通信中，呼叫信號頻率選為（2220±30）Hz；（300～3400）Hz的寬帶通信則選為（3660±30）Hz。調制方式：頻移鍵控式（FSK）53電力線載波機頻譜安排53電力線載波機54電力線載波機54電力線載波機呼叫系統(tǒng)的工作過程

呼出：靜止時雙方用戶掛機，自動交換系統(tǒng)向載波機的M線送出“地”信號，由頻移鍵控電路控制，使移頻振蕩器產生振蕩頻率2250Hz。用戶摘機時，交換系統(tǒng)停送“地”，鍵控使振蕩頻率變?yōu)?190Hz。撥號時，用戶撥號盤的脈沖觸點斷續(xù)，使用戶話機直流回路斷續(xù)接通，交換系統(tǒng)則斷續(xù)送出“地”信號，致使移頻振蕩頻率在2250Hz和2190Hz兩個頻率點上變化。這樣便將用戶話機的直流脈沖信號轉換成頻移鍵控的音頻呼叫信號，經發(fā)信支路送出，完成呼出過程。55電力線載波機呼叫系統(tǒng)的工作過程55電力線載波機呼入：雙方掛機時，對方連續(xù)送來的2250Hz信號，經“呼叫帶”選出、限幅放大、鑒頻后，輸出的直流電壓經過差動放大，使收鈴繼電器KR不動作。對方摘機后送來的2190Hz信號則使KR動作，其觸點閉合，將“地”信號經載波機的E線送給自動交換系統(tǒng)。此后，對方撥號時發(fā)出的2250Hz和2190Hz頻移鍵控信號則使KR斷續(xù)動作，使其觸點實現(xiàn)給自動交換系統(tǒng)傳送撥號直流脈沖信號的目的，完成呼入過程。56電力線載波機56電力線載波機自動電平調節(jié)系統(tǒng)的作用就是用來補償各種因素引起的傳輸電平的波動，保證傳輸電平的穩(wěn)定。引起傳輸電平波動的主要因素

1、設備增益和衰減的變化2、線路衰減的變化自動電平調節(jié)系統(tǒng)組成由導頻發(fā)送和導頻接收兩大部分組成，分別位于載波設備的發(fā)信支路和收信支路。57電力線載波機自動電平調節(jié)系統(tǒng)的作用57電力線載波機58電力線載波機58電力線載波機調節(jié)過程當采用反控方式時，其調節(jié)過程為：LO↓→ud↓→Δud=（ud－E）↓→Δuc↑→RT↓→負反饋量↓→調節(jié)網(wǎng)絡增益G↑→LO↑這樣不斷循環(huán)的調節(jié)，直到導頻電平在平調放大器的輸出端基本恢復正常，調節(jié)停止，系統(tǒng)處在一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。從而起到了補償線路衰減變化的作用，保證了傳輸電平的穩(wěn)定。59電力線載波機調節(jié)過程59電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用電力線通信(PowerLineCommunication)技術簡稱PLC，是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。電力線通信并不是新技術，已經有幾十年的發(fā)展歷史，在中高壓輸電網(wǎng)(35kV以上)上通過電力載波機利用較低的頻率(9～490kHz)以較低速率傳送遠動數(shù)據(jù)或話音，就是電力線通信技術應用的主要形式之一。在低壓(220V)領域，PLC技術首先用于負荷控制、遠程抄表和家居自動化，其傳輸速率一般為1200bps或更低，稱為低速PLC。近幾年國內外開展的利用低壓電力線傳輸速率在1Mbps以上的電力線通信技術稱之為高速PLC。

