江苏电力系统通信技术研究

电力线载波通信芯片：该芯片内嵌PHY层和MAC层的高集成度SOC单芯片解决方案，兼容国家电网公司低压电力线宽带载波通信企业标准。 该芯片防衰减能力强，频带利用率高，能够在恶劣的电力环境下实现数据高速稳定传输。此芯片作为一颗SOC芯片，集成的32位CPU内核具有强大的稳定能力，集成MAC控制器和PHY层处理器，能够实现单芯片的电力线通信解决方案，可满足PRIME MAC层以及不同应用层所要求的相关协议功能。 该芯片通过MAC层、网络层支持信标时隙管理机制，有效提高集中器和终端之间数据的交换效率，可以在交流电上执行高速的半双工通信，适用用电信息采集系统和智能控制系统之间的数据和控制信息的交换。HPLC芯片拥有相位拓扑识别，分相治理更均衡。江苏电力系统通信技术研究

电力线宽带载波通信方式优势：(1)宽带载波基于已经过普遍验证的 TCP/IP 网络技术，具有完善的链路层和网络层数据保护与验证，远非各种轻量级的结点组织和中继算法可比。 (2)宽带载波通信速率高，可以在极短的时间内完成数据传输，可有效降低遭受突发干扰的影响，即使一次通信失败，也可迅速进行重发，确保数据可靠。 (3)宽带载波芯片大都基于高性能 32 位中心和DSP 技术制造，在技术等级和性能上都具有优势。 (4)除了应用层的数据加密，宽带载波在链路层支持 DES、3DES、AES 等加密算法，数据通信安全性高。(5)即使是在窄带载波较有优势的通信距离上，宽带载波通过 OFDM 等高性能调制方式，以及完善的中继组网机制，完全可以满足当前大部分台区的应用需求。 (6)宽带载波通信性能高、速率快、扩展能力强，可加载多种网络应用，但其成本相对于窄带载波并未增加多少，因此具有性价比优势。杭州电力系统通信芯片电力线载波通讯技术能够有效监测和控制电网中的家用电器。

电力线载波通信（power line carrier communication）以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。VC6322是一款单芯片PLC连网MCU，专为智能电网和工业物联网应用而设计。它集成了大电流PLC线路驱动器、高性能PLC收发器、一个32-bit ARM Cortex-M4 MCU、嵌入式flash内存、一个10/100以太网MAC和多个接口。VC6322支持中国国家电网公司Q/GDW1612（HPLC）和IEEE 1901.1，用于智慧电网和其他工业物联网应用。VC6322解决方案经过优化，可在嘈杂的电网环境中提供较强健的AMI网络连接和较先进的通信效能。

HPLC芯片电力线载波通信频带复用：现代大多数电力线载波机，均采用标准4kHz频谱,其中有效传输频带为300～3400Hz。为了节约使用有效频带,采用频分复用技术，将300～2000Hz一段传送话音，2400～3400Hz上音频段传送远动数据或高频保护信号。还有些载波机配有专门使用的控制接口，利用同一载波通道瞬时切换传送高频保护信号，统称为复用载波机。信号的传输计算，耦合到输电线上的高频载波电流，随着导线排列和交叉换位的差异，以及耦合方式的不同，其传输规律非常复杂。在设计载波通道时，传输性能的计算以往多用经验公式,不够精确。70年代以后,根据模式传输理论推导了载波电流模式传输计算数学模型，所编制的通用计算程序已经提供了工程上足够精确的计算工具，供设计、制造及运行部门使用。80年代中国所开发的实用化软件，已经达到了国际先进水平。HPLC芯片能够为电业部门及其他公共事业部门提供了完整可靠的载波通讯解决方案。

HPLC通信模块功能特点：1、ID标识管理，芯片也有“身份证”。HPLC通信芯片建有统一的物联网设备身份标签，芯片ID均由中国电力科学研究院有限公司统一发布，等同于入网许可证，模块ID均由各省营销服务中心发布，模块ID采集可识别各ID合法性，防止非法设备接入，保证了网络的安全。2、档案自动同步，动态维护更全方面：利用 HPLC通信模块高速率的特点和台区自动识别的功能，可以实现电能表档案信息、设备参数自上而下、自下而上的双向同步，确保了设备档案信息的准确，并解决了台区基础档案不完全的问题，减少现场档案排查的工作量，提高自动抄表成功率，为台区线损的治理提供帮助。相比于传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC芯片技术具有带宽大、传输速率高的优点。江苏电力线载波通信PLC基本原理

HPLC芯片相比使用其它传输介质费用都要实惠一些。江苏电力系统通信技术研究

HPLC芯片电力线载波通信与一般架空线载波通信的不同点是：在同一电网内可用的频谱范围自8kHz～500kHz，只能开通有限的通道,如每个单向通道需占用标准频带4kHz,则该频带不能重复使用，否则将产生严重的串音干扰。故一般电力线载波设备均采用单路单边带体制，每条通道双向占用2×4kHz带宽,总共61条电路。如果需要开更多电路，则必须采取加装电网高频分割滤波器的隔离措施。发信功率限制：由于载波电流在电力线上传输时会向空间辐射电磁波，干扰该频段内的广播和飞行、航海等导航业务，所以各国官方均对发信功率加以限制，通常10瓦输出可传输几百公里，而某些大于1000公里的线路，也允许将输出功率提高到100瓦。江苏电力系统通信技术研究