Starkstromleitungskommunikation

Starkstromleitungskommunikation (PLC) ist ein System, um Daten auf einem Leiter zu tragen, der auch für die elektrische Energieübertragung verwendet wird. Es ist auch bekannt als Starkstromleitungstransportunternehmen, Starkstromleitung Digitalunterzeichneter-Linie (PDSL), Hauptkommunikation, Starkstromleitungstelekommunikation (PLT), Starkstromleitungsnetzwerkanschluss (PLN) und Breitband über Starkstromleitungen (BPL),

Eine breite Reihe von Starkstromleitungsnachrichtentechnologien ist für verschiedene Anwendungen im Intervall von der Hausautomation zum Internetzugang erforderlich.

Elektrische Leistung wird über lange Entfernungen mit Hochspannungsübertragungslinien übersandt, hat über mittlere Stromspannungen verteilt, und hat Innengebäude an niedrigeren Stromspannungen verwendet. Technologien von Most PLC beschränken sich zu einem Satz von Leitungen (wie Propositionen, die innerhalb eines einzelnen Gebäudes telegrafieren), aber einige können sich zwischen zwei Niveaus (zum Beispiel, sowohl das Vertriebsnetz als auch die Propositionsverdrahtung) treffen. Normalerweise verhindern Transformatoren, das Signal fortzupflanzen, das verlangt, dass vielfache Technologien sehr große Netze bilden. Verschiedene Datenraten und Frequenzen werden in verschiedenen Situationen verwendet.

Mehrere schwierige technische Probleme sind zwischen Radio und Starkstromleitungskommunikation, namentlich diejenigen von Ausbreitungsspektrum-Radiosignalen üblich, die in einer voll gestopften Umgebung funktionieren.

Potenzielle Einmischung ist lange zum Beispiel eine Sorge von Amateurradiogruppen gewesen.

Grundlagen

Starkstromleitungskommunikationssysteme funktionieren durch das Beeindrucken eines abgestimmten Transportunternehmen-Signals auf dem telegrafierenden System. Verschiedene Typen von powerline Kommunikationen verwenden verschiedene Frequenzbänder abhängig von den Signalübertragungseigenschaften der verwendeten Macht-Verdrahtung. Seitdem das Macht-Verteilersystem für die Übertragung der AC Macht an typischen Frequenzen von 50 oder 60 Hz ursprünglich beabsichtigt war, haben Macht-Leitungsstromkreise nur eine beschränkte Fähigkeit, höhere Frequenzen zu tragen. Das Fortpflanzungsproblem ist ein Begrenzungsfaktor für jeden Typ von Starkstromleitungskommunikationen.

Datenraten und Entfernungsgrenzen ändern sich weit über viele Starkstromleitungsnachrichtenstandards. Niederfrequente (ungefähr 100-200 Kilohertz) Transportunternehmen haben auf Hochspannungsübertragungslinien Eindruck gemacht kann einen oder zwei analoge Stimmenstromkreise oder Telemetrie tragen und Stromkreise mit einer gleichwertigen Datenrate von einigen hundert Bit pro Sekunde kontrollieren; jedoch können diese Stromkreise viele Meilen lang sein. Höhere Datenraten beziehen allgemein kürzere Reihen ein; ein lokales Bereichsnetz, das an Millionen von Bit pro Sekunde funktioniert, kann nur einen Fußboden eines Bürogebäudes bedecken, aber beseitigt das Bedürfnis nach der Installation des hingebungsvollen Netzkabelns.

Langes Ziehen, niedrige Frequenz

Dienstprogramm-Gesellschaften verwenden spezielle Kopplungskondensatoren, um Radiosender mit der Macht-Frequenz AC Leiter zu verbinden. Verwendete Frequenzen sind im Rahmen 24 bis 500 Kilohertz, mit Sender-Macht-Niveaus bis zu Hunderte von Watt. Diese Signale können auf einem Leiter, auf zwei Leitern oder auf allen drei Leitern einer Hochspannung AC Übertragungslinie beeindruckt sein. Mehrere PLC Kanäle können auf eine HV Linie verbunden werden. Durchscheinende Geräte werden an Hilfsstationen angewandt, um den Transportunternehmen-Frequenzstrom davon abzuhalten, durch den Stationsapparat umgangen zu werden und sicherzustellen, dass entfernte Schulden die isolierten Segmente des PLC Systems nicht betreffen. Diese Stromkreise werden für die Kontrolle von switchgear, und für den Schutz von Übertragungslinien verwendet. Zum Beispiel kann ein Schutzrelais einen PLC Kanal verwenden, um eine Linie zu Fall zu bringen, wenn eine Schuld zwischen seinen zwei Terminals entdeckt wird, aber die Linie in der Operation zu verlassen, wenn die Schuld anderswohin auf dem System ist.