60電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用電力線通信(PowerLine電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用近年來，隨著Internet技術的飛速發(fā)展，登錄上網(wǎng)的人數(shù)成倍增長。然而，采用何種通信方式使用戶終端連接到最近的寬帶網(wǎng)絡連接設備，成為長期困擾人們的難點之一，也是Internet普及的瓶頸之一，被業(yè)內人士稱為寬帶網(wǎng)絡接入的“最后一公里”問題。利用四通八達、遍布城鄉(xiāng)、直達用戶的220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù)的PLC技術以其不用布線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點，被業(yè)內人士認為是提供“最后三百米”解決方案最具競爭力的技術之一。目前高速PLC已可傳輸高達45Mbps的數(shù)據(jù)，而且能同時傳輸數(shù)據(jù)、語音、視頻和電力，有可能帶來“四網(wǎng)合一”的新趨勢。61電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用近年來，隨著Internet技術電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之一在配電變壓器低壓出線端安裝PLC主站，將電力線高頻信號和傳統(tǒng)的光纜等寬帶信號進行互相轉換。PLC主站的一側通過電容或電感耦合器連接電力電纜，注入和提取高頻PLC信號；另一側通過傳統(tǒng)通信方式，如光纖、CATV、ADSL等連接至Internet。在用戶側，用戶的計算機通過以太網(wǎng)接口或USB接口與PLC調制解調器相連，普通話機通過RJ-11接口連至PLC調制解調器，而PLC調制解調器直接插入墻上插座。如果PLC高頻信號衰減較大或干擾較大，可以在適當?shù)牡攸c加裝中繼器以放大信號。62電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之一62電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用63電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用63電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之二：低壓電力線抄表系統(tǒng)工作原理過程：計算機根據(jù)設計的指令，通過服務器與數(shù)據(jù)集中器通信連接，根據(jù)（上位機）軟件與集中器的通信協(xié)議，由上位機控制集中器的程序，集中器根據(jù)計算機指令程序開始工作，集中器的程序命令指揮集中器內的各種電路工作，把應發(fā)送和接收的指令通過電力線與各載波表通訊，接收電表計量的各種數(shù)據(jù)。各個載波表又同時接受集中器的設定程序，互相傳遞信息或委托某個載波表把信息轉送集中器。在整個過程中，它受集中器設置的程序執(zhí)行功能控制，形成一個智能化自適應中繼通信系統(tǒng)。64電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之二：低壓電力線抄表系統(tǒng)電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用65電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用65電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC同其他接入技術的比較66電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC同其他接入技術的比較電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC具有如下優(yōu)越性：

1)充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡基礎設施，無需任何布線，是一種“NoNewWires”技術，節(jié)約了資源。無需挖溝、無需穿墻打洞，避免了對建筑物和公用設施的破壞。

2)可以為用戶提供價格低廉的高速因特網(wǎng)訪問服務、IP話音服務，從而使用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇，有利于同其它電信服務商的競爭。

3)對家庭聯(lián)網(wǎng)提供支持，使人們可以盡享由PLC技術帶來的家庭音、視頻網(wǎng)絡，多人對抗游戲等娛。

4)是家居自動化的生力軍，通過遍布各個房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng)，提前享用數(shù)字化家庭的舒適和便利。

5)利用PLC的永久在線連接構建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監(jiān)控系統(tǒng)，讓上班族高枕無憂；構建的醫(yī)療急救系統(tǒng)，讓家有老人、孩子和病人的家庭倍感方便。

67電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC具有如下優(yōu)越性：67電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC具有如下優(yōu)越性(續(xù))：

6)遠程自動讀出水、電、氣表數(shù)據(jù)，為公用事業(yè)公司節(jié)省大量的抄表費用，也方便了用戶。

7)為電力公司提供負荷控制、需求側管理的新手段，提高電力公司管理水平。

8)電力公司以極低的投資就可以進入ISP、ICP和話音等電信服務市場，成為新的利潤增長點。

9)實現(xiàn)數(shù)據(jù)、話音、視頻、電力“四網(wǎng)合一”，創(chuàng)造巨大的經濟和社會效益。68電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC具有如下優(yōu)越性(續(xù))：電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用當前國際上高速PLC廠商和產品狀況69電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用當前國際上高速PLC廠商和產品狀電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用相關國際組織

電力線高速通信的國際組織主要有家庭插電聯(lián)盟HPA(HomePlugPowerlineAlliance)、電力線通信論壇PLCForum、PALAS(PowerlineasanAlternativeLocalAccesS)、以及日本的ECHONET。

70電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用相關國際組織

電力線高速通信的國電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用當前高速PLC技術主要有兩種發(fā)展模式其一為以美國為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式。這種模式的PLC只提供家庭內部聯(lián)網(wǎng)，戶外訪問使用其它傳統(tǒng)的通信方式。這一方面是由于美國ADSL、HFC等技術和產品已經比較成熟和普及，更重要的是由于美國的低壓配電變壓器一般為單相，平均只為5～6個用戶提供供電服務，推廣高速PLC接入技術成本過高的緣故。目前室內產品的較高速率是Intellon公司的PowerPacket達到14Mbps；另一種模式是面向歐洲和亞太市場的，因為這些地區(qū)的低壓配電網(wǎng)結構比較類似，一般為200～300個用戶提供供電服務，推廣高速PLC接入服務平均成本較低。該應用模式提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。由于室外產品同室內產品的使用環(huán)境不同，技術上實現(xiàn)起來難度較大，因此能夠提供該種方案的公司數(shù)量較少，主要有西班牙DS2公司、瑞士Ascom公司、以色列Main.Net公司等。這幾家公司在歐洲的西班牙、德國、奧地利、法國和亞洲的韓國、新加坡、香港等國家和地區(qū)建有實驗網(wǎng)絡。71電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用當前高速PLC技術主要有兩種發(fā)展電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用有關標準

