低压电力线载波通信宽带耦合技术及其装置.pdf

2004 年第 4 期 　　　　　　　　　　电 　力 　系 　统 　通 　信 　　　　　　　　　　　　　　　 ·7 · 低压电力线载波通信宽带耦合技术及其装置 1 1 2 李建岐 ,胡 　岚 ,米 　硕 ( 1 中国电力科学研究院通信所 ,北京 100085 ;2 滦南县电力局 ,河北 滦南 063500) 摘要 : 电力线耦合装置是电力线载波通信系统中关键环节之一,一个安全、高效、简易的高频载波信号耦 合装置是实现电力线通信的基础。文中首先从低压配电网网络结构和传输信号特性的角度 ,分析了耦 合装置的结构和频带要求 ,并研究了配电网高频阻抗特性 ,提出了设计耦合装置的主要原则。最后介绍 了常用的两种宽带耦合技术及其装置的具体实现。 关键词 : 电力线通信;高频载波 ;宽带耦合 ;低压配电网 ( ) 中图分类号: TN915. 853 文献标识码 :B 　　　　　文章编号 :1005 - 7641 2004 04 - 0007 - 04 行方式 , 以便在此基础上分析研究配电网载波通信的 0 　引言 网络特性及高频信号的传输和阻抗特性要求。 电力线耦合装置伴随着电力线载波通信的应用和 1. 1 　低压配电网结构及其特性 发展已有几十年的历史 ,在传统的中、高压输电线载波 低压配电网通过中压低压配电变压器受电 ,380 通信系统中 ,主要是基于点对点传输的语音和低速数 220 V 的低压配电线路一般不超过 250 m 。从配电间 据通信 ,载波频率在 500 kHz 以内,载波通道阻抗基本 到进户配电箱的典型网络拓扑为辐射状树型复合结 稳定 ,其设计和应用技术已经成熟和完善。近几年来 , 构 ,低压电力网可以由地埋绝缘电缆、架空绝缘电缆或 低压配电网电力线高速数据通信技术的研究和应用已 架空裸导线及开关装置等组成。每条低压线向若干低 成为电力线载波通信技术的一个热点 ,其使用的载波 压用户供电。在运行方式上也可采用互连方式 ,这样 频率高达 40 MHz ,数据速率也已到 200 Mbits ,主要 线路开关会由于一些原因而进行必要的操作 ,所以低 应用于互联网最后一公里的接入、数字家庭网络等 ,这 压网的结构是动态变化的。 已完全不同于传统的输电线载波通信系统。传统输电 从进户配电箱到用户室内电力线的典型网络拓扑 线载波通信中已成熟的窄带耦合技术也不能适用于高 主要也是辐射状树型复合结构。单总线的结构多用于 速宽带信号的传输 , 困而研究高频载波信号的宽带耦 未改造的老式住宅或农村居民住宅。低压电力线可以 合技术很有必要。 是墙埋绝缘电缆、架空绝缘电缆。 在低压配电网高速电力线载波通信系统中 ,主要 从上述对中、低压配电网的结构和运行方式的介 的载波信号耦合技术有电容耦合及电感耦合两种。本 绍可知 ,配电网相比于传统的中、高压输电线网络 ,差 文将对这两种宽带耦合技术及其耦合装置的设计及实 别很大。中、高压输电线载波通信基于网络结构较为 现进行介绍。 简单的输电网 ,实现长距离点到点的数据传输 ; 同时为 了保证通信的良好性能 ,在变电站及输电线 T 型分支 1 　耦合