Page 109 - 配电网及其自动化技术研究

第二章 配电网自动化通信技术构建研究

1.技术原理

电力线载波信道的变化模式非常复杂，因此需要克服许多问题，如电磁兼容
（EMC）要求限制的信号发射功率以及信道的时频变化、电力线信道中的脉冲
噪声和背景噪声导致接收端相对较小的信噪比（SNR）等，通常情况下，是利用
有关的调制编码技术来提升信息传输的可靠性。

当前，宽带电力线载波通信采取的技术包含OFDM自适应调制解调和信道估
计、卷积编码等，使得通信传输更加可靠，能够更好地适应电力线信道特性。目
前很多机构致力于高速电力线技术的研发，相关产品的传输速率也获得了很大的

改善，以往只有1Mbit/s，而现在甚至能达到200Mbit/s。
目前在自动集抄系统中采用的载波通信方式有，扩频窄带调频或调相，在使
用的设备中以窄带调制类型的设备为多数，在各种扩频调制方式中由于采用正交
频分多路复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM）调制具

有突发模式的多信道传输较高的传输速率更有效的频谱利用率和较强的抗突发干
扰噪声的能力，再加上前向纠错交叉纠错，自动重发和信道编码等技术来保证信
息传输的稳定可靠因而成为电力线上网应用的主导通信方式。

电力线数据传输装置利用嵌入式技术完成数据处理、协议转换和通信控制等
功能，采用新型专用集成电路完成电力线数字载波调制解调。从数据口输入的信
号数据经过MCU（微控制器）送到电力线载波调制解调模块，经由DLL（数据

链路层）和PHY（物理层）到D/A（数字/模拟）转换变成模拟信号，再由前端
模拟对经过的信号进行滤波和功率放大，通过电力线耦合设备将信号发送到电
力线上进行传输。经过电力线传输的信号通过电力线结合设备输入模拟前端，
经过前置放大和自适应均衡滤波后进行A/D（模拟/数字）转换，然后经过PHY

和DLL到MCU，经过RS485或RS232数据口把数据信号输出到相应的数据设备。
数据链路层主要完成网络诊断和分析、网络配置、载波侦听多路访问/冲突避免
（CSMAVCA）、应答重传机制和支持物理层的各种传输模式功能。物理层主要

完成传输模式控制、数字调制和解调、校验和纠错机制等功能。
此系统涉及的主要技术如下：一是提高通信可靠性的纠错技术；二是自适应
的差分码多频段移键控调制技术和信道质量动态检测技术；三是可实现透明数据

传输的RS485/RS232数据接口技术；四是支持16个逻辑网络和每个网络256个节
点的多网络组网通信技术；五是多重防雷技术。

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