電力線相當于一根天線，它一方面將產生的電磁波向外輻射，另一方面吸收來自外界的電磁波。由于電力線通信產生的電磁波同短波收音機共用頻段，它們之間會互相產生干擾，為了避免這種干擾，有必要制定一些標準和規(guī)范。目前世界上僅有英國的MPT1570、德國的NB30是專門針對高速PLC通信制定的法規(guī)。加上美國的通用電磁兼容標準FCC15，實際上高速PLC現(xiàn)有三個電磁兼容標準。三個標準中，F(xiàn)CC15最為寬松，NB30次之，MPT1570最為嚴格，如圖7-2所示。72電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用有關標準

電力線相當于一根天線，電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用FCC15、NB30及MTP1570電磁輻射限值比較73電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用FCC15、NB30及MTP15復習題電力載波通信主要包含哪些設備？簡要說明各自功能。74復習題電力載波通信主要包含哪些設備？簡要說明各自功能。74樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。1月-231月-23Monday,January2,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。22:14:0522:14:0522:141/2/202310:14:05PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。1月-2322:14:0522:14Jan-2302-Jan-23加強交通建設管理，確保工程建設質量。22:14:0522:14:0522:14Monday,January2,2023安全在于心細，事故出在麻痹。1月-231月-2322:14:0522:14:05January2,2023踏實肯干，努力奮斗。2023年1月2日10:14下午1月-231月-23追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。02一月202310:14:05下午22:14:051月-23嚴格把控質量關，讓生產更加有保障。一月2310:14下午1月-2322:14January2,2023作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2023/1/222:14:0522:14:0502January2023好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。10:14:05下午10:14下午22:14:051月-23一馬當先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。1月-231月-2322:1422:14:0522:14:05Jan-23牢記安全之責，善謀安全之策，力務安全之實。2023/1/222:14:05Monday,January2,2023相信相信得力量。1月-232023/1/222:14:051月-23謝謝大家！樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。12月-2212月-22電力線載波通信電力線載波通信內容提要概述載波通信基本原理電力線載波通信的特點電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線載波機電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用77內容提要概述2概述電力線載波通信電力線載波（PowerLineCarrier-PLC）通信是利用高壓電力線（在電力載波領域通常指35kV及以上電壓等級）、中壓電力線（指10kV電壓等級）或低壓配電線（380/220V用戶線）作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式78概述電力線載波通信3概述電力通信網(wǎng)

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行而應運而生的，它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)被入們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。目前，它更是電網(wǎng)調度自動化、網(wǎng)絡運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎；是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經濟運行的重要手段；是電力系統(tǒng)的重要基礎設施。79概述電力通信網(wǎng)4概述電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)

由于電力通信網(wǎng)對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求，并且電力部門擁有發(fā)展通信的特殊資源優(yōu)勢，因此，世界上大多數(shù)國家的電力公司都以自建為主的方式建立了電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)。80概述電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)5概述高壓電力線載波通信網(wǎng)

電力線載波通信是電力系統(tǒng)通信專網(wǎng)特有的一種通信方式。它以電力線為信道，以變電站、發(fā)電廠為終端，特別適合于電力調度通信的需要，而且，電力線載波通信系統(tǒng)具有投資少、施工期短、設備簡單、通信安全、實時性好、無中繼距離長等一系列優(yōu)點，輸電線架設到哪里，通信線路就可以延伸到哪里，在不少工期比較緊張的輸變電工程中，往往只有電力線載波通信才能夠和輸變電工程同期完成建設。目前，我國110kV以上電力線載波電路己超過65萬話路公里，還有大量的電力載波機在110kV以下的農電網(wǎng)上運行。龐大的電力線載波通信網(wǎng)擔負著電網(wǎng)內調度電話、繼電保護和遠動信息的重要傳輸任務，對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經濟運行發(fā)揮著重要的作用。

