1.2.1 主要参加单位和工作组成员
本部分主要起草单位：国网黑龙江省电力有限公司、深圳市力合微电子股份有限公司、哈尔 滨电工仪表研究所、中国电力科学研究院、国网重庆市电力公司电力科学研究院、黑龙江省电力
有限公司计量中心、青岛鼎信通讯股份有限公司、云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究 院、 北京福星晓程电子科技股份有限公司、 珠海中慧微电子有限公司、 四川省电力公司计量中心。 本部分主要起草人： 刘鲲、王瑄、陈波、葛得辉、刘宣、赵锋、孟宇、张旭明、关文举。 国网黑龙江省电力有限公司为起草单位。 深圳市力合微电子股份有限公司、 钜泉光电科技 （上 海）股份有限公司、青岛鼎信通讯股份有限公司、北京福星晓程电子科技股份有限公司进行仿真 与实验室测试。中国电力科学研究院、云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院、国网重 庆市电力公司电力科学研究院、黑龙江省电力有限公司计量中心进行现场验证。
2
国家标准编制原则和确定国家标准主要内容
本部分按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准包括 8 章，共 36 页，如表 1 所示。 表 1 “第 11 部分”的章节内容 章节 1 2 3 4 5 6 7 8 范围 规范性引用文件 术语、定义与缩略语 网络模型 物理层编码和调制 物理层信道和信号传输模式 电气指标要求 物理层服务 内容
1.3.3 起草工作组第二次会议内容
国家标准《低压窄带电力线通信》起草工作组于 2013 年 7 月 3~4 日在青岛召开了第二次会 议。由来自电力公司、载波通信产品研发制造企业、仪表制造企业、科研机构的 40 余位专家参 加了会议。本次会议由黑龙江省电力公司营销部副主任、工作组组长王瑄主持，会议分为相关标 准研究介绍和两项标准草案讨论两个部分进行。 第一，标准制定相关研究介绍内容： (1) 《欧洲 EN50065 标准体系》 ：冀北电力有限公司计量中心 田海亭 (2) 《低压载波电力线特性》 ：孟宇 (3) 《OFDM 的相关国际标准》 ：深圳市力合微电子股份有限公司 刘鲲 (4) 《低压电网噪声和阻抗现场实例》 ：青岛鼎信通讯股份有限公司 严由辉 (5) 《标准体系修改原则》 ：全国电工仪器仪表标准化技术委员会秘书处 关文举
1.2
目的和意义
“第 31 部分”是国家“十二五”智能电网下的 AMI（高级量测体系）通信核心标准。该制
订计划在 2011 年全国电工仪器仪表标准化技术委员会第四届三次会议获得一致通过，是“十二 五” 技术标准专项、 国家标准复审确认的修订项目， 是国家标准化体系建设工程规划提出的项目。 当前，随着全球 AMI 系统的快速发展，特别是我国用电用户信息采集系统的高速发展和大 规模部署，为保证系统健康地可持续发展，世界各国高度重视通信层的统一性 、开放性和兼容 性的研究和标准化工作。在 IEC 61000-3-8/EN 50065 和 IEC 61334 框架下，美国和欧洲都根据自 身的需求和电网特点建立起自己的 PLC 通信协议和信号传输特性要求。提高通信技术水平是 AMI 系统发展的关键，因此急迫需要符合我国应用需求和电网特点的标准规范的支持，以使我 国 PLC 技术在规范和有序的环境下发展。
2.1
综述
本标准定义了在 3kHz-500kHz 频段内的窄带正交频分复用电力线通信物理层规范。窄带正
交频分复用电力线通信基于先进的 OFDM 技术，物理层信号帧可以以连续方式或工频同步时隙 方式传输。物理层覆盖 3kHz-500kHz 频段，因而支持 CENELEC 频段（3kHz-148.5kHz）以及扩 展频段（150kHz-500kHz） 。在扩展频段，允许具体应用情形根据需求定义工作频率及带宽。
1.3.2 起草工作组第一次会议后“第 31 部分”完成的工作
第 31 部分 标准讨论稿编制过程如下：首先对技术路线进行论证 (1) 全面研究国际标准 对西班牙 PRIME 、法国的 G3 等 OFDM 国际标准进行仿真测试。在试验室进行物理 层功能测试， 特别是对其在中国低压电网环境中的适应性和鲁棒性进行分析和测试， 并 对中国电网电力线通信基础参数测试与分析， 建立模型。 由于低压电网电力线上存在较 大的时变噪声和干扰，因此，抗干扰能力和鲁棒性是 PLC 技术的核心。理论和实际测 试都表明， 充分利用干扰和噪声与工频的时域同步特性是在中国低压电网电力线上提高 PLC 抗干扰性能和鲁棒性的有效手段。此外，充分采用相干调制和解调技术、以及导 频技术进行信道估计和信道均衡等， 与国外标准所采用的差分调制相比较都将有明显的 性能提升。此外，充分考虑到国内 PLC 应用的多样性，在中心频率和带宽选择上应比 国外标准提供更好的灵活性。 (2) 2011 年 1 月到 12 月 芯片开发前期工作，进行仿真模板测试与实验室测试。于年底完 成芯片样品研制工作。 (3) (4) 2012 年 1 月到 12 月 小批量现场测试，各项指标达到设计要求。满足电力用户需求。 2013 年 1 月到 12 月 完成大规模安装与工程化测试。完成规模 500 万只以上。运行良 好。 完成技术方案及符合中国国情的自主知识产权的核心技术成果。
