600
400 200 0 频率 [kHz]
额定值
L1 C,谐元件
高频电缆
接在结合设备的次级端子和载波机之间 ， 由内、外导体 组成，两个导体同轴布置，传输信号完全限制在外导体内，外 导体接地作为屏蔽层传输线，从而保证其屏蔽性能好、传输损 耗低小、抗干扰性强、使用频带宽。
•线路阻波器
线路阻波器
线路阻波器串接在电力线路和变电站母线之间，阻塞高频信号， 减少变电站一次设备对高频信号的分流。由强流线圈、调谐元件和 保护元件组成，强流线圈通过全部线路电流，电感值为0.2～2mH， 分流损失不应超过2.6dB 。
等效电路
避雷器 阻塞阻抗：电阻分量 L1 调谐元件 C R L 1000 800
单元护套 外导体 外绝缘 内绝缘 内导体
常用型号SYV－75－（7－2）
分类代号：S－同轴射频 绝缘介质材料：Y－聚乙烯 护套材料代号：V－聚氯乙稀
特性阻抗：75欧姆
绝缘介质芯线外径整数值： 以毫米为单位1、2、3、4、 5... ... 屏蔽层： 一般屏蔽层有一层、两层、三 层及四层。
4、电力载波传输的业务 电话 远动 远方保护信号
（二）调制方式
电力线载波机采用的调制方式主要有双边带幅度调 制、单边带幅度调制和频率调制三种，其中单边带幅 度调制方式应用最为普遍，本节主要介绍这种调制方 式。 单边带幅度调制(SSB)也称单边带调幅，一般采用两次 调制及滤波的方法，将双边带调幅产生的两个边带除 去一个，载频也被抑制。它有以下优点：

7）乱真发射 乱真发射指在标称载波频带以外的一个 或多个频率处的功率发射，它的电平可以减低 而不影响信息的传输。乱真发射包括谐波、寄 生信号和交调产物。





带阴影的倒漏斗线代表在标称载波 频带以外的各个频率处所允许的乱 真发射的最高电平值。 BN表示标称载波频带，B表示距离 标称载波频带的间隔。 纵坐标尺A1适用于标称载波功率小 于或等于40W的电力线载波机，它 的坐标刻度值代表实测乱真发射电 平Lsp。 纵坐标尺A2适用于标称载波功率大 于40W的电力线载波机。A2纵坐标 尺的刻度值为相对电平值，它表示 实测乱真发射电平Lsp ，与电力线 载波机标称载波功率电平Ln 之差 。 对于某一台具体载波机，当将其实 测得到的乱真发射电平值(或其相 对值)标注在图中时，若其值于倒 漏斗线以下时则为合格，否则其乱 真发射指标不合格。 例如，对于标称载波功率大于40W 的载波机，应选用A2纵坐标尺，并 由此可确定在紧邻频率(OB )处所 允许的最高乱真发射电平为-56dB ，而在间隔1B处为 -68dB，而在问 隔2B处为 -80dB 。

（1）接收频带减为一半，噪声及干扰影响减小。 （2）提高了电力线载波频谱的利用率。 （3）发送功率集中在一个边带中，利用率高。
国际电工委员会(IEC)在出版物495号《单边带电力线载 波机输入输出特性的推荐值》 1）载波频率范围 由国家电信主管部门批准供电力线载波使用的全 部频带，我国规定为40～500kHz。电力线载波传输频 率范围的下限由耦合装置的下限及其费用确定。上限 由电力线衰减以及无线电干扰确定。绝缘地线载波传 输频率范围约为5～500kHz。 2）基本载波频带 在载波频率范围内划分的基本单元，供给一路单方 向电力线载波通路传输的频带宽度。 基本载波频带的 具体选择，主要由不同国家所采用的实际分配方法确 定，通常为4kHz，有的国家选用2.5kHz或3kHz。 3）标称载波频带 一台实际电力线载波机单方向载波通路所占用的 频带宽度，它等于基本载波频带宽度或其整数倍。


1、电力线载波通信系统的构成
高压电力线、阻波器、耦合电容器、结合滤波器、载波机 和高频电缆组成
变电站 A
阻波器
变电站 B 高压线
阻波器
CC/CVT
结合滤波器 电力线载波机 结合滤波器
CC/CVT
电力线载波机
传输数据、电话和护信号
耦合设备
2、电力载波机 载波机发送功率较大（1-100W） 为集中利用发送功率，一般使用单路载波机 具备有较好的自动电平调节系统，接收信号电平 变化在30dB变化范围内时，音频信号输出电平 变化＜1dB 主要传输调度电话、自动化信息、电力线路保护 信号
允许传送和判别的时间很短，发送信号的次数极少(每年 仅数次)，没有预定的发送时间，而且要求保护装置正确 动作的概率很高(安全性很高)和丢失命令的概很低(可依 靠性很高) 与话音交替复用 (AMP)
二、电力线载波机的体系结构
（一）电力线载波机的特点与技术要求