81概述高壓電力線載波通信網(wǎng)6概述中低壓電力線載波

在10kV電力線作為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道在380/220V用戶電網(wǎng)作為集中遠方自動抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道目（采用的載波通信方式有擴頻、窄帶調頻或調相。10kV電網(wǎng)或380/220V用戶配電網(wǎng)中，以窄帶調制類型的設備為多數(shù)，因為成本低廉）正在開發(fā)并取得階段性成果的電力線上網(wǎng)高速MODEM的應用（要求的速率至少需要達到512kbit/s～10Mbit/s，由于采用正交頻分多路復用技術OFDM調制具有突發(fā)模式的多信道傳輸、較高的傳輸速率、更有效的頻譜利用率和較強的抗突發(fā)干擾噪聲的能力，再加上前向糾錯、交叉糾錯、自動重發(fā)和信道編碼等技術來保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，因而成為電力線上網(wǎng)應用的主導通信方式）82概述中低壓電力線載波7載波通信基本原理頻分多路復用單邊帶調制雙向通信的實現(xiàn)83載波通信基本原理頻分多路復用8載波通信基本原理頻分多路復用（FDM）在通信系統(tǒng)中，為了充分發(fā)揮信道的有效作用，提高信道的利用率，往往采用多路復用技術。即將多路相互獨立的信號匯集在一起，通過同一條信道傳輸。在接收端再使用相應的處理技術，將各個信號分離開來。復用方式：FDM、TDM、CDM頻分多路復用：在發(fā)送端運用頻譜搬移技術，將多路信號的頻譜搬移到互不重疊的頻段上，從而構成一個群頻信號，經信道發(fā)送出去的復用方式。接收端只需使用不同頻率的濾波器，即可方便地從群頻信號中將各路信號分離出來，最終實現(xiàn)多路通信。當然，群頻信號所占據(jù)的頻帶范圍，必須在傳輸信道的有效通帶之內。84載波通信基本原理頻分多路復用（FDM）9載波通信基本原理FDM85載波通信基本原理FDM10載波通信基本原理單邊帶調制（SSB）

在載波通信系統(tǒng)中，發(fā)送端有一個變頻調制器和帶通濾波器對原始信號進行處理，接收端則用同樣的變頻調制器對接收到的信號進行解調（或稱反調）。調制的主要目的則是把話音信號的頻帶搬移到適合線路傳輸?shù)念l段。86載波通信基本原理單邊帶調制（SSB）11載波通信基本原理SSB調制的優(yōu)點

占用信道頻帶窄，從而可在一定的頻帶內傳輸更多的話路；由于抑制了載頻分量，故能節(jié)省輸出功率，使設備功率容量能得到充分利用；因占用頻帶窄，故外來干擾也相應減小。87載波通信基本原理SSB調制的優(yōu)點12載波通信基本原理雙向通信的實現(xiàn)載波通信的基本過程可歸納為：“一變二分三還原”?！白儭笔怯谜{制器把話音頻帶變換到高頻頻帶，“分”就是頻率分割，在收信端用濾波器把各路信號從群信號中分割出來，“還原”就是利用解調器把高頻頻帶還原成話音頻帶。按照頻率搬移、頻率分割原理實現(xiàn)傳輸線路頻分多路復用的設備叫做載波機載波機。88載波通信基本原理雙向通信的實現(xiàn)13載波通信基本原理雙帶二線制所謂雙帶二線制指的是在一對通信線路的兩個傳輸方向上，采用兩個不同的線路傳輸頻帶，利用方向濾波器把收、發(fā)兩個方向的線路傳輸頻帶分開，防止“自發(fā)自收”，從而實現(xiàn)雙向通信。應用：這種方法主要用在線路傳輸線對較少的載波通信系統(tǒng)中，如架空明線、電力線載波通信系統(tǒng)中都采用這種通信方式。