Auf einem powerlines in der ehemaligen Sowjetunion werden PLC-Signale in die Hochspannungslinie, aber in den Boden-Leitern nicht gefüttert, die auf Isolatoren an den Pylonen http://m.io.ua/img_aa/medium/1941/59/19415971.jpg. bestiegen werden

Während Dienstprogramm-Gesellschaften Mikrowelle und jetzt, zunehmend, Faser Sehkabel für ihre primären Systemnachrichtenbedürfnisse verwenden, kann der Starkstromleitungstransportunternehmen-Apparat noch als ein Aushilfskanal oder für sehr einfache preisgünstige Installationen nützlich sein, die Installationsfaser Sehlinien nicht bevollmächtigen.

Starkstromleitungstransportunternehmen-Kommunikation (PLCC) wird für das Fernmeldewesen, den Fernschutz und die Fernüberwachung zwischen elektrischen Hilfsstationen durch Starkstromleitungen an Hochspannungen, wie 110 kV, 220 kV, 400 kV hauptsächlich verwendet. Der Hauptvorteil ist die Vereinigung von zwei Anwendungen in einem einzelnen System, das besonders nützlich ist, um elektrische Ausrüstung und fortgeschrittene Energieverwaltungstechniken (wie OpenADR und OpenHAN) zu kontrollieren.

Die Modulation, die allgemein in diesen System verwendet ist, ist Umfang-Modulation. Die Transportunternehmen-Frequenzreihe wird für Audiosignale, Schutz und eine Versuchsfrequenz verwendet. Die Versuchsfrequenz ist ein Signal in der Audioreihe, die unaufhörlich für die Misserfolg-Entdeckung übersandt wird.

Das Stimmensignal wird zusammengepresst und in den 4000. anordne gefiltert, und diese Audiofrequenz wird mit der Transportunternehmen-Frequenz gemischt. Die Transportunternehmen-Frequenz wird wieder gefiltert, verstärkt und übersandt. Die Übertragungsmacht dieser HF Transportunternehmen-Frequenzen wird im Rahmen 0 zu +32 dbW sein. Diese Reihe wird gemäß der Entfernung zwischen Hilfsstationen gesetzt.

PLCC kann verwendet werden, um privaten Zweigaustausch (PBXs) miteinander zu verbinden.

Zu sectionalize schützt das Übertragungsnetz und gegen Misserfolge, ein "Sperrkreis" wird der Reihe nach mit der Macht (Übertragung) Linie verbunden. Sie bestehen aus einer oder mehr Abteilungen von widerhallenden Stromkreisen, die die hohen Frequenztransportunternehmen-Wellen (24 Kilohertz bis 500 Kilohertz) blockieren und Macht-Frequenzstrom (50 Hz - 60 Hz) lassen, gehen durch. Sperrkreise werden in switchyard von den meisten Kraftwerken verwendet, um Transportunternehmen davon abzuhalten, in die Stationsausrüstung einzugehen. Jeder Sperrkreis hat einen Blitz arrester, um es vor Woge-Stromspannungen zu schützen.

Ein Kopplungskondensator wird verwendet, um die Sender und Empfänger zur Hochspannungslinie zu verbinden. Das stellt niedrigen Scheinwiderstand-Pfad für die Transportunternehmen-Energie zur HV Linie zur Verfügung, aber blockiert den Macht-Frequenzstromkreis, indem es ein hoher Scheinwiderstand-Pfad gewesen wird. Der Kopplungskondensator kann ein Teil eines für das Stromspannungsmaß verwendeten Kondensatorstromspannungstransformators sein.