载荷输 入数据
时频 域交织
CRC-16
比特加扰
RS编码
卷积编码
比特重复
映射
帧头输 入数据
CRC-5
卷积编码
比特重复
时频 域交织
导频插入
OFDM调 制
插入CP/ 加窗
AFE
插入前导
图 1 发射端原理框图
2.3
物理层信号帧格式
物理层信号帧由前导信号（Preamble），物理帧头（PFH）和载荷（Payload）组成。
低压窄带电力线通信
第 31 部分：窄带正交频分复用电力线通信
编制说明
1 1.1 工作简况 任务来源
物理层规范
《低压窄带电力线通信第 31 部分：窄带正交频分复用电力线通信 物理层规范》是国家标 准制订计划项目（计归口。经 秘书处召集，由电力用户、制造企业、载波通信企业以及相关科研机构组成了标准起草工作组。
1.3
标准制定过程
1.3.1 起草工作组第一次会议内容
国家标准《低压窄带电力线通信》起草工作组第一次会议于 2010 年 5 月 6~7 日在哈尔滨召 开，由电力用户、制造企业、通信企业、研究机构等七十多位专家到会。本次会议首先由协办单 位——黑龙江省电力公司营销部副主任王瑄致欢迎词， 全国电工仪器仪表标准化技术委员会秘书 处关文举就标准来源、 目的和意义进行了汇报， 会议由全国电工仪器仪表标准化技术委员会第一 分委会副主任委员徐和平主持。 本次会议就本标准体系构架、对象、适用范围限定、标准基本技术要素、下阶段工作计划 、 下次会议时间、地点等达成以下共识。 第一，标准名称 《自动抄表系统 基于窄带的低压电力线载波抄表系统 第 216 部分:正交频分复用(OFDM) 协议》 。变更为 《 低压窄带电力线通信 第 31 部分：窄带正交频分复用电力线通信 物理层规 范》 。 第二，标准体系 《低压窄带电力线通信》分为如下几部分： ——第 11 部分：3 kHz~500 kHz 频带划分、输出电平和电磁骚扰限值。 ——第 21 部分：3 kHz～500 kHz 频带通信设备与系统 抗扰度要求； ——第 31 部分：窄带正交频分复用电力线通信 物理层规范。 ——第 32 部分：窄带正交频分复用电力线通信 介质访问控制层规范。 。 第三，各部分标准起草单位 第 11 部分：3 kHz~500 kHz 频带、发射电平和电磁骚扰 会议提出要加强中国电网基础数据测试，提供科学数据制定符合中国电网的各项技术指标， 由参会的各成员单位提供测试数据和建议。
标准主执笔人为青岛东软载波科技股份有限公司， 提出的技术指标和测试方法由中国电科院 和国网电科院论证。测试方法应统一，以保证数据的可比性。 起草组长单位为青岛东软载波科技股份有限公司，副组长单位为中国电科院和国网电科院。 完成时间：2010 年 7 月中旬提供讨论搞。本部分已经颁布 GB/T 31983.11-2015 第 31 部分：正交频分复用(OFDM )协议（底层协议集） 会议要求加强对 PRIME 和 G3 标准的研究与测试，加强对中国低压电网影响载波通信的各 项指标的研究，分析在中国低压电力线网络的各项参数，为建立中国的 OFDM 完整协议体系提 供基础数据。 本着严谨和科学、审慎的态度，由深圳力合微和中国电科院共同执笔并各自提出草案，提供 工作组讨论。 起草组长单位为中国电科院和深圳力合微股份有限公司，副组长单位为国网电科院。
2.2
系统框图
低压电力线载波系统发射端完成从输入的数据比特转换成电力线信道传输信号的转换。 输入
的待发送数据比特经过CRC校验编码、比特加扰、RS编码、卷积编码、比特重复、时域交织，然 后进行比特到符号的星座映射， 再将映射后的数据与导频数据一起进行OFDM符号的调制， 并插入
循环前缀和加窗， 至此形成数据的帧体部分。 数据帧体部分与前导信号、 帧头复接成发射信号帧。 最终发射信号帧通过模拟前端注入到电力线进行传输。
1.3.4 起草工作组第二次会议后“第 31 部分”完成的工作
“第 31 部分”标准草案编制过程如下：建立核心起草工作小组。 （1） 根据第二次全体工作会议要求，于 2013 年 8 月在北京建立 31 部分起草核心小组。 完成工作路线图。确定各自分工，建立实验室测试方法。进行技术优化。同时确定 启动 32 部分编制工作。 （2） 于 2014 年 4 月在深圳进行起草核心小组第二次会议， 会议对测试方法确定建立线上、 线下及现场测试方法形成。并对 32 部分进行框架汇报。 （3） 于 2014 年 8 月在深圳进行起草核心工作组第三次会议，对 31 部分修改情况汇报。
注： 20120824-T-604 自动抄表系统 基于窄带的低压电力线载波抄表系统 第 216 部分:正交频分复用(OFDM) 协议。变更为 低压窄带电力线通信 第 31 部分：窄带正交频分复用电力线通信 物理层规范。