89載波通信基本原理雙帶二線制14載波通信基本原理雙帶二線制90載波通信基本原理雙帶二線制15載波通信基本原理單帶四線制所謂單帶四線制指的是在線路上收、發(fā)兩個傳輸方向上采用相同的傳輸頻帶，而用兩對導線（四根導線）來各自傳輸一個方向的信號，防止“自發(fā)自收”，實現(xiàn)雙向通信。應用：這種方法主要用在對稱電纜和同軸電纜載波通信系統(tǒng)。91載波通信基本原理單帶四線制16載波通信基本原理單帶四線制92載波通信基本原理單帶四線制17載波通信基本原理三路載波機簡化方框圖93載波通信基本原理三路載波機簡化方框圖18載波通信基本原理頻譜搬移圖94載波通信基本原理頻譜搬移圖19電力線載波通信的特點獨特的耦合設備線路頻譜安排的特殊性以單路載波為主線路存在強大的電磁干擾95電力線載波通信的特點20電力線載波通信的特點獨特的耦合設備電力線路上有高壓大電流通過，載波通信設備必須通過高效、安全的耦合設備才能與電力線路相聯(lián)。這些耦合設備既要使載波信號有效傳送，又要不影響工頻電流的傳輸，還要能方便地分離載波信號與工頻電流。此外，耦合設備還必須防止工頻高壓、大電流對載波通信設備的損壞，確保安全。96電力線載波通信的特點21電力線載波通信的特點線路頻譜安排的特殊性電力線載波通信能使用的頻譜，是由3個因素決定的：1）電力線路本身的高頻特性；2）避免50Hz工頻諧波的干擾；3）考慮載波信號的輻射對無線電廣播及無線通信的影響。我國統(tǒng)一規(guī)定電力線載波通信使用頻帶為（40～500）kHz。97電力線載波通信的特點線路頻譜安排的特殊性22電力線載波通信的特點以單路載波為主電力系統(tǒng)從調度通信的需要出發(fā)，往往要依靠發(fā)電廠、變電所同母線上不同走向的電力線，開設電力線載波來組織各方向的通信。由于能使用頻譜的限制、通信方向的分散，以及從組網(wǎng)的靈活性考慮，電力線載波通信不象郵電載波那樣在一條線路上開通十幾路、幾十路、甚至幾百路的載波電話，而是大量采用單路載波設備。在某些特定情況下使用多路載波，也均在千路以下。98電力線載波通信的特點23電力線載波通信的特點線路存在強大的電磁干擾由于電力線路上可能存在強大的電暈等干擾噪聲，要求電力線載波設備具有較高的發(fā)信功率，以獲得必需的信噪比。另外，由丁50Hz諧波的強烈干擾，使得（0.3～3.4）kHz的話音信號不能直接在電力線上傳輸，即不可能在電力線路上直接進行音頻通信。只能將信號頻譜搬移到40kHz以上，進行載波通信。99電力線載波通信的特點24電力線載波通信系統(tǒng)的組成100電力線載波通信系統(tǒng)的組成25電力線載波通信系統(tǒng)的組成各組成部分功能介紹電力載波機ZJ的作用是對用戶的原始信息信號實現(xiàn)調制與解調，并滿足通信質量的要求，在電力系統(tǒng)中載波站一般設置在發(fā)電廠或變電所內。耦合電容器C和結合濾波器JL構成一個高通濾波器，共同完成耦合作用，其作用是通過高頻載波信號，阻止電力線上的50Hz的工頻高壓和工頻電流進入載波設備，保護載波設備和人身的安全。線路阻波器GZ串接在電力線路和母線之間，是對電力系統(tǒng)一次設備的“加工”，故稱之為“加工設備”，作用是通過電力電流、阻止高頻載波信號漏到電力設備（變壓器或電力線分支線路），以減少變壓器或電力線分支線路對高頻信號的介入衰減，以及同母線不同電力線路上高頻通道之間的相互串擾。101電力線載波通信系統(tǒng)的組成各組成部分功能介紹26電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線高頻通道