Starkstromleitungstransportunternehmen können sein Übertragungssystem vom Analogon bis digitalen ändern, um Internetprotokoll-Geräte zu ermöglichen. Digitalstarkstromleitungstransportunternehmen (DPLC) wurde für die Digitalübertragung über Starkstromleitungen entwickelt. DPLC hat die erforderliche Qualität von Bit-Fehlerrate-Eigenschaften und Übertragungsfähigkeit wie das Übertragen der Information von kontrollierten Stationen der elektrischen Versorgung und Images.

Starkstromleitungstransportunternehmen-Systeme sind lange ein Liebling an vielen Dienstprogrammen gewesen, weil es ihnen erlaubt, Daten über eine Infrastruktur zuverlässig zu bewegen, die sie kontrollieren. Viele Technologien sind dazu fähig, vielfache Anwendungen durchzuführen. Zum Beispiel kann ein Nachrichtensystem gekauft am Anfang für das automatische Meter-Lesen manchmal auch für die Lastkontrolle oder für Nachfrageansprechanwendungen verwendet werden.

Ein PLC Transportunternehmen, das Station wiederholt, ist eine Möglichkeit, an der ein Signal der Starkstromleitungskommunikation (PLC) auf einem powerline erfrischt wird. Deshalb

das Signal wird vom powerline herausgefiltert, hat demoduliert und hat auf einer neuen Transportunternehmen-Frequenz moduliert, und hat dann auf den powerline wieder wiedereingespritzt. Signale von As PLC können lange Entfernungen tragen (mehrere 100 Kilometer), solche Möglichkeiten bestehen nur auf sehr langen Starkstromleitungen mit der PLC Ausrüstung.

PLC ist eine der für das automatische Meter-Lesen verwendeten Technologien. Sowohl Einweg-als auch Zweiwegesysteme sind seit Jahrzehnten erfolgreich verwendet worden. Das Interesse an dieser Anwendung ist wesentlich in der neuen Geschichte — nicht so viel gewachsen, weil es ein Interesse am Automatisieren eines manuellen Prozesses gibt, aber weil es ein Interesse am Erreichen frischer Daten von allen gemessenen Punkten gibt, um das System besser zu kontrollieren und zu operieren. PLC ist eine der Technologien, die in Systemen von Advanced Metering Infrastructure (AMI) verwenden werden.

In einem Einweg-(inbound nur) System, Lesungen "Luftblase" von Endgeräten (wie Meter), durch die Nachrichteninfrastruktur, zu einer "Master-Station", die die Lesungen veröffentlicht. Ein Einwegsystem könnte tiefer gekostet werden als ein Zweiwegesystem, sondern auch ist schwierig wiederzukonfigurieren sollte die Betriebsumgebung sich zu ändern.

In einem Zweiwegesystem (sowohl auslaufend als auch inbound unterstützend), können Befehle aus der Master-Station übertragen werden, um Geräte (Meter) - das Berücksichtigen der Wiederkonfiguration des Netzes zu beenden, oder Lesungen zu erhalten, oder Nachrichten usw. zu befördern. Das Gerät am Ende des Netzes kann dann (inbound) mit einer Nachricht antworten, die den Sollwert trägt. An einer Dienstprogramm-Hilfsstation eingespritzte Ausgangsnachrichten werden sich zu allen Punkten stromabwärts fortpflanzen. Dieser Typ der Sendung erlaubt dem Nachrichtensystem, gleichzeitig viele tausend von Geräten zu erreichen —, wie man bekannt, alle von denen Macht haben, und sind vorher als Kandidaten für die Lasthütte identifiziert worden. PLC kann auch ein Bestandteil eines Klugen Bratrostes sein.

Mittlere Frequenz (MHZ)

(Engbandige) Hauskontrolle

Starkstromleitungskommunikationstechnologie kann die elektrische Leistung verwenden, die innerhalb eines Hauses für die Hausautomation telegrafiert: zum Beispiel, Fernbedienung der Beleuchtung und Geräte ohne Installation der zusätzlichen Kontrollverdrahtung.