(1)电力线高频通道杂音大，线路直通距离长，衰减大，为保证收 信端有足够的信噪比，要求电力线载波机的发信功率较大。 (2)电力线载波机确保在电力线路故障或系统操作，造成高频通道 衰减突然增大很多时，仍能维持通畅。因此，要求电力线载波机 要有较快调节速度和较大调节范围的自动电平调节系统 (3)为便于灵活组织通信和频率分配，并避免因发信功率太大引起 制造困难，电力线载波机大多是单路机。 (4)现代电力线载波机大多为多功能、标准化、系列化、通用化的 载波通信设备，能适应在110-500kV各种不同电压等级的电力线 上传送电话与非电话业务的需要。 (5)为了提高电力线高频通道和载波设备的利用率，国产电力线载 波机本身常带有自动交换系统，并可为重要用户提供优先权。
3. 以单路载波为主 电力系统从调度通信的需要出发，往往要 依靠发电厂、变电所同母线上不同走向的电 力线开设载波来组织各方向的通信。由于能 使用频谱的限制、通信方向的分散以及组网 灵活性的考虑，电力线通信大量采用单路载 波设备。
一、电力线载波通信的特点（续）
4. 线路存在强大的电磁干扰 由于电力线路上存在强大的电晕等干扰噪声， 要求电力线载波设备具有较高的发信功率， 以获得必需的输出信噪比。 另外，由于50Hz谐波的强烈干扰，使得0.33.4KHz的话音信号不能直接在电力线上传输， 只能将信号频谱搬移到40KHz以上，进行载 波通信。
电力线载波通信是电力系统特有的通信方式。

一、电力线载波通信的特点
1. 独特的耦合设备 电力线路上有工频大电流通过，载波通 信设备必须通过高效、安全的耦合设备才能 与电力线路相连。这些耦合设备既要使载波 信号有效传送，又要不影响工频电流的传输， 还要能方便地分离载波信号与工频电流。此 外，耦合设备还必须防止工频电压、大电流 对载波通信设备的损坏，确保安全。
结合滤波器与耦合电容器一起组成结合设备，在电力线和 高频电缆之间传输载波信号，实现线路侧和载波侧的阻抗匹配
结合滤波器样例： MCD80
结合滤波器原理图
设计耦合系统采用的线路阻抗值一般是： 单根导线：相地耦合为400Ω。相相耦合为600Ω； 分裂导线：相地耦合为300Ω，相相耦合为500Ω。 电缆侧（载波侧）一般为75Ω。
第三章 电力线载波通信

概述 电力线载波通信系统 数字电力线载波机 电力线载波通信新技术
第一节 概述

电力线载波通信(也称PLC-Power Line Carrier)是利用 高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力 系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务 通信及各种信息传输。电力线路是为输送50Hz强电设 计的，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，电力线 载波通信复用电力线路进行通信不需要通信线路建设 的基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有重要 地位。


8）峰值包络功率 指在规定的工作条件下，在调制包 络最高峰值处载波一周期内送到规定负 载上的平均功率。 9）标称载波功率 电力线载波机的标称载波功率是指 在满足乱真发射要求，并在载波机输出 端终接以等于标称阻抗值的电阻负载的 情况下，设计该设备时所取的峰值包络 功率。



10）自动增益控制 当接收载波信号电平在自动增益控制调 节范围内变化30dB时，话音及信号的音频接收 电平的变化应小于1dB。 11）机内杂音 在一对不用压扩器的电力线载波机的话 音输出端，测得的电话加权杂音电平应不超过60dBmOP以上。 12）近端及远端串音 在一对不用压扩器的电力线载波机中， 由一个或几个信号通路引起的近端及远端串音 ，不应使话音通路的加权杂音功率增加到60dBmOP以上。
二、我国电力线载波通信的现状（续）
(1) 电力线载波无论是在所具有的规模范围、装 机数量还是在从事人员数量上，都是空前的。 (2) 电力线载波通信综合业务能力有了很大的发 展。 (3) 载波技术装备水平有了很大提高。
(4) 理论研究成果卓著。
第二节 电力线载波通信系统
一、电力线载波通信系统构成
电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合设 备构成，如图3-1 。其中耦合装置包括线路阻波器GZ、耦合电容 器C、结合滤波器JL（又称结合设备）和高频电缆HFC，与电力线 路一起组成电力线高频通道。

各构成部分的作用（续）

线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电力 系统一次设备的“加工”，故又称“加工设备”，加 工设备的作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏 到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电 站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同 电力线路上高频通道。
结合设备连接载波机与输电线，它包括高频电缆，作 用是提供高频信号通路。 输电线既传输电能又传输高频信号。
一、电力线载波通信的特点（续）
2. 线路频谱安排的特殊性 电力线载波通信能使用的频谱由三个因素决定： （1）电力线路本身的高频特性。 （2）避免50Hz工频的干扰。 （3）考虑载波信号的辐射对无线电广播及无线 通信的影响。 我国统一规定电力线载波通信使用的频率范围为 40—500KHz。
一、电力线载波通信的特点（续）
耦合装置 电力线路 耦合装置
G
发电机 变压器 GZ C JL HFC 载 波 机 A JL HFC GZ 变压器