由結合濾波器JL（又稱結合設備），耦合電容器C、阻波器GZ（又稱加工設備）和電力線路組成。為了實現(xiàn)高頻信號在高壓輸電線路上傳輸需要安裝耦合裝置。耦合裝置

耦合裝置包括結合設備、加工設備及耦合電容器耦合方式相相耦合方式，相地耦合方式和混合耦合方式。102電力線載波通信系統(tǒng)的組成電力線高頻通道27電力線載波通信系統(tǒng)的組成耦合方式103電力線載波通信系統(tǒng)的組成耦合方式28電力線載波通信系統(tǒng)的組成相地耦合方式將載波設備連接在一根導線和大地之間。它的特點是只需一個耦合電容器和一個阻波器，在設備的使用上比較經濟，因而得到了廣泛的應用。但這種方式所引起的衰減比相相耦合方式大，而且在相導線發(fā)生接地故障時高頻衰減增加很多。需要指出的是，這種方式雖然耦合是一相對地，但實際的信號傳輸卻包括其它兩相在內，以復雜的相間波方式進行著。相相耦合方式需要兩個耦合電容器和兩個阻波器，耦合設備費用約為相地耦合方式的兩倍。但相相耦合方式的優(yōu)點是高頻衰減小，并且當電力線路故障時，由于80％的故障屬于單相故障，所以具有較高的安全性。目前國內外在一些可靠性要求較高的電力線高頻通道中已采用了相相耦合方式。104電力線載波通信系統(tǒng)的組成相地耦合方式將載波設備連接在一根導線電力線載波通信系統(tǒng)的組成105電力線載波通信系統(tǒng)的組成30電力線載波通信系統(tǒng)的組成106電力線載波通信系統(tǒng)的組成31電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)壓縮擴展器調制器載供系統(tǒng)呼叫系統(tǒng)自動電平調節(jié)系統(tǒng)107電力線載波機32電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)定義：把一個傳輸通路分成兩個及以上的傳輸通路稱為差分，而把兩個及以上的傳輸通路合并為一個傳輸通路稱為匯接。在各種類型的載波機中，凡是多個通道（或多個信號）需要分開或匯接的地方，均廣泛使用差分網(wǎng)絡或匯接網(wǎng)絡。有的電路網(wǎng)絡能同時實現(xiàn)差分和匯接作用，故稱為差分匯接網(wǎng)絡，簡稱差接網(wǎng)絡。作用：直接的通道（信號）差分/匯接功能音頻用戶端的2/4線轉換108電力線載波機差分/匯接系統(tǒng)33電力線載波機109電力線載波機34電力線載波機110電力線載波機35電力線載波機111電力線載波機36電力線載波機壓縮擴展器作用：抑制噪聲、提高通路信噪比，保證通信質量壓縮器和擴張器統(tǒng)稱為壓擴器，主要用在話音信號通路中。為了保證話音信號不失真，信號的最高電平將受到通路最大發(fā)信功率的限制，故發(fā)信支路設備的功率容量無法得到充分利用。而信號的低電平部分，又要受到線路噪聲的嚴重干擾。壓縮器：用于發(fā)信支路入口，它將話音信號的動態(tài)范圍加以壓縮。擴張器：用于收信支路的出口，將信號的動態(tài)范圍按一定比例擴張，恢復原始信號。112電力線載波機壓縮擴展器37電力線載波機113電力線載波機38電力線載波機顯然，在發(fā)信端，壓縮器提升了小信號的電平，客觀上提高了信噪比，改善了通信質量；而處于收信端的擴張器在恢復信號動態(tài)范圍的同時，抑制了信號間隙時的背景噪聲，在主觀感覺上也改善了通信質量。實踐證明，在一定條件下，電力線載波通路采用壓擴器后，客觀上能將信噪比提高10dB，而主觀感覺上則可提高15dB左右。114電力線載波機39電力線載波機調制器調制是實現(xiàn)載波通信的基礎，調制器是載波機中非常重要的部件。在單邊帶載波通信機中，常使用環(huán)形調制器。環(huán)形調制器工作原理為便于分析，作如下合理假設：（1）環(huán)形調制器與信號源和負載阻抗匹配；（2）調制器工作于小信號狀態(tài)，即uF>>uf；（3）變量器為理想變量器，且完全平衡；（4）晶體二極管為理想二極管。115電力線載波機調制器40電力線載波機116電力線載波機41電力線載波機117電力線載波機42電力線載波機環(huán)形調制器輸出產物的頻率分布理想環(huán)形調制器的輸出產物比較簡單，沒有直流、沒有載漏、沒有信漏、沒有偶次諧波及其組合波118電力線載波機環(huán)形調制器輸出產物的頻率分布43電力線載波機載供系統(tǒng)提供各種載頻信號的系統(tǒng)，簡稱載供系統(tǒng)。數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器載供系統(tǒng)119電力線載波機載供系統(tǒng)44電力線載波機載供系統(tǒng)的技術要求

頻率穩(wěn)定度電平穩(wěn)定度載頻純潔度載頻準確度可靠性120電力線載波機45電力線載波機鎖相環(huán)工作原理鎖相環(huán)路由鑒相器PD、環(huán)路濾波器LPF和壓控振蕩器VCO三個基本部分組成。121電力線載波機鎖相環(huán)工作原理46電力線載波機鑒相器鑒相器是相位比較電路，它將輸入的基準頻率信號uin的瞬時相位和壓控振蕩器輸出信號uout的瞬時相位進行比較，然后輸出與兩個信號相位差Q(t)=Qin(t)－Qout(t)成比例的誤差電壓ud（t）。ud（t）=Kd[Qin(t)－Qout(t)]=KdQ(t)一般uin的頻穩(wěn)度相當高，但VCO的輸出uout頻率可能漂移，ud（t）正是反映了uout的頻漂程度，故用ud（t）可對VCO的輸出信號頻率進行有效的控制。上式中的Kd稱為鑒相器的增益系數(shù)。122電力線載波機鑒相器47電力線載波機環(huán)路濾波器