Normalerweise funktionieren Hauskontrolle-Starkstromleitungskommunikationseinrichtungen durch das Modulieren in einer Transportunternehmen-Welle zwischen 20 und 200 Kilohertz in den Haushalt, der am Sender telegrafiert. Das Transportunternehmen wird durch Digitalsignale abgestimmt. Jeder Empfänger im System hat eine Adresse und kann durch die Signale individuell befohlen werden, die über die Haushaltsverdrahtung übersandt sind, und hat am Empfänger decodiert. Diese Geräte können entweder in regelmäßige Macht-Ausgänge eingesteckt, oder dauerhaft im Platz angeschlossen werden. Da sich das Transportunternehmen-Signal zu nahe gelegenen Häusern (oder Wohnungen) auf demselben Verteilersystem fortpflanzen kann, haben diese Kontrollschemas eine "Hausadresse", die den Eigentümer benennt. Eine populäre als X10 bekannte Technologie ist seit den 1970er Jahren verwendet worden.

Der "universale powerline Bus", eingeführt 1999, verwendet Pulspositionsmodulation (PPM). Die physische Schicht-Methode ist ein sehr verschiedenes Schema als der X10. LonTalk, ein Teil von LonWorks Hausautomationserzeugnis, wurde als ein Teil von einigen Automationsstandards akzeptiert.

Engbandige niedrige Geschwindigkeit

Engbandige Starkstromleitungskommunikationen haben begonnen, kurz nachdem Versorgung der elektrischen Leistung weit verbreitet geworden ist. Ungefähr dem Jahr 1922 haben die ersten Transportunternehmen-Frequenzsysteme begonnen, über Hochspannungslinien mit Frequenzen von 15 bis 500 Kilohertz zu Telemetrie-Zwecken zu funktionieren, und das geht weiter. Verbrauchsgüter wie Baby-Warnungen sind mindestens seit 1940 verfügbar gewesen.

Versetzen Sie in den 1930er Jahren in wellenartige Bewegungen Transportunternehmen, das signalisiert, wurde auf dem Medium (10-20 kV) und niedrige Stromspannung (240/415 V) Verteilersysteme vorgestellt. Viele Jahre lang hat die Suche für eine preiswerte bidirektionale Technologie weitergegangen, die für Anwendungen wie das entfernte Meter-Lesen passend ist. Zum Beispiel hat Tokyo Electric Power Co Experimente in den 1970er Jahren geführt, die erfolgreiche bidirektionale Operation mit mehreren hundert Einheiten gemeldet haben. Seit der Mitte der 1980er Jahre hat es eine Woge von Interesse im Verwenden des Potenzials von Digitalkommunikationstechniken und Digitalsignalverarbeitung gegeben. Der Laufwerk soll ein zuverlässiges System erzeugen, das preiswert genug ist, um weit installiert und fähig zu werden, sich Kosten effektiv mit Radiolösungen zu bewerben. Aber der engbandige powerline Kommunikationskanal präsentiert viele technische Herausforderungen, ein mathematisches Kanalmodell und ein Überblick über die Arbeit sind verfügbar.

Anwendungen von Hauptkommunikationen ändern sich enorm, wie von solch einem weit verfügbaren Medium erwartet würde. Eine natürliche Anwendung der schmalen Band-Starkstromleitungskommunikation ist die Kontrolle und Telemetrie der elektrischen Ausrüstung wie Meter, Schalter, Heizungen und Innengeräte. Mehrere aktive Entwicklungen denken solche Anwendungen aus einem Systemgesichtspunkt wie Nachfrageseitenmanagement. Darin würden Innengeräte ihren Gebrauch von Mitteln intelligent koordinieren, zum Beispiel Maximallasten beschränkend.

Kontrolle und Telemetrie-Anwendungen schließen beide 'Dienstprogramm' Seitenanwendungen ein, der Ausrüstung einschließt, die der Dienstprogramm-Gesellschaft bis zum Innenmeter und den 'Verbraucherseite'-Anwendungen gehört, der Ausrüstung in die Propositionen des Verbrauchers einschließt. Mögliche Anwendungen der Dienstprogramm-Seite schließen automatische Meter-Lesen (AMR), dynamische Zolltarif-Kontrolle, Lastmanagement, Lastprofil-Aufnahme, Kreditkontrolle, Vorausbezahlung, Fernverbindung, Schwindel-Entdeckung und Netzmanagement ein und konnten erweitert werden, um Benzin und Wasser einzuschließen.

Ein Projekt von EDF, Frankreich schließt Nachfragemanagement, Straßenbeleuchtungskontrolle, das entfernte Messen und die Abrechnung, Kunde spezifische Zolltarif-Optimierung, Vertragsmanagement, Aufwand-Bewertung und Gasanwendungssicherheit ein.

Es gibt auch viele Spezialnische-Anwendungen, die die Hauptversorgung innerhalb des Hauses als eine günstige Datenverbindung für die Telemetrie verwenden. Zum Beispiel im Vereinigten Königreich und Europa verwendet ein Fernsehpublikum-Mithörsystem powerline Kommunikationen als ein günstiger Datenpfad zwischen Geräten, die Fernsehbetrachtungstätigkeit in verschiedenen Zimmern in einem Haus und Daten concentrator kontrollieren, der mit einem Telefonmodem verbunden wird.

Mittler-Gang-engbandig

Die Systemtechnologie von Distribution Line Carrier (DLC) hat eine Frequenzreihe von 9 bis 500 Kilohertz mit der Datenrate bis zu 576 kbit/s verwendet.

Ein Projekt genannt das Echtzeitenergiemanagement über Powerlines und Internet (REMPLI) wurde von 2003 bis 2006 von der Europäischen Kommission gefördert.

2009 hat eine Gruppe von Verkäufern PoweRline Intelligente Messen-Evolution (HAUPT)-Verbindung gebildet.

Das Übertragen von Rundfunkprogrammen

Sometimes PLC wurde verwendet, um Rundfunkprogramme über powerlines zu übersenden. Wenn bedient, im Wellenbereich von AM ist es als ein Transportunternehmen-Strom-System bekannt.

Hochfrequenz-(1 MHz)

Hohe Frequenzkommunikation kann (re), große Teile des Radiospektrums für die Kommunikation verwenden, oder kann ausgesuchtes (schmales) Band (Er) abhängig von der Technologie verwenden.

Nach Hause Netzwerkanschluss (LAN)

Starkstromleitungskommunikationen können auch in einem Haus verwendet werden, um Hauscomputer und Peripherie und Hausunterhaltungsgeräte miteinander zu verbinden, die einen Hafen von Ethernet haben. Adapter-Sätze von Powerline stecken in Macht-Ausgänge ein und stellen eine Verbindung von Ethernet mit der vorhandenen elektrischen Verdrahtung zuhause her. (Macht-Streifen mit der Entstörung können das Starkstromleitungssignal absorbieren.) Das erlaubt Geräten, Video und Daten ohne die Unannehmlichkeit zu teilen, gewidmete Netzkabel zu führen.

Der am weitesten aufmarschierte powerline Netzwerkanschluss des Standards ist von HomePlug Powerline Verbindung. HomePlug ist AV von den Spezifizierungen von HomePlug am aktuellsten und wurde von der IEEE 1901-Gruppe als eine Grundlinie-Technologie für ihren Standard, veröffentlicht am 30. Dezember 2010 angenommen. HomePlug schätzt ein, dass mehr als 45 Millionen Geräte von HomePlug weltweit aufmarschiert worden sind. Andere Gesellschaften und Organisationen zurück verschiedene Spezifizierungen für die Starkstromleitung, die nach Hause vernetzt, und schließen diese die Universale Powerline Vereinigung, die HD-PLC Verbindung und die G.hn Spezifizierung des ITU-T ein.

Breitband über die Starkstromleitung (BPL)

Das Breitband über die Starkstromleitung (BPL) ist ein System, um Zweiwegedaten über den vorhandenen elektrischen Vertrieb zu übersenden, der in einem Metropolitangebiet telegrafiert. Das würde den Aufwand eines hingebungsvollen Netzes von Leitungen für die Datenkommunikation vermeiden. Jedoch, weil BPL einige derselben für Überluftradiosysteme verwendeten Radiofrequenzen verwendet, ist Einmischung ein Problem. BPL würde Anwendungen im Erlauben von Dienstprogramm-Gesellschaften haben, das kluge Messen und Lastmanagement zu verwenden, Zweiwegekommunikation mit der Kundenausrüstung versorgend.

Automobilgebrauch

Starkstromleitungstechnologie ermöglicht Netzkommunikation im Fahrzeug von Daten, Stimme, Musik und Videosignalen durch Digitalmittel über die Batteriestarkstromleitung des direkten Stroms (DC). Fortgeschrittene Digitalnachrichtentechniken, die geschneidert sind, um feindliche und laute Umgebung zu überwinden, werden in einem kleinen Größe-Silikongerät durchgeführt. Eine Starkstromleitung kann für vielfache unabhängige Netze verwendet werden. Die Vorteile würden niedrigere Kosten und Gewicht (im Vergleich zur getrennten Macht- und Kontrollverdrahtung), flexible Modifizierung und Bequemlichkeit der Installation sein. Potenzielle Probleme in Fahrzeuganwendungen würden die höheren Kosten von Endgeräten einschließen, die mit aktiven Steuerungen und Kommunikation und der Möglichkeit von intereference mit anderen Radiofrequenzgeräten im Fahrzeug oder anderen Plätzen ausgestattet werden müssen.

Prototypen sind in Fahrzeugen, mit vereinbaren Automobilprotokollen wie KÖNNEN-BUS, LIN-Bus über die Starkstromleitung (Gleichstrom-LIN) und [Gleichstrom-Bus] erfolgreich betrieblich.

Starkstromleitung von LonWorks basierte Kontrolle ist für ein HVAC System in einem Produktionsmusterbus verwendet worden.

Der SAE J1772 Komitee, das Standardstecker für die Einfügefunktion elektrische Fahrzeuge entwickelt, hat vor, Starkstromleitungskommunikation zwischen dem Fahrzeug, der stürmenden Station außer Ausschuss und dem klugen Bratrost zu verwenden, ohne eine zusätzliche Nadel zu verlangen; SAE und die IEEE Standardvereinigung teilen ihre Draftstandards, die mit dem klugen Bratrost und der Fahrzeugelektrifizierung verbunden sind.

Standards

Zwei ausgesprochen verschiedene Sätze von Standards gelten für powerline, der bezüglich Anfangs 2010 vernetzt.

Innerhalb von Häusern HomePlug AV und IEEE geben 1901 Standards an, wie, allgemein, vorhandene AC-Leitungen zu Datenzwecken verwendet werden sollten. IEEE 1901 schließt HomePlug AV als eine Grundlinie-Technologie ein, so sind irgendwelche IEEE 1901 Produkte mit HomePlug AV, HomePlug Grüner PHY oder bevorstehender HomePlug AV2 Spezifizierung (unter der Entwicklung jetzt und angenommen völlig zwischendurchführbar, Q1 2011 genehmigt zu werden).

Standardorganisationen

Mehrere konkurrierende Organisationen haben Spezifizierungen, einschließlich HomePlug Powerline Verbindung, Universale Powerline Vereinigung und HD-PLC Verbindung entwickelt. Auf dem Dezember 2008 hat der ITU-T Empfehlung G.hn/G.9960 als ein Standard für schnelllaufenden powerline angenommen, schmeicheln Sie und phoneline Kommunikationen. Die Nationale Energie Marketers Vereinigung wurde auch am Befürworten für Standards beteiligt. IEEE P1901 ist eine IEEE Arbeitsgruppe, die den globalen Standard für die hohe Geschwindigkeit powerline Kommunikationen entwickelt. Im Juli 2009 hat die Arbeitsgruppe IEEE seinen "1901-Draftstandard für das Breitband über Starkstromleitungsnetze genehmigt: Mittlere Zugriffskontrolle und Physische Schicht-Spezifizierungen" als ein IEEE Draftstandard für das Breitband über Starkstromleitungen, die mittlere Zugriffskontrolle und physische Schicht-Spezifizierungen definieren. Der IEEE 1901-Draftstandard wurde durch den IEEE im Januar 2010, der Endstandard genehmigt am 30. September 2010 veröffentlicht und hat am 1. Februar 2011 veröffentlicht.

NIST hat IEEE 1901, HomePlug AV und ITU-T G.hn als "Zusätzliche Standards eingeschlossen, die durch das NIST-Thema der Weiteren Rezension" für den Klugen Bratrost in den Vereinigten Staaten identifiziert sind.

Siehe auch

Quellen

  • Powerline Kommunikation: Potenzielles und kritisches System, vorhandene Technologien und Aussichten für die zukünftige Entwicklung
http://www.tesionline.it/default/tesi.asp?idt=34078

Links


Rana, Norwegen / Unechte Lieder
Impressum & Datenschutz