環(huán)路濾波器接在鑒相器之后，是一個低通濾波器，用于濾除鑒相器輸出ud（t）中的高頻噪聲，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證環(huán)路性能。壓控振蕩器壓控振蕩器的振蕩角頻率ωv（t）受控制電壓uc（t）控制。當uc（t）=0時，壓控振蕩器在其固有振蕩角頻率ω0上振蕩；當uc（t）在正負之間變化時，ωv（t）即在ω0上下變化。VCO的控制特性可表示為：ωv（t）＝ω0＋Kvuc（t）式中Kv為壓控振蕩器的控制靈敏度。123電力線載波機環(huán)路濾波器48電力線載波機124電力線載波機49電力線載波機結論鎖相環(huán)路實質上是一個相位自動控制系統(tǒng)。它利用鑒相器比較得出輸入、輸出信號的相位差，并以此控制輸出信號頻率，保證相位差穩(wěn)定（為零），最終達到uout與uin頻率相同，頻率穩(wěn)定度也相同的目的。如果在鎖相環(huán)反饋電路中串入一個n分頻器，如圖3-15中虛線框所示。這時由于分頻器對于uout作n分頻后再送到PD與uin進行比較，不難想象，反饋控制的最終結果，將使uout信號頻率為uin的n倍，并同樣具有相同的頻穩(wěn)度。鎖相環(huán)式的載供系統(tǒng)就是根據(jù)這個原理，選取適當?shù)氖⒕w振蕩器產生基準頻率信號，通過鎖相環(huán)來獲取各種（基準頻率的n倍）載頻信號的。125電力線載波機結論50電力線載波機呼叫系統(tǒng)呼叫系統(tǒng)是完成用戶間接續(xù)聯(lián)絡的信號系統(tǒng)，其目的是向被叫用戶話機送低頻鈴流，實現(xiàn)振鈴呼叫。因此，呼叫系統(tǒng)也稱為振鈴系統(tǒng)。當載波機采用自動選呼方式時，主叫要發(fā)出直流選擇脈沖，通過呼叫發(fā)送轉換成音頻脈沖呼叫信號，并借助載波機發(fā)信電路，才能送往對方。這一過程稱為呼出。而在接收端，將由呼叫接收電路把音頻呼叫信號轉換成直流脈沖選擇用戶，然后再向被叫用戶話機送低頻鈴流。這個過程稱為呼入。126電力線載波機呼叫系統(tǒng)51電力線載波機呼叫系統(tǒng)基本要求呼叫信號發(fā)信電平穩(wěn)定和頻率準確呼叫接收動作范圍l）選擇性2）靈敏度對通路正常信息的影響須盡可能小呼叫系統(tǒng)制式呼叫系統(tǒng)的音頻呼叫信號頻率設置在話音頻帶之內的，稱為帶內制；設在話音頻帶之外的，稱為帶外制127電力線載波機呼叫系統(tǒng)基本要求52電力線載波機頻譜安排在話音頻帶為（30~2000）Hz的窄帶通信中，呼叫信號頻率選為（2220±30）Hz；（300～3400）Hz的寬帶通信則選為（3660±30）Hz。調制方式：頻移鍵控式（FSK）128電力線載波機頻譜安排53電力線載波機129電力線載波機54電力線載波機呼叫系統(tǒng)的工作過程

呼出：靜止時雙方用戶掛機，自動交換系統(tǒng)向載波機的M線送出“地”信號，由頻移鍵控電路控制，使移頻振蕩器產生振蕩頻率2250Hz。用戶摘機時，交換系統(tǒng)停送“地”，鍵控使振蕩頻率變?yōu)?190Hz。撥號時，用戶撥號盤的脈沖觸點斷續(xù)，使用戶話機直流回路斷續(xù)接通，交換系統(tǒng)則斷續(xù)送出“地”信號，致使移頻振蕩頻率在2250Hz和2190Hz兩個頻率點上變化。這樣便將用戶話機的直流脈沖信號轉換成頻移鍵控的音頻呼叫信號，經發(fā)信支路送出，完成呼出過程。130電力線載波機呼叫系統(tǒng)的工作過程55電力線載波機呼入：雙方掛機時，對方連續(xù)送來的2250Hz信號，經“呼叫帶”選出、限幅放大、鑒頻后，輸出的直流電壓經過差動放大，使收鈴繼電器KR不動作。對方摘機后送來的2190Hz信號則使KR動作，其觸點閉合，將“地”信號經載波機的E線送給自動交換系統(tǒng)。此后，對方撥號時發(fā)出的2250Hz和2190Hz頻移鍵控信號則使KR斷續(xù)動作，使其觸點實現(xiàn)給自動交換系統(tǒng)傳送撥號直流脈沖信號的目的，完成呼入過程。131電力線載波機56電力線載波機自動電平調節(jié)系統(tǒng)的作用就是用來補償各種因素引起的傳輸電平的波動，保證傳輸電平的穩(wěn)定。引起傳輸電平波動的主要因素

1、設備增益和衰減的變化2、線路衰減的變化自動電平調節(jié)系統(tǒng)組成由導頻發(fā)送和導頻接收兩大部分組成，分別位于載波設備的發(fā)信支路和收信支路。132電力線載波機自動電平調節(jié)系統(tǒng)的作用57電力線載波機133電力線載波機58電力線載波機調節(jié)過程當采用反控方式時，其調節(jié)過程為：LO↓→ud↓→Δud=（ud－E）↓→Δuc↑→RT↓→負反饋量↓→調節(jié)網(wǎng)絡增益G↑→LO↑這樣不斷循環(huán)的調節(jié)，直到導頻電平在平調放大器的輸出端基本恢復正常，調節(jié)停止，系統(tǒng)處在一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。從而起到了補償線路衰減變化的作用，保證了傳輸電平的穩(wěn)定。134電力線載波機調節(jié)過程59電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用電力線通信(PowerLineCommunication)技術簡稱PLC，是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。電力線通信并不是新技術，已經有幾十年的發(fā)展歷史，在中高壓輸電網(wǎng)(35kV以上)上通過電力載波機利用較低的頻率(9～490kHz)以較低速率傳送遠動數(shù)據(jù)或話音，就是電力線通信技術應用的主要形式之一。在低壓(220V)領域，PLC技術首先用于負荷控制、遠程抄表和家居自動化，其傳輸速率一般為1200bps或更低，稱為低速PLC。近幾年國內外開展的利用低壓電力線傳輸速率在1Mbps以上的電力線通信技術稱之為高速PLC。

135電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用電力線通信(PowerLine電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用近年來，隨著Internet技術的飛速發(fā)展，登錄上網(wǎng)的人數(shù)成倍增長。然而，采用何種通信方式使用戶終端連接到最近的寬帶網(wǎng)絡連接設備，成為長期困擾人們的難點之一，也是Internet普及的瓶頸之一，被業(yè)內人士稱為寬帶網(wǎng)絡接入的“最后一公里”問題。利用四通八達、遍布城鄉(xiāng)、直達用戶的220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù)的PLC技術以其不用布線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點，被業(yè)內人士認為是提供“最后三百米”解決方案最具競爭力的技術之一。目前高速PLC已可傳輸高達45Mbps的數(shù)據(jù)，而且能同時傳輸數(shù)據(jù)、語音、視頻和電力，有可能帶來“四網(wǎng)合一”的新趨勢。136電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用近年來，隨著Internet技術電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之一在配電變壓器低壓出線端安裝PLC主站，將電力線高頻信號和傳統(tǒng)的光纜等寬帶信號進行互相轉換。PLC主站的一側通過電容或電感耦合器連接電力電纜，注入和提取高頻PLC信號；另一側通過傳統(tǒng)通信方式，如光纖、CATV、ADSL等連接至Internet。在用戶側，用戶的計算機通過以太網(wǎng)接口或USB接口與PLC調制解調器相連，普通話機通過RJ-11接口連至PLC調制解調器，而PLC調制解調器直接插入墻上插座。如果PLC高頻信號衰減較大或干擾較大，可以在適當?shù)牡攸c加裝中繼器以放大信號。137電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之一62電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用138電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用63電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之二：低壓電力線抄表系統(tǒng)工作原理過程：計算機根據(jù)設計的指令，通過服務器與數(shù)據(jù)集中器通信連接，根據(jù)（上位機）軟件與集中器的通信協(xié)議，由上位機控制集中器的程序，集中器根據(jù)計算機指令程序開始工作，集中器的程序命令指揮集中器內的各種電路工作，把應發(fā)送和接收的指令通過電力線與各載波表通訊，接收電表計量的各種數(shù)據(jù)。各個載波表又同時接受集中器的設定程序，互相傳遞信息或委托某個載波表把信息轉送集中器。在整個過程中，它受集中器設置的程序執(zhí)行功能控制，形成一個智能化自適應中繼通信系統(tǒng)。139電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用典型應用之二：低壓電力線抄表系統(tǒng)電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用140電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用65電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC同其他接入技術的比較141電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC同其他接入技術的比較電力線載波在電力系統(tǒng)中的應用高速PLC具有如下優(yōu)越性：

1)充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡基礎設施，無需任何布線，是一種“NoNewWires”技術，節(jié)約了資源。無需挖溝、無需穿墻打洞，避免了對建筑物和公用設施的破壞。

2)可以為用戶提供價格低廉的高速因特網(wǎng)訪問服務、IP話音服務，從而使用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇，有利于同其它電信服務商的競爭。

3)對家庭聯(lián)網(wǎng)提供支持，使人們可以盡享由PLC技術帶來的家庭音、視頻網(wǎng)絡，多人對抗游戲等娛。

4)是家居自動化的生力軍，通過遍布各個房間的墻上